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。

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。

中日-日中双语被试在第二外语语义处理时脑活动差异的fMRI研究

利用功能性磁共振成像(f MRI)技术探讨中日双语和日中双语被试在语义处理时脑活动的差异。实验利用中日双语和日中双语两种被试,使用中文语义判断任务和日文语义判断任务,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中双语被试在语义处理时脑活动之间的差异。结果表明中日双语被试语义判断时脑神经网络为右侧额叶下回(BA44/45),左侧纺锤状回(BA37)以及左侧颞叶(BA39);日中双语被试语义判断时脑神经网络为左侧颞下回(BA38),左侧顶上及顶下小叶(BA7)以及左侧颞叶(BA21/22)。

第二外语读音处理时脑活动差异的功能性磁共振成像研究

实验针对双语被试在进行中文和日语读音判断任务时脑活动差异的问题展开研究,发现了二者差异性脑区。利用中-日双语被试,使用中文读音判断和日文读音判断两种实验任务,实施了功能性磁共振研究。通过功能性磁共振成像(fMRI)技术,比较被试在判断日文读音和中文读音任务中不同的脑激活情况,进而得到第二外语读音处理的差异性脑区。结果表明中-日双语被试在进行日语读音处理和中文读音处理时脑活动之间存在差异,主要集中在以下脑区:右侧额叶下回(BA44/45),右侧颞叶(BA7/40),左侧纺锤状回(BA37)。

记忆与执行功能及有关精神健康的认知神经科学研究

中国科学技术大学1999年建立了脑功能与医学成像联合实验室,其主要研究方向是:以认知心理学、脑功能成像(fMRI、ERP)等认知神经科学的方法,研究高级认知功能(工作记忆、选择性注意、执行控制、决策等);及相关的认知障碍和精神健康,如老年人和神经内分泌疾病病人的记忆功能、网络游戏成瘾等.在这些方面已经获得了一些有意义的结果.今后将进一步关注积极心理学中的重要问题,如情绪及幸福感的认知神经机制等.

计算机辅助下丘神经核团三维重构

脑组织切片三维重构是脑研究领域中应用的一项新技术,它和显微图象处理技术相结合可为脑的结构,神经元形态和神经网络研究提供重要的研究手段。近十多年来国外先后建立了类似系统,得到了较广泛的应用,国内近几年来这方面发展迅速,先后采用二叉树数据结构、先序遍历方法,双眼立体图对法等实现了神经元连续切片的计算机三维重构,并给出了三个方向的正则投影,显示了生物组织三维重构的结果。

人基因组DNA片段对胚胎小鼠脊髓培养神经元的影响

目的：研究人基因组ＤＮＡ对培养的小鼠脊髓神经元活性及突起生长的影响．方法：用酚－氯仿抽提法从人胚脑中提取人基因组ＤＮＡ片段，用此ＤＮＡ片段加至体外培养的胚胎小鼠脊髓神经元培养液中，培养３ｄ后作ＭＴＴ实验，ＮＳＥ染色，图像分析神经元突起的长度．结果：实验组的神经元突起长度明显长于对照组而活性与对照组无明显差异．