综述: 渐近优先性及其机制

对渐近信号的优先加工被称为渐近优先性,该效应普遍存在于人类和动物的视觉、听觉和跨感觉通道中.人类神经影像学研究发现负责加工渐近信号的脑区涉及一个大规模相互协作和沟通的分布式神经网络,包括颞上沟、颞顶叶连接处以及一些运动区.对多种动物的细胞水平研究也发现了对渐近信号选择性敏感的神经元和神经通路.威胁论、注意捕获理论和自动加工理论从不同角度解释了渐近优先性产生的原因.未来研究可进一步考察刺激的社会、情绪等属性对渐近优先性的影响,探索多通道渐近渐远信息的整合和注意分配机制.     

听觉中枢神经元对声信号的识别和处理

人类听觉的基本特性和机制与其他哺乳动物相似,因此,利用动物所作的听觉研究和获得的结果,有助于认识人类自身的听觉.围绕听觉中枢神经元对不同模式的声信号的识别和处理,简要综述了这方面的研究.声信号和声模式识别在听觉中枢对声信号的感受和加工中具有重要意义.听神经元作为声模式识别的结构和功能基础,对不同的声刺激模式产生不同反应,甚至是在同一声刺激模式下,改变其中的某个声参数,神经元的反应也会发生相应改变,而其反应的特性和机制均需要更多研究来解答.另外,声信号作为声信息的载体,不同的声信息寓于不同的声参数和声特征之中,研究发现,听觉中枢神经元存在相应的声信息甄别和选择的神经基础,能对动态变化的声频率、幅度和时程等进行反应和编码,并且,在不同种类动物上获得的研究结果极为相似,表明听觉中枢对不同声信号和声刺激模式的识别、分析和加工,具有共同性和普遍性.     

面部表情的阈下情绪启动效应及其机制

人类大脑是否可以加工阈下情绪信息?阈下情绪启动效应为此提供了直接证据。使用视觉掩蔽和连续闪烁抑制范式,以面部表情作为启动刺激的研究发现,个体在注意和记忆、社会性评价和行为倾向中都受先前启动刺激情绪属性的影响,即表现出了阈下情绪启动效应。还有研究发现,阈下面部表情增强了个体的皮肤电导水平和心血管系统反应。而神经机制的研究发现,阈下面部表情对目标刺激的早期知觉加工和晚期情绪意义分析产生了影响,杏仁核等脑区在其中具有重要作用。情绪优先假设和感受即信息理论分别从情绪系统领域特殊性和情绪归因的角度试图阐释该效应产生的机制。在总结和分析以往研究基础上,本文对这一领域的未来研究提出了具体建议。     

情绪调节时间知觉的作用方式及认知神经机制

人类的时间知觉会受到情绪的调节发生主观扭曲,这种调节可以通过情绪的体验与预期来实现.本文区分了体验性情绪和预期性情绪调节时间知觉的作用方式和认知机制,基于标量计时理论,提出了在不同加工阶段情绪调节时间知觉的认知理论模型,并梳理了情绪调节时间知觉的神经生理学基础和脑机制方面的证据.未来研究需更关注预期性情绪对时间知觉的调节作用,考察注意、唤醒和效价等因素的交互影响,并进一步探究情绪调节时间知觉的神经机制.     

暗示性运动加工的认知神经机制

暗示性运动是指个体观看静止图片时从中知觉到的运动.研究者采用高低认知水平两类暗示性运动刺激材料,借助"冻结帧"、直接观看、运动后效和f MRI适应等任务范式,探讨了注意和意识在暗示性运动加工中的作用及其记忆特点;并借助脑成像等技术,考察了颞中区、颞上皮层区、颞上沟、镜像神经元系统等脑区在暗示性运动加工中的作用.但由于暗示性运动加工涉及"视觉腹侧通路与背侧通路功能的分离与整合"问题,目前对相关研究结果和解释还存在争议,暗示性运动加工的认知神经机制仍有待于进一步研究.     

低强度聚焦超声对中枢神经调控作用研究进展

利用导入神经回路内电、磁、光、声等物理因子作用来激发神经系统功能活性,进而改善神经疾病症状、提高生命质量的神经调控技术(neural control technology)在生命科学研究和医学临床诊疗中得到广泛应用.其中尤以低强度聚焦超声(low intensity focused ultrasound,LIFU)具有非损伤性、高穿透能力与时空分辨等优势,更适合用作安全的神经调控物理刺激因子.目前LIFU用于神经调控研究已受到科学界高度关注,进行了大量动物与人类神经调控实验研究并取得可喜成果.本文分别从LIFU用于动物与人类中枢神经调控研究进展、神经调控机制、安全性问题和未来应用前景等方面介绍评述,以期为神经调控研究与应用提供参考.     

面孔社会性线索的加工机制

本文旨在综述面孔社会性线索加工的神经机制。通过系统回顾面孔社会性线索相关的研究,分别从面孔情绪、面孔吸引力、眼睛注视方向和面孔朝向以及唇读四个角度阐述其加工的神经机制。首先简要阐述了人类大脑对面孔刺激的一般加工机制,包括下颞叶梭状回面孔区、颞上沟后部面孔区和枕下回的枕叶面孔区等脑区在加工面孔刺激中的功能。接下来探讨了大脑对情绪面孔的加工。情绪面孔加工主要包括对面孔的知觉编码和情绪编码。研究显示,除了视觉皮层的面孔加工区之外,杏仁核在情绪编码中具有重要作用。神经系统对面孔表情的反应受到情绪类型、情绪面孔的动态性以及情绪面孔阈下呈现等因素的影响。在面孔吸引力加工方面,研究表明高吸引力面孔会激活奖赏相关的神经环路,但是吸引力对神经活动的具体影响目前仍存在争议。对面孔吸引力的神经反应可能受实验任务类型、观察者性取向和性别、观察者心理因素、面孔其他社会线索等因素的调节。眼睛注视方向和面孔朝向线索则和视觉注意有关,其神经加工系统除了包括面孔加工区外,还包括和注意相关的顶内沟等区域。关于唇读的研究则表明唇读在言语知觉中具有重要作用,可以激活听觉皮层和言语相关皮层。最后,一方面总结了以上各方面实验证据对面孔信息加工理论的支持和改善作用,另一方面进一步探讨了特殊人群中这些加工存在的缺陷,并指出了该领域未来的研究方向。     

MicroRNA与细胞分化及发育

microRNA（miRNA）能调控基因表达是近年来在动植物体内发现的一种新的调控基因表达的方式.在动物体内,通过基因敲除方法所进行的研究表明了miRNA参与了胚胎早期发育、神经发育、肌肉发育和淋巴细胞发育等动物发育的各个方面.这些研究提示,miRNA是动物发育过程中的重要调控因子,而且与很多人类的疾病相关.本文介绍了近期miRNA在细胞分化及发育中的研究进展.     

Wnt信号通路与神经干细胞

神经干细胞增殖、分化机制的研究为神经系统疾病治疗提供了新的途径,具有巨大的潜在应用价值和理论研究意义。业已发现,Wnt信号通路对神经干细胞的增殖发挥着决定性作用,但新近的研究却表明Wnt信号能够明显促进神经干细胞向神经元分化,这种不同的表现可能与神经干细胞的内在特点、周围环境及靶基因的不同有关。本文试从Wnt信号通路及其在调控神经干细胞的增殖、分化中的作用加以综述。     

社会神经科学研究进展

社会神经科学是研究人类的社会行为及其神经机制的综合性学科.从1992年学科成立至今,社会神经科学研究取得了丰硕的成果.本文系统介绍了该领域4个主要研究方向:社会知觉、社会认知、社会调节和社会互动的研究成果,并在此基础上总结了各研究方向的核心问题,即社会知觉加工的模块化问题、人类社会认知的独特性问题和社会调节加工的跨文化一致性问题.已有研究表明,社会知觉加工至少在计算算法层面是特异化的;心智化系统是人类独有的加工模块;人类社会调节不具备跨文化的一致性;大脑间耦合可能是社会互动共有的神经机制.最后,展望了社会神经科学未来的发展方向.     

哺乳动物味蕾细胞分型及其细胞间信息传递

味觉是动物基本的生理感觉之一,在人类的感官研究方面,味觉一直滞后于视觉、嗅觉、触觉和听觉.味蕾是味觉的主要感受器,由于传统的细胞生物学研究手段很难在味觉研究中得到应用,人类和动物味觉的信号传递与编码机制目前还处于探索阶段,是目前的研究热点之一.近年来,随着现代分子细胞生物学和微电子传感器技术的发展和应用,味觉研究取得了较大进展.本文主要对近年来对味蕾结构和味细胞间的信号传递研究成果进行了综述,重点介绍了味细胞分型及其特征、味蕾细胞间信号传递途径及其编码机制.     

一类广义非线性神经传播方程解的渐近行为

在神经传播方程中,神经传递信号及它关于时间和空间的变化率,在数学上表现为一类非线性拟双曲方程.本文讨论了一类广义非线性神经传播方程的初边值问题,运用Galerkin方法得到了方程的弱解和整体强解的存在唯一性,并给出了t→∞时解的渐近性质.     

家养动物选择信号研究进展

家养动物在人类生活中占有重要地位,它们都经历驯化而来,在自然和人工选择下,适应了当地环境和人类需要,形成了各类品种。驯化、自然和人工选择都会在基因组上留下选择信号。对这些选择信号研究,可以直接挖掘到功能基因,是目前最重要的功能基因筛选策略之一。当前已经对猪、鸡、牛、羊、狗等家养动物开展了选择信号研究,并挖掘了大量功能基因。本文主要概述了选择信号的种类和检测方法,简述其在家养动物中的研究,并讨论了选择信号分析的关键问题及其研究前景。     

fMRI技术在犬科动物认知领域研究的应用

家犬(Canis lupus familiaris)与人类社会生态高度融合,已成为人类解析认知进化理论、进行比较认知研究、开展人类认知功能障碍性疾病研究的一种自然模型动物。功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)是一种非侵入式、安全的能反映生物体大脑神经活动时空分布的神经影像学技术,近年来被应用于家犬行为认知特征神经机制的研究。本文简介了fMRI技术;概述了部分研究者使用视觉、嗅觉、听觉等不同的实验范式对家犬大脑开展fMRI,定位不同实验范式下被激活的大脑功能区,从而揭示家犬认知的神经机制;总结了fMRI技术在犬认知研究中技术和方法上的挑战。以期为国内开展家犬等动物认知研究者提供新的技术方法。     

食物信号钟

生物钟是指生物体自身具有的一种自主时间调控机制,这种机制能使生物体感知并适 应环境中的光、食物和温度等周期信号.限时饮食动物能预期饮食时间,并表现出食物预期 性活动、体温上升以及皮质酮分泌等.这些食物预期性节律被认为是受食物信号钟（FEC）控 制的.研究表明,食物信号钟可能是由一个或者多个整合在一起的震荡子组成的生理结构, 它控制着各种食物信号相关的生理节律.本文综述了食物信号钟存在的可能位点、与其相关 的生物钟基因以及参与生物钟信号输入输出相关的神经化学信号通路.     

Notch信号转导通路对神经干细胞的调控

神经干细胞增殖、分化机制研究为神经系统疾病治疗提供了新的途径,具有巨大的潜在应用价值和理论研究意义。已发现Notch信号对神经干细胞的维持和抑制分化发挥着决定性作用,Notch信号由Notch受体、DSL(Delta／Serrate／LAG-2)配体,CSL(CBFl／Suppressor of Haidess(Su(H))／LAG-1)DNA结合蛋白和一些蛋白水解酶组成。本文主要综述了Notch信号通路及其在调控神经干细胞的增殖、分化中的作用。     

内耳毛细胞再生相关的信号通路及信号互作研究进展

内耳毛细胞是一种感受器,负责将机械声能转化为神经脉冲,使机体感知外界声音.毛细胞的功能丧失是永久性感音性神经耳聋的主要原因之一,毛细胞在成体哺乳动物中不会自发再生,研究人员通过模拟哺乳动物内耳损伤,发现Notch信号通路通过侧抑制和侧诱导作用形成新的感觉毛细胞.Notch的下游信号Wnt和上游信号FGF-FGFR是促进...     

语音处理的神经电生理学基础研究进展

解码大脑在语音处理过程中涉及的信息加工层级结构、皮质响应机制及功能连接模式,是神经语言学领域的研究重点.以语音信息加工时序为依据,可将该认知过程划分为:初级声学信号时频编码(spectrotemporal analysis of primary acoustic signals)、音素处理(phonemic processing)以及词汇-语义加工(lexical-semantic processing) 3个处理阶段.目前,研究者已对各阶段的神经机制进行了广泛且深入的研究,但不同模型理论/假说难以整合互补,有必要进行梳理与总结.本文将以大脑处理语音信息的3个阶段为主线,以电生理学方法为侧重范式,对各阶段下的皮质映射、神经振荡模式以及事件相关响应机制等神经基础研究现状进行总结评述,以期为进一步了解语音信号如何在人脑中进行处理和表达等相关研究提供一定的参考.     

秀丽线虫脂肪积累调控的生理与分子机制

脂肪积累是一个复杂的生理过程,模式动物秀丽线虫(以下简称线虫)已经成为目前研究脂肪积累的重要模型.线虫中的脂肪酸代谢通路与其他物种中的代谢是基本一致的,很多关键的代谢调节基因的功能已经得到鉴定.线虫中脂肪积累涉及至少4个核心调控通路,分别为胰岛素和转化生长因子β(TGF-β)信号通路、sbp-1/ mdt-15介导的信号通路、核激素受体nhr-49介导的信号通路与雷帕霉素靶标(TOR)和氨基己糖介导的信号通路.此外,神经递质5-羟色胺、多巴胺和谷氨酸参与了脂肪积累的调控,而tub-1和bbs-1可以介导对脂肪积累的神经调控,暗示了纤毛结构与感觉神经元在脂肪积累中可能的重要功能.线虫中的研究工作对人类肥胖症等代谢疾病的研究具有重要的提示作用.     

一类离散双线性生态系统的正规化控制

双线性系统能对非线性系统很好的近似,可对生态、生物等过程中的许多现象进行描述,对双线性系统研究具有一定的实际价值与理论意义.本文研究了一类离散双线性生态系统的全局渐近稳定问题.针对该系统,给出了一种简单的正规化反馈控制律.运用Lyapunov稳定性理论证明了在此控制律下的闭环系统是全局渐近稳定的.