学术背景：知觉推理与神经机制探究 在日常生活中，我们的感觉系统经常面对不完整或模糊的信息。例如，物体被遮挡时，大脑依靠既有经验和预期完成对整体的推断。这种推理能力不仅是人类视觉系统的核心功能之一，同时也是其他动物包括灵长类、鼠类、鱼类甚至昆虫的共同能力。感知推断（sensory inference）不仅推动我们识别本不存在的边缘和形状，例如著名的Kanizsa三角形错觉（Kanizsa triangle illusion）中，观察者会看到不存在实物的白色三角形。这种“主观轮廓（illusory contour, IC）”现象本质上属于一种高层次的知觉推断，但其背后的神经机制长久以来仍未被充分揭示。 之前在灵长类和人类的研究中，发现初级视觉皮层（primary visual cortex, V...

视觉皮层神经元对刺激-反应映射的稳健编码 学术背景 在神经科学领域，视觉皮层（visual cortex）被认为是处理视觉信息的核心区域。传统观点认为，视觉皮层的神经元主要编码与感知相关的信息，例如刺激的位置、形状和颜色等。然而，越来越多的研究表明，视觉皮层的活动还受到行为因素的调制，例如注意力、奖励预期和工作记忆等。这些调制通常被认为与选择特定的感官信息以实现行为目标有关。然而，关于视觉皮层是否参与编码更抽象的行为变量，如刺激-反应映射规则（stimulus-response mapping），仍然存在争议。 刺激-反应映射规则是指将特定的视觉刺激与相应的行为反应关联起来的规则。例如，在空间工作记忆任务中，被试需要记住一个视觉线索的位置，并根据任务规则做出相应的眼动反应。传统观点认为，这种...

视觉皮层发育中的可靠表征形成 学术背景 视觉皮层的发育是神经科学中的一个重要研究领域。在发育早期，视觉皮层的网络结构已经形成，但这些网络如何响应视觉经验的开始，并最终形成成熟的视觉表征，仍然是一个未解之谜。此前的研究表明，视觉皮层的初始网络结构是由内源性机制（endogenous mechanisms）驱动的，即在没有外界视觉刺激的情况下形成的。然而，视觉经验的引入如何影响这些网络，并使其发展出可靠的视觉表征，仍然不清楚。本研究通过单试验水平的慢性活体钙成像技术，探索了这一问题，提出了视觉经验如何通过前馈和反馈网络的“对齐”来塑造视觉皮层的可靠表征。 论文来源 本文由Sigrid Trägenap、David E. Whitney、David Fitzpatrick和Matthias Kas...

高镁促进弱视患者恢复双眼视觉的机制研究：TRPM7的作用 在大脑发育的关键时期，异常的视觉体验可能会导致视觉功能缺陷，如弱视。目前的研究表明，高镁（Mg^2+）补充可以恢复成体视觉皮层的突触可塑性，促进成年弱视眼的视力恢复。但是，目前尚不清楚Mg^2+是否能够帮助成年弱视患者恢复双眼视觉，以及潜在的分子机制是什么。大脑科学与智能技术卓越中心、中国科学院的研究人员于2023年8月9日收到、2024年3月6日接受的一篇文章提供了研究这一现象的新见解。该研究已发表在《Neurosci. Bull.》上。 本研究首次展示了高Mg^2+能够从弱视中恢复双眼视觉功能。研究表明，TRPM7是高Mg^2+处理后视觉皮层可塑性恢复所必需的，这为未来针对弱视的研究和治疗提供了可能的临床应用。 研究背景 弱视是一...

抑郁症患者中与自杀行为有关的γ振荡研究 引言 自杀是全球范围内最严重的人类行为之一，尤其在患有严重抑郁症（Major Depressive Disorder, MDD）的患者中尤为常见。研究表明，在自杀死亡的人群中，大约一半的人曾被诊断为MDD。尽管其重要性巨大，但MDD患者中自杀行为的神经基础依然尚未完全理解。MDD患者可能对负面情绪脸部表情存在注意力偏差，从而导致自杀风险增加。然而，目前对这一注意力偏差及其神经生物学机制的研究还不够详尽。γ频段振荡已被认为与情绪面部表情以及情绪调节功能密切相关。本研究旨在探讨MDD患者中γ频段振荡与自杀风险之间的关系。 研究来源 本研究由Southeast University和Nanjing Medical University等机构的研究人员联合撰写...

神经生理学研究：工作记忆任务中方位辨别的神经生理学研究 研究背景 识别和记忆环境的空间方位 (orientation) 是视觉空间行为的重要组成部分。准确存储和回忆这些信息有助于我们在空间中定位，并对快速变化做出适应性反应。然而，尽管方位记忆在文献中有着广泛的研究，这些研究主要集中在早期视觉区通过功能性磁共振成像 (fMRI) 来维持对刺激的精确描述。同时，也有关于额叶新皮质中个别亚区参与其中的零星信息。但在当前环境变化和记忆中的方位信息进行比较的阶段，尚缺乏系统的研究。认识这种操作的机制不仅对于理解视觉系统识别视觉环境基本特征的快速变化至关重要，还能揭示维持这些信息稳定性的大脑参考系统。 研究来源 该研究论文题为《Neurophysiological Study of Orientatio...