血液循环在大脑信息处理过程中的时序控制作用

自2006年以来,作者已陆续在一些杂志,网站和学术会议[1-3]上发表一些文章和证据,主要探究如下几个问题:(1)讨论各种脑电波现象的起源,大脑信息处理过程,血液循环三者之间关系.(2)提出了血液循环在大脑处理信息的过程中起到了基础时钟的作用;提出其可能的一个分子机制,其中H 浓度,O2浓度,微循环系统的工作机制,NMDA受体的H 位点是几个关键因素.(3)大脑如何感知时间的生理机制.提出时间感(或者时间流逝感)其实是一种压感,来源于当血液流经大脑的血管网的时候,造成的压感;而大脑对连续物理过程的感知则是大脑中记录情景(照片)的一个细胞群序列兴奋的信号和压感通过"捆绑效应"整合给人的感觉(即有点像放电影).在本文中,将对这些观点和证据进行回顾:文章第1节在整体上叙述所建立的脑电波模型,和"血液循环在大脑处理信息上具有时序控制作用"的观点.第2～5节将从各方面给出支持第1节中所叙述模型和观点的证据,并对一些问题进行澄清.第6～8节将该模型应用于解释一些脑电波和神经生理现象,解决目前一些问题(例如α波的起源问题,睡眠的脑电现象等).     

首次证明神经元形成能清除旧记忆

2009年11月13日出版的美国《细胞》（Cell）杂志上，日本富山大学TakashiKitamura、Kaoru Inokuchi等发表研究文章称，新生脑细胞能够破坏大脑海马区的脑细胞之间的联系，清除大脑旧有记忆，为学习新知识提供“空间”。     

初级视觉皮层“简单”与“复杂”神经元动力学的计算建模

本文回顾了我们在哺乳动物视觉皮层的建模工作.利用初级视觉皮层的大规模神经元网络模型,我们解释了初级视觉皮层里“简单”与“复杂”神经元现象的网络机制.所谓的“简单”细胞对视觉刺激的反应近似线性,而“复杂”细胞对视觉刺激是非线性的.我们的模型成功地再现了简单和复杂细胞分布的实验数据.     

面向药品决策支持系统的数据仓库模型设计

医院药品的业务庞杂,数据集成与分析不完善,缺少信息全面、集成的数据仓库系统。研究医院药品数据,运用“业务维度生命周期法”进行数据仓库项目的设计、开发和部署。解决的问题有：创建数据仓库总线结构,建立主题模型,使用维度建模来进行逻辑建模,数据存储的物理设计,数据转储与开发。总体逻辑结构模型设计清晰,构建方法新颖,给出一个较好的医院药品数据仓库的分析模型。     

灾变论

是唯心主义者对于地球历史上出现不同类型的生物的一种解释。例如,法国古生物学家居维叶(1769-1832)研究了巴黎近郊各地层中发掘出的不同类型的化石时,发现地层的时代越早,生物越简单、原始;时代越晚,生物越复杂、高级;就从形而上学、唯心论的观点出发,提出“灾变论”来解释这种现象。他认为在历     

成体新生神经元参与位置信息的编码和空间记忆

近年来成体神经干细胞的研究最终引导人们发现,成熟哺乳动物大脑中一些区域存在着可以终生分裂增生的神经元,打破了人们一直以来持有的成熟的神经元不能分裂,成熟哺乳动物脑细胞数量只会减少不会增加的观念。尽管人们已经观察到新生神经元逐渐整合到神经回路的过程,终生分裂的这些特殊神经元在功能上跟固有的神经元是否存在着差异的问题却始终没有得到明确的解答。有人猜测成年动物海马齿状回中的新生神经元可能参与“位置”有关的信息编码,最近Dupret等的实验结果为这种观点提供了强有力的证据。     

预测性编码在视听觉神经活动中的典型表征

现代神经科学研究指出，大脑是外部世界的“预测器”，它能根据先验知识和当前信息对即将到来的感觉信息进行主动估计，从而完成与外部世界的高效交互。预测性编码是描述预期作用机制的主要理论模型，梳理其在解释视、听觉神经现象方面的研究进展，可为深入理解大脑工作模式提供新的理论基础。本文简述了预测性编码的内容；从常用范式、典型现象、面临争议等方面梳理预期与感觉输入相互作用的典型研究；从有预期无刺激的神经表征、预期相关神经振荡模式两方面简述预期独立于刺激的内源性神经表征；进而回顾了支持预测性编码中分级结构的神经生理证据及重要神经结构。最后，本文从深化理论研究、助力疾病诊疗、启发脑-机接口技术等方面对预测性编码相关研究的发展进行了展望。深入理解预测性编码在视、听觉神经活动中的计算模型及神经表征，有望为揭示大脑感知觉神经活动工作模式开辟新途径。     

高级神经活动生理学基础(九) 巴甫洛夫的睡眠学说

睡眠是一种非常重要的生理现象。根据自己的经验我们每一个人都清楚地体会到睡眠的重要性与必要性。但是自远古以来,对於睡眠以及与其有关的催眠和梦等现象,存在着各种迷信和唯心论的观点。恩格斯在1888年写道:“在远古的时候,人们还没有关於人体构造的任何概念,还不会解释梦里的现象,所以就有了这样一种想法,以为他们的思维与感觉并不是他们身体的活动,而是一种什么独特的东西——灵魂的活动,这种灵魂居留在人体之内,在人死后就离开肉体了——自从那个时候起,人们就不得不深思到这种灵魂对外界的关系。”甚至在20世纪的科学界,关於睡眠、催眠与梦的解释,仍然流行着各式各样的形而上学唯心论观点。许多现代资产阶级的生理学家们,根据不完全的科学事实,片面地得出关於睡眠的理论,例如皮耶龙(Pieron 1913)的毒血症理论,爱克罗莫(V.Ecnomo,1930)与海斯(Hess,1936)关於睡眠中枢的理论,蓝孙(Ranson,1939)关於     

时间结构信息在人类知觉中的作用及其脑机制

外界信息包含了丰富的时间结构,提取这些时间结构信息对于人类适应动态变化的环境具有重要的意义。然而,纵观认知科学领域,目前尚缺乏对这一问题的系统探讨。本文总结了时间结构信息的类型及特性,综述了视觉和听觉过程中,不同类型的时间结构信息广泛参与并调节认知活动的行为证据,及产生这些现象的神经基础。据此,本文提出对时间结构信息的提取和利用是人类认知的基本特点。来自不同通道、源于不同规律的时间结构信息不但可以通过调制神经振荡及诱发预期编码等机制在大脑中得到表达,还可以在此基础上有效调节知觉、注意甚至无意识信息加工等过程。同时,不同的时间结构信息也可能通过各自特异性的加工机制对认知产生影响。上述观点为理解大脑如何利用多样性的时间结构信息优化动态信息处理提供了理论基础,也激发研究者对这些现象背后的脑机制展开更加深入的探索。     

植物也“结石”

各种结石是困扰人们正常生活的疾病,虽然目前医学高度发达,还没有到谈“石”色变的程度,但是现代医学还是对很多结石现象难以解释。那么,你听说过植物也存在“结石”的现象吗？     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism