fMRI揭示日中双语者的语义和读音加工脑机制

目前,双语者大脑加工机制的研究已经取得了一些成果,加工任务和双语语言字符类型的不同都会给结果带来一定的争论性,对正字法相似但语义和读音不同的双语者脑机制的研究仍需进一步探讨。实验首次使用多体素模式分析(MVPA)对15名日中双语者在日文汉字和中文汉字的词汇语义和读音任务下生成的功能磁共振成像(fMRI)数据进行分析,进而解码大脑加工机制。结果发现,在语义加工过程中,两种语言在额下回岛盖部(PO)、颞中回(MTG)、颞上回(STG)以及双侧角回(AG)具有显著的激活差异。在读音加工过程中,两种语言在左侧缘上回(SMG)的差异尤为显著,而在右侧STG则无明显差异。

口腔健康不良与阿尔兹海默症相关性研究现状

阿尔兹海默症是常伴有认知功能损害的原发性慢性神经退行性疾病,会严重损害患者生活质量。口腔健康是全身健康的重要组成部分,对维持机体功能及生活质量具有重要意义。目前的研究认为,阿尔兹海默症与口腔健康不良之间具有相关性。该文就口腔健康不良与阿尔兹海默病的相关性、相关机制及干预措施等作一综述,以期为阿尔兹海默症的防治提供依据。

不同室温下的人体生理参数与热感觉相关性

人体某些生理参数存在表征人体热感觉变化的可能性,为了探究不同室温环境中人体生理参数(皮肤温度、脑电)与热感觉变化之间的联系,通过客观实验并结合人体主观问卷调查,分析了人体皮肤温度、脑电频谱功率在冷环境、中性环境、热环境下与热感觉的相关性。研究发现平均皮肤温度、额头温度与热感觉变化显著相关,变化趋势具有一致性;通过对脑电数据进行快速傅里叶变换能量分析,发现处在不同室温下人体的整体热感觉同δ频带(0.5~4 Hz)以及α频带(8~13 Hz)的频谱功率变化显著相关,与β频带(13~30 Hz)的频谱功率变化中度相关。此外,人体在应对冷环境时δ、α、β频带的平均频谱功率变化更为显著,由冷环境过渡至中性环境单位热感觉标度下的平均频谱功率变化幅度要高于热环境,在脑电频谱能量这一生理参数层面揭示了人体对冷环境更敏感。

一种高效运动想象脑电信号浅层卷积解码网络

针对现有运动想象脑机接口(MI-BCIs)中,基于深度学习的脑电信号解码网络(EEGNet)时域-空域-频域耦合特征学习能力差、模型训练与推理时间长的问题,提出了一种高效运动想象脑电信号浅层卷积解码网络(Faster-EEGNet)。该网络将第1层二维平面串行卷积优化为所有通道同时进行的串行卷积,完成了各通道信号的时域滤波与空间滤波;在中间深度卷积层对空间模式提取信号进行时域卷积特征提取,然后由深度分离卷积再次提取信号的时间-空间耦合特征,并对其进行模式识别。采用公开数据集进行仿真实验验证,结果表明:Faster-EEGNet网络的运动想象识别准确率与信息传输率相较于EEGNet网络有更好的表现,在本实验的小样本训练场景下也能够取得较好的识别效果;相较于EEGNet网络,Faster-EEGNet网络的训练时间减少了44.8%,模型推理时间减少了43.6%以上。实验结果证明所提Faster-EEGNet网络能够提升运动想象脑机接口系统的识别准确性、便捷性及快速响应性能。

立体视觉下人类大脑激活的功能核磁共振初步研究

双眼视差在立体视觉中发挥着重要的作用,然而到目前为止双眼视差引起的立体视觉如何激活大脑皮层仍没有得出一致结论,需进一步研究.因此设计了一组功能核磁共振(functional Magnetic Resonence Imaging,fMRI)实验来定位与立体视觉有关的大脑皮层,实验中使用改进的随机点立体图(Random D Stereogram,RDS)作为视觉刺激,采用块状实验设计并使用SPM8分析数据.结果如下:1)hV3A(V3辅助区上侧),LG(舌回)hMT/V5(第5视区上侧)LOS(枕外侧沟)以及VIPS(腹侧顶内沟)是主要激活区.2)背侧视觉通路激活强烈而腹侧视觉通路激活较少.由此推论:1)没有一个单独的区域或皮层可以完全解释立体视觉感知,立体视觉的形成是不同区域通力合作的结果.2)背侧视觉通路在处理立体视觉中发挥着重要的作用.实验中得到的激活区域与其他实验结果有些差异这里主要讨论大脑激活区域以及产生差异的原因,通过分析比较这些结果,立体视觉的机制可以得到进一步的理解.如果可以明确立体视觉正常者的激活区域,那么利用fMRI扫描来筛查弱视会更简单有效.

脂肪来源干细胞移植促进大鼠脑梗死周边区皮质结直肠癌缺失蛋白(DCC)和神经丝蛋白200(NF-200)的表达

目的研究脂肪来源干细胞(ADSC)移植对大鼠脑梗死周边区皮质中结直肠癌缺失蛋白(DCC)和神经丝蛋白200(NF-200)表达的影响。方法 SD大鼠随机分为假手术组、模型组和ADSC组。采用改良Longa线栓法制备大鼠大脑中动脉闭塞脑梗死模型。ADSC组大鼠于造模后24 h经颈动脉注射入50μL用PKH-26标记的ADSC悬液(含约2×10^6个细胞),模型组大鼠注射等剂量的生理盐水。于造模后第7、14天,在荧光显微镜下观察脑组织中ADSC的迁移情况,采用Western blot法检测脑梗死周边区皮质DCC、 NF-200的蛋白水平,免疫荧光法检测脑梗死周边区皮质中DCC、NF-200的表达和分布。结果 ADSC组大鼠脑组织中可检测到PKH-26标记的ADSC,且大部分位于脑梗死周边区皮质中。造模后第7、14天,模型组DCC的表达均高于假手术组,而NF-200的表达均低于假手术组;ADSC组DCC和NF-200的表达在各个时间点均高于模型组。在梗死周边区皮质, DCC主要表达于NF-200阳性的神经元轴突中。结论经颈动脉移植的ADSC可以迁移至脑梗死周边区皮质,并可能通过促进该区域DCC、NF-200的表达,从而强化神经轴突的再生修复。

多导脑电时频分析与多尺度熵融合的情感计算体系研究

精准电生理特征融合在脑机交互实现中占据重要地位。本文面向情感计算的重大需求,基于人体脑电信号数据集探索多脑区多情绪的协同关系。研究基于23名健康被试观看视频诱发情绪的14导脑电信号数据库,协同时频分析、功率谱分析与多尺度熵分析,提取五个脑电频段的特征,结合统计显著性检验,对比分析3种情绪大类和9种情绪细类的结果异同。研究发现,随频率增大情绪刺激态熵值逐渐高于基线态熵值,3种情绪大类和9种情绪细类间的功率指标与多尺度熵指标差异普遍显著,可为情绪识别提供重要依据,从而揭示多情绪时频脑电能量与熵规律。

900MHz微波辐射对鸡胚脑组织氧化应激及出壳后小鸡自发活动的影响

研究900MHz微波辐射对鸡胚脑组织超氧化物岐化酶(Superoxide dismutase,SOD)、鸟氨酸脱羧酶(Ornithine decarboxylase,ODC)活性以及出壳后小鸡自发活动的影响。采用海兰白鸡受精卵30只,随机分为6组。其中对照组和照射组各3组,每组5只。各处理组鸡胚从孵化5-20d,每天接受2h整体微波辐射。在孵化第13d、20d采集脑组织;黄嘌呤氧化酶法测定SOD活性,NGO分光光度法测定ODC活性。小鸡出壳后2d,自发活动测量系统测量小鸡自发活动度。结果发现,在孵化第13d,照射组鸡胚脑组织SOD活性与对照组相比显著降低,20d恢复正常。照射组鸡胚出壳后小鸡的自发活动度,与对照组小鸡相比显著增强。以上结果提示,900MHz微波辐射可以引起13d鸡胚脑组织氧化应激反应,增强出壳后小鸡的自发活动。

载脂蛋白E基因敲除小鼠脑部TNF-α和IL-1β及IL-8的水平升高

目的探讨载脂蛋白E基因敲除(Apo E-/-)后小鼠脑部海马区和皮质区肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素1β(IL-1β)及IL-8表达变化。方法 4周龄野生型和Apo E-/-雄性小鼠各10只,饲养12周后断颈处死。采集血液样本进行血脂水平检测;将脑组织固定后切片,HE染色观察形态学改变;免疫组织化学染色检测TNF-α、IL-1β、IL-8蛋白表达。结果IL-1β和IL-8在Apo E-/-小鼠海马区和皮质区表达的阳性细胞数均显著高于野生型小鼠。TNF-α在Apo E-/-小鼠皮质区表达的阳性细胞数显著高于野生型小鼠,Apo E-/-小鼠海马区TNF-α的表达强度高于野生型小鼠。结论 Apo E-/-小鼠脑部TNF-α、IL-1β、IL-8表达增加。

颅内模——人类脑演化研究的直接证据及研究状况

脑演化是人类演化的重要组成部分.尽管通过不同的方式都可以获取人类脑演化的信息,但颅内模作为古人类大脑形态的固化保存形式,储存着古人类脑的解剖、生理和进化等方面的信息,提供分析和探索人类脑进化的直接证据.文中概述了颅内模的主要特征及人类脑演化关注的几个问题,包括绝对脑量和相对脑量的进化,脑的形态特征及各脑叶的解剖结构的变化,脑不对称性与一侧优势,脑膜中动脉系统和静脉窦系统,计算机CT虚拟成像技术和三维重建对脑演化研究的促进.针对我国脑演化研究的状况,对未来工作加以展望.

脑与认知科学研究的现状与前沿

研究和揭示大脑在生理和病理状态下的工作机制,一直是脑与认知科学的重要研究内容和目标.虽然脑与认知科学领域已经取得了一系列重要的研究成果,但仍然面临巨大的挑战.因此,各国都在加大投入,推动技术创新,开展多学科交叉、多层次的脑与认知科学研究.

HMGB1抑制剂预处理对大鼠心肺复苏后脑缺血再灌注损伤及TLR4/NF-κB信号通路的影响

目的探讨高迁移率族蛋白B1(HMGB1)抑制剂预处理对大鼠心肺复苏后脑缺血再灌注损伤及Toll样受体4(TLR4)/核转录因子-κB(NF-κB)信号通路的影响。方法建立大鼠心肺复苏模型(封闭气管3~4 min),随机分为模型组,甘草酸(HMGB1抑制剂)低、中、高剂量组(分别以1、2、3 mg/mL甘草酸溶液按体重10 mL/kg灌胃),以及乌司他丁组(按体重以50000 U/kg尾静脉注射乌司他丁),每组各12只;另设假手术组12只(仅暴露气管但不封闭气管)。观察各组神经功能缺损评分,测量计算各组大鼠脑组织含水量;采用苏木精-伊红(HE)染色检测各组大鼠神经元受损情况;采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清中枢神经特异性蛋白(S100β)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)水平,以及脑组织中白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平;Western blot法检测脑组织TLR4/NF-κB通路蛋白TLR4、髓样分化因子88(MyD88)、NF-κB p65、磷酸化核转录因子-κB(p-NF-κB p65)表达情况。结果与假手术组相比,模型组大鼠脑组织神经元核皱缩、变性,神经元损伤,脑组织含水量、神经功能缺损评分、血清中S100β及NSE水平、脑组织IL-6及TNF-α、TLR4、MyD88、NF-κB p65表达明显升高(P<0.05);与模型组相比,甘草酸低、中、高剂量组、乌司他丁组大鼠脑组织神经元恢复,神经功能缺损评分、脑组织含水量、血清中S100β、NSE水平、脑组织IL-6及TNF-α、TLR4、MyD88及NF-κB p65表达均降低(P<0.05),且甘草酸各剂量组间随剂量增高而降低。甘草酸高剂量组与乌司他丁组相比,上述指标差异无统计学意义(P>0.05)。结论HMGB1抑制剂甘草酸可能对心肺复苏后大鼠脑缺血再灌注损伤有修复作用,其作用可能是通过下调TLR4/NF-κB通路实现的。

人脑时间信息处理的性别差异研究

视听觉信息融合特性的研究是脑信息学的重要研究内容之一,同时大脑的性别差异近年来也倍受关注。通过行为学实验技术探索不同性别之间视听觉信息融合特性的差异。实验设计了单独的视觉刺激、单独的听觉刺激和具有不同时间间隔的视听觉刺激,要求被试者对这三种刺激类型的靶刺激进行判断。结果表明只有听觉刺激优先提示或同时提示条件下才有整合作用的发生,男性比女性的整合作用时间晚但反应强。

虎纹镇痛肽对脑缺血损伤大鼠神经保护作用的研究

采用Pullsinelli的四血管闭塞法制作了SD大鼠全脑缺血结合蛛网膜下腔置管实验动物模型,测定全脑缺血10min再灌注后海马区的过氧化脂质(MDA)和超微量ATP酶含量变化,并在显微镜下观察HWTX-I对其病理改变的影响.结果发现HWTX-I可降低海马区MDA含量(P<0.05),使ATP酶活性上升(P<0.05);还可明显降低海马CA1区锥体神经元的损伤.可见HWTX-I对大鼠全脑缺血再灌注引起的海马区神经元损伤有保护作用.

意识本性初探

意识本性初探洪定国人何以能够以及怎样认识外部事物？这不仅是历代哲学家深切关注的问题，而且，吸引了现代科学家和科学思想家从各个角度对之进行研究，并取得了令人瞩目的众多成果。在这里，我将从进化观点剖折个体脑意识的发端与演变，研究语言在个体和群体意识演化中...

读音和语义处理中双语被试脑功能的差异研究

利用功能性磁共振成像(f MRI)技术探讨双语被试语义和读音处理时脑活动的差异。实验使用汉语和日语中语义和读音处理相关实验刺激任务,通过两组被试各自判断任务中不同的脑激活情况探讨中日双语和日本人被试在语义和读音处理时脑活动的差异。结果表明对于中日双语被试,中文语义判断任务和中文读音判断任务相减,没有得到差异性脑区,而日文语义判断任务和日文读音判断任务相减得到了二者差异性脑区,主要表现在:右侧额叶前回(BA8/9),左侧纺锤状回(BA37)以及右侧颞叶(BA22/38);对于日本人被试,日文语义判断任务和日文读音判断任务相减得到二者差异性脑区,主要表现在:左侧颞上回(BA40)和左侧颞叶(BA22)。

选择性注意条件下人脑视听觉空间信息处理机制研究

人们获得的信息中约有94%来源于视、听两通道。人脑是自然界最复杂、高效的信息处理系统,通过信息融合处理机制对信息进行判断分析,指导人体活动。因此,研究人脑视听觉信息处理机制,并将其应用于现代生活,具有重要科研及现实意义。设计选择性注意实验,要求被试只注意听觉/视觉通道,对注意通道的刺激的空间位置进行判断,研究被试对单通道视/听觉刺激、双通道视听混合刺激的反应时间及正确率的规律。实验证实,不同注意条件下视听觉信息的处理之间存在明显的影响,不同实验任务下,影响效果不同。

人类大脑信号处理机制研究

本文对人类大脑信号处理机制作了探讨，提出了探索人类大脑信号处理机制的途径和主要解决的问题。