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.

臂丛神经撕脱伤后慢性疼痛患者脑区葡萄糖代谢的研究

臂丛神经撕脱伤后慢性疼痛是一种临床上顽固性神经病理性疼痛.然而,对于其潜在的中枢机制还知之甚少.为了进一步探讨臂丛神经撕脱伤后慢性疼痛的相关脑区活动,利用18F-脱氧葡萄糖(FDG)正电子断层扫描(PET)技术观察臂丛神经撕脱后慢性疼痛患者的脑葡萄糖代谢.选择左侧臂丛神经撕脱伤后慢性疼痛行脊髓后根入髓区(DREZ)切开术后疼痛减轻>75%的患者,共5例,分别在术前和术后14天行PET扫描采集数据,同时行视觉模拟评分(VAS),汉密尔顿(Hamilton)抑郁和焦虑评分.用统计参数图(SPM2)软件分析数据.与术前疼痛状态下相比,术后葡萄糖代谢明显减低的脑区有双侧尾状核,眶额回(OFC)(BA11),对侧扣带下回(BA25)和同侧前额叶背外侧区域(DLPFC)(BA46/47).葡萄糖代谢明显增高的脑区有对侧丘脑,枕核和同侧顶叶(BA7).研究结果提示,涉及情绪、注意和疼痛内在调节的脑区在臂丛神经撕脱伤后慢性疼痛的调制中发挥重要作用.

概率类别学习的认知神经机制

概率类别学习是探讨人们如何习得线索与结果之间的"概率"关系.研究者借助天气预报等任务,探讨了概率类别学习的认知策略、无意识性及其与工作记忆和注意的关系,并借助脑成像技术和脑损伤病人,探讨了基底神经节、内侧颞叶、前额叶和顶叶等脑区在概率类别学习中的作用.但是,由于概率类别学习涉及内隐和外显学习系统的分离问题,目前对其相关研究结果和理论解释还存在很大争议,概率类别学习的认知神经机制仍有待进一步研究.

茶多酚保护脑神经防止帕金森病损伤作用及其分子机理

详细介绍了茶多酚保护脑神经防止PD损伤作用及其分子机理.家族遗传虽然是帕金森病(PD)的重要因素,但主要与环境因素有关(大约70%),其中氧化应激在致病机理中发挥着重要作用.茶多酚的抗氧化作用和及饮后可以进入血液甚至穿越血脑屏障为其保护脑神经防止PD提供了重要条件.在细胞水平,选择6-OHDA诱导的PC12和SH-SY5Y细胞作为细胞模型,结果表明,茶多酚预处理可明显减少细胞的凋亡率,防止线粒体膜电位下降,降低细胞内活性氧和钙离子累积.茶多酚还可以抑制6-OHDA诱导NO升高和nNOS与iNOS过量表达,降低细胞内蛋白质结合硝基酪氨酸水平.在动物水平,利用6-OHDA建立PD大鼠模型,探讨茶多酚对其保护作用机制.结果发现,茶多酚可以浓度和时间依赖性减轻6-OHDA诱导产生的旋转行为,降低中脑和纹状体中ROS和NO含量、脂质过氧化程度、硝酸盐/亚硝酸盐含量、蛋白质结合硝基酪氨酸浓度,同时降低nNOS和iNOS表达水平.茶多酚预处理可增加黑质致密部存活神经元,减少凋亡细胞.上述实验结果证明,口服茶多酚可以有效保护脑组织免于6-OHDA损伤引起的神经细胞死亡,其保护作用可能是通过ROS和NO的途径减少过氧亚硝基的生成实现的.

利用电子自旋共振(ESR)技术研究一氧化氮自由基在心脑血管疾病和健康中的“双刃剑”作用（英文）

一氧化氮(NO)是一个简单的气体自由基,在心血管、免疫和神经系统是一个重要的信号分子.NO由不同形式的NO合酶,内皮型NO合酶(eN OS),神经型NO合酶(n NOS)和诱导型NO合酶(iN OS)在不同细胞中产生.NO在调节血压和血管稳态方面发挥重要的生理作用,但是,由i NOS产生过量的NO就会抑制心脏收缩、损伤线粒体甚至引起细胞凋亡.NO可以影响神经递质释放及突出体生成过程和可塑性,NO在脑的发育和维持调节脑回路、作为学习的信号分子发挥着重要作用.然而,越来越多的证据表明,如果NO产生过多,就可能损伤心血管和神经,甚至引起心脑血管还推行型疾病.该文综述了近年来利用ESR研究NO在心脑血管疾病和健康方面的"双刃剑"作用和天然抗氧化剂的保护作用的一些结果.

认知判断中手部动作模拟的fMRI研究

该研究采用功能磁共振成像技术,考察不同条件下进行工具认知判断时手部姿势对认知判断的影响及动作模拟的神经机制。实验发现:手部姿势存在显著的主效应,冲突手部姿势条件下反应时最慢,且冲突手部姿势条件下与不冲突手部姿势条件下、自然状态条件下反应时存在显著差异,自然状态条件与不冲突手部姿势条件下反应时不存在显著差异。另外,f MRI成像结果发现,额中回、额下回、顶下小叶以及辅助运动区在自然状态下有显著激活,表明个体在进行认知判断过程中有动作模拟过程;海马结构、扣带回及楔前叶等与记忆有关的脑区有显著激活,表明身体经验在认知过程的作用。总的研究表明,不同的手部姿势状态对认知判断有不同影响,冲突手部姿势会对动作模拟产生干扰作用,手部动作模拟的神经机制主要涉及镜像神经元区,且在认知判断时存在具身效应。

一种有效区分移植细胞和宿主细胞脑损伤模型的建立

为了区分移植神经细胞和宿主细胞,便于将来在宿主体内对移植细胞进行在体的电生理记录以及其它方面的研究,通过机械损毁的方法,建立了一种特殊的脑损伤模型。结果发现,通过机械损毁的方法,在大鼠大脑皮层形成形态规则的损伤空洞,其模型稳定,重复性好;在空洞内进行干细胞移植,能够长时间存活,移植神经干细胞绝大部分细胞分化为神经元,只有少量细胞分化为胶质细胞,而且移植细胞与宿主细胞分界明显;对移植细胞进行单细胞电生理记录,记录到神经元放电信号。这些结果表明,通过机械损毁的方法,在大鼠大脑皮层成功建立了一个稳定、精确定位移植细胞与宿主细胞界限的脑损伤模型。

脑室-室下区两种新型神经胶质细胞的发现

神经元和神经胶质细胞构成了脑组织,根据分子表达谱和功能,这两类细胞各自又具有多样性。在成体脑,新生的神经元参与修整生理或病理改变中的神经网络,而新生的胶质细胞为神经系统提供必要的支持。成体脑神经干细胞(NSC)是成年个体脑组织适应机体内环境变化、参与神经网络的重组和修复的重要基础。干细胞所在的位置。

果蝇复杂脑功能研究进展

全面揭示脑的奥秘是现代科学所面临的最大挑战.通过脑研究,我们可以获得防治脑疾病、认知及心理障碍的线索和工具,找到提高人类智力和心理健康水平的途径,并发展出具备高等智能的机器人.果蝇作为研究基因-神经回路-行为关系的首选模式动物,日益得到重视.本文围绕果蝇复杂脑功能包括视觉学习记忆、欲望与动机、情感相关行为和社会行为的研究意义及前景、已知调控基因及神经回路以及未来研究方向展开综述,便于读者把握相关领域的全貌.

猕猴神经干细胞的诱导分化、干性维持及同种脑内移植

为探索猕猴神经干细胞分化及特性维持,推进神经干细胞临床应用研究,该实验以绿色荧光蛋白(green fluorescence protein,GFP)为标记探讨猕猴胚胎干细胞向玫瑰花环(rosettes)结构神经干细胞的分化及其碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)和表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)的扩增培养。结果表明:1)建立了稳定高效的猕猴神经干细胞分化体系,在该分化体系下,GFP标记猕猴胚胎干细胞在分化的第12天时,95%以上的细胞分化为神经干细胞;2)分化得到的Rosettes结构神经干细胞经bFGF/EGF扩增后,能够较好地维持其Rosettes结构;3)经bFGF/EGF扩增后的rosettes结构神经干细胞移植到猕猴脑内后能够较好的存活并向神经元分化,即bFGF/EGF扩增培养能较好地维持Rosettes结构的神经干细胞,且移植到猕猴脑内的该细胞亦能够较好地存活并向神经元分化,该结果为神经干细胞应用于临床提供了基础理论依据。

空间在大脑中的表征——2014年诺贝尔生理学或医学奖解读

空间是世界的基本属性，空间的感知与导航是动物的基本能力，也是神经系统的重要功能。英国伦敦学院大学的约翰？奥基夫（John O＆#39;Keefe）与挪威科技大学的迈-布里特？莫泽（May-Britt Moser）和爱德华？莫泽（Edvard Moser）因发现大脑的“定位系统”获得2014年的诺贝尔生理学或医学奖[1]。三位科学家发现了大鼠海马体中存在位置细胞、网格细胞等支持空间定位的神经元，这些研究对理解大脑的认知机制有着重要的意义。

亚磁环境下小鼠生理及运动能力的适应性变化与天人相应理论

目的:探索不同亚磁环境下小鼠生理及运动能力的变化规律,阐释天人相应理论的生物学基础,为未来载人航天生命保障中必须考虑的亚磁效应风险评估提供基础研究依据。方法:8周龄成年雄性C57BL/6小鼠60只,适应性饲养7天后,按照体质量随机分为亥姆霍兹亚磁组、亥姆霍兹对照组、坡莫合金亚磁组、坡莫合金对照组。采用有光照补偿式亥姆霍兹线圈系统(HCS)和无光照屏蔽式坡莫合金亚磁系统(PHS)构建的不同亚磁环境以及相应的地磁场环境进行小鼠长期连续培养,在1个月、3个月、12个月、24个月时,通过热板仪、跑步机、转棒等方法分别检测小鼠热痛觉敏感性,运动能力及身体协调能力的变化。结果:经过3个月亚磁场处理后,坡莫合金亚磁组的热痛觉敏感性明显高于亥姆霍兹对照组、坡莫合金对照组(P<0.01,P<0.05);亥姆霍兹亚磁组运动能力及身体协调能力明显低于其对照组(P<0.05),且坡莫合金对照组运动能力及身体协调能力明显小于亥姆霍兹对照组(P<0.05,P<0.01);处理时间12个月时,2种亚磁处理组在热痛觉敏感度上均高于其对照组(P<0.0001,P<0.01),且坡莫合金对照组小鼠的热痛觉敏感程度要显著高于亥姆霍兹对照组(P<0.05);2种亚磁处理组运动能力及身体协调能力均明显低于其对照组(P<0.05,P<0.01),坡莫合金亚磁组运动能力及身体协调能力明显低于亥姆霍兹亚磁组(P<0.001,P<0.05),坡莫合金对照组运动能力及身体协调能力明显低于亥姆霍兹对照组(P<0.001,P<0.01);24个月时,亚磁组小鼠各指标的差异下降,亥姆霍兹亚磁组和坡莫合金亚磁组饮水量明显高于其对照组(P<0.05,P<0.01),饮食量有上升趋势,坡莫合金亚磁组小鼠的空腹血糖水平较其他3组均明显下降(P<0.05,P<0.01,P<0.001),体质量差异无统计学意义。1个月亚磁处理小鼠各指标暂无差异。结论:长期亚磁场曝露会导致小鼠热痛觉敏感度升高,运动能力及身体协调能力下降,且具有时间累积效应。光照调节可能是挽回亚磁效应的干预途径。

视觉皮层下通路与拓扑知觉

研究表明,视觉通路除了经典的视觉皮层通路外,还有一条“古老的”、快速的皮层下通路负责在有意识和无意识状态下快速处理与情绪相关的信息。皮层下视觉通路由上丘、枕核和杏仁核组成,而且不经过初级视觉皮层。我们前期研究表明,初级视觉皮层与拓扑知觉信息加工没有关系,而皮层下视觉通路负责处理视觉拓扑信息。基于这些发现,我们认为,在早期视觉中,大脑检测涉及生命攸关的信号,这些信号告诉大脑:环境中有物体出现或消失,使大脑进入警戒状态,这对物种的生存至关重要。因此,在早期视觉中,需要检测的要素只是物体的“出现”和“消失”,而不是“纹理”、“形状”等。“出现”和“消失”都是拓扑特征的变化。拓扑感知和皮层下视觉通路的存在可能是早期预警的神经基础。在灵长类动物中,视网膜外周区域主要由视杆细胞构成,该区域接收的视觉信息主要通过皮层下视觉通路进行处理;视网膜中心区域(即中央凹)主要由视锥细胞构成,视觉空间分辨率变得非常高,该区域视觉信息处理主要是由视觉皮层负责。研究表明,由视杆细胞构成的视网膜是个“古老”结构,在1亿多年前就出现了;而视锥细胞构成的视网膜类型较为“年轻”,在5000万年前才出现。所以,我们的视网膜从“古老”结构演化到“年轻”结构至少用了5000万年的时间,它是由一个古老结构和一个年轻结构共同组成的“嵌合体”。当我们讨论皮层下通路存在的意义时,我们也应该结合皮层通路的功能来统一考虑。

内源性甲醛异常蓄积与记忆衰退

近期,本实验室报道了内源性甲醛浓度与认知功能损伤程度之间的关系(Neurobiol Aging,2011,32(1):31-41).观察到转基因痴呆小鼠(APP、APP/PS1)及衰老加速型(SAMP8)小鼠脑内甲醛浓度较对照组显著升高.参照痴呆鼠脑内甲醛浓度,实验人员对正常成年小鼠进行注射,导致其视觉空间记忆能力减退.注射甲醛消除剂可以降低老龄大鼠体内甲醛浓度、减少APP痴呆模型小鼠脑内的老年斑,且能观察到记忆功能的改善.临床观察显示,老年痴呆患者尿甲醛浓度与认知功能损伤程度之间呈正相关.甲醛的过量蓄积造成脑慢性损伤,可能是散发性老年记忆衰退的机制之一.

微表情研究及其应用

微表情是一种持续时间仅为1/25秒至1/5秒的非常快速的表情,表达了人试图压抑与隐藏的真正情感。本文系统梳理已公开发表的微表情实证研究报告,对注重于测量微表情识别能力的早期研究、目前基于微表情训练工具(METT)的微表情识别应用研究以及刚刚萌芽的微表情表达研究进行总结分析,明确指出以往研究中存在的问题,建议未来研究应探讨METT在不同文化中的有效性,研究微表情表达的基本特点和主要影响因素,并注重发展自动化的微表情识别工具。本文提出,基于微表情的自动谎言识别系统将是微表情研究未来的应用方向之一。

亚磁场引起小鼠昼夜节律改变和热痛觉敏感增加（英文）

地外空间的亚磁场环境是影响宇航员健康的一种潜在风险因素.动物和人体实验表明,亚磁场显著影响个体行为和神经系统功能.但是,目前尚缺乏亚磁场对动物行为和生理等多方面影响的系统检测数据.本文构建了一个适用于动物饲养的亚磁场环境（〈500 n T）,并系统检测了30天亚磁场处理对成年雄鼠（C57BL/6,4~6周龄,（20±2）g）的昼夜周期、痛觉、情绪及激素水平的影响.实验结果表明,对比地磁场中饲喂对照组,亚磁场中小鼠的昼夜饮水节律改变、热敏痛觉耐受能力和整体活动水平降低,但是没有发生焦虑或抑郁情绪.亚磁场处理后,小鼠血清去甲肾上腺素水平显著下降.这些结果说明一个月连续亚磁场处理扰乱动物的昼夜活动节律和内分泌,随后可能导致其感知觉能力的变化和运动机能的下降.

说谎的非言语视觉线索

说谎是一种非常普遍的社会现象。及时有效地识别说谎,在人际交往和司法安防领域都具有十分重要的意义。根据说谎的自主性,将说谎研究的实验范式分为被动说谎范式、主动说谎范式和混合说谎范式三大类。个体说谎时具有较高的认知负荷、较强的情绪唤醒和刻意的自我控制等心理活动特点,这些心理活动会导致眼睛运动、面部表情、姿态动作等非言语视觉线索的变化,且非言语视觉线索存在个体差异。未来研究应深入考察说谎的内在心理机制以及非言语视觉线索的心理意义,加强真实情境下说谎行为的研究,并借助新技术实现对非言语视觉线索的精准测量和分析。

酶促反应的“诱导契合-锁钥”模式

在酶学理论中,阐释酶识别底物专一性的代表性学说有"锁钥"和"诱导契合"模型等.作者此前研究了蚯蚓蛋白酶Ⅰ(Eisenia fetida proteaseⅠ,EfP-Ⅰ)的底物专一性,提出了"诱导契合-锁钥"反应模式.然而,采用EfP-Ⅰ建立的模式是否具有普遍的酶学意义需要进一步论证.以蚯蚓蛋白酶Ⅱ(Eisenia fetida proteaseⅡ,EfP-Ⅱ)、枯草杆菌蛋白酶(subtilisin,Sub)以及乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)为材料,分别研究了底物反应后酶与其他底物的相互作用.结果显示,经过凝血酶底物chromozym TH(CTH)反应后,蚯蚓蛋白酶Ⅱ和枯草杆菌蛋白酶与尿激酶底物(chromozym U,CU)的反应活性显著降低(P<0.05),表现出符合"诱导契合-锁钥"反应的模式.蚯蚓蛋白酶Ⅱ和枯草杆菌蛋白酶先与CU反应后,却仍能与CTH反应,但后续不能与CU发生反应,仍然表现为"诱导契合-锁钥"模式.另外,丙酮酸反应后的LDH,对乳酸的反应活力显著降低(P<0.05),而乳酸反应后的LDH对丙酮酸的活性却无显著变化.这可能是丙酮酸诱导的LDH构象具有相对的刚性,而乳酸诱导的酶构象具有相对柔性所致.

情绪效价对趋避反应的作用

刺激的情绪信息通常可帮助人类快速地做出相应的趋近或回避反应。实验室情境下研究者对趋避的操作性定义不尽相同,但以往绝大部分研究证实了趋利避害的相容效应:正性情绪引起趋近反应,负性情绪引起回避反应。动机定向理论认为,这种促进作用是自动的,而事件编码理论认为,这种促进作用依赖于外显的效价判断。未来研究应进一步明确界定趋近和回避的操作性定义,采用更敏感的实验范式解决两种理论的纷争,以深入阐释相容效应的心理机制。

亚磁场及其生物响应机制

根据亚磁生物学的研究历史和空间亚磁环境的实际情况,本文定义磁感应强度总量在"0<|B|≤5μT"区间内的静态弱磁场为亚磁场.亚磁场能对生命活动的多个方面,特别是中枢神经系统产生负面影响.随着月球与火星航天计划的开展,航天员将长期暴露于亚磁空间中.这可能对宇航员的身心健康带来潜在的危害.亚磁场生物学效应及其机制的研究,将为相关载人航天的空间防护提供理论基础,已成为空间生物科学以及航天医学等相关领域的新热点.