大脑中的相关变异性导致高度次优的感官编码 学术背景 大脑通过神经群体的活动来感知世界，但感官编码的计算目标是为了支持感官刺激的区分，还是为了生成感官世界的内在模型，这一问题尚未明确。实验中发现，神经群体中的相关变异性（噪声相关性）普遍存在，许多研究表明，与没有相关性的零模型相比，相关变异性可以提高感官编码的区分能力。然而，这些研究并未探讨相关变异性是否对区分性感官编码是最优的。如果感官编码的计算目标是区分性的，那么相关变异性应该被优化以支持这一目标。本文通过开发两种新的零模型，评估了神经群体中相关变异性对区分性感官编码的最优性，并发现相关变异性在多个数据集中都表现出高度次优的区分性感官编码。 论文来源 本文由Jesse A. Livezey、Pratik S. Sachdeva、Maximi...

局部振动对感觉运动皮层活动的影响 背景介绍 局部振动（Local Vibration, LV）是一种通过高频（≥100 Hz）和低振幅（ mm）的振动刺激肌肉或肌腱的技术。研究表明，LV能够通过反复激活Ia类传入纤维（Ia afferents）来促进大脑的可塑性（plasticity），但其具体机制尚不明确。LV已被广泛应用于康复医学和运动训练中，特别是在中风患者的运动功能恢复和痉挛缓解方面显示出显著效果。然而，LV对大脑皮层活动的急性影响及其潜在的神经生理机制仍需进一步研究。 本研究的目的是探讨30分钟的局部振动对腕屈肌（Flexor Carpi Radialis, FCR）的感觉运动皮层（包括初级运动皮层M1、初级感觉皮层S1和后顶叶皮层PPC）活动的急性影响。通过脑电图（Electro...

胰岛素通过mTOR信号激活下丘脑室旁核的肝相关神经元 学术背景 葡萄糖稳态是维持生命的关键生理过程，而肝脏在这一过程中扮演着核心角色。肝脏通过调节糖原生成和葡萄糖释放来维持血糖水平。尽管胰岛素可以直接作用于肝脏组织以抑制葡萄糖生成，但近年来的研究表明，中枢神经系统（尤其是下丘脑）在调节葡萄糖代谢中也起到了重要作用。下丘脑室旁核（paraventricular nucleus of the hypothalamus, PVN）是一个异质性核团，负责整合自主神经和代谢调节，特别是与肝脏功能相关的自主神经输出。PVN神经元表达胰岛素受体，并且通过迷走神经与肝脏相连，因此PVN被认为是胰岛素调节肝脏功能的关键中枢部位。 然而，胰岛素如何通过中枢神经系统调节肝脏功能的机制尚不明确。具体来说，胰岛素如何...

视网膜加速度误差对追赶性眼跳的影响研究 研究背景 人类在追踪移动目标时，主要通过两种眼动方式：平滑追踪（smooth pursuit）和眼跳（saccades）。平滑追踪依赖于视觉运动信号，但当追踪误差积累时，大脑会启动追赶性眼跳（catch-up saccades）来重新对准目标，确保目标保持在视网膜中央凹（fovea）上。以往的研究表明，视网膜位置误差（retinal position error）和速度误差（retinal velocity error）是决定追赶性眼跳的潜伏期（latency）和幅度（amplitude）的关键因素。然而，视网膜加速度误差（retinal acceleration error）是否也参与这一过程，尚不明确。特别是在自然环境中，目标常常因重力、摩擦力或外...

DOI对听觉皮层异常检测的抑制作用 学术背景 迷幻药物（psychedelics）是一类能够显著改变感知、认知和情绪的精神活性物质。近年来，迷幻药物在治疗抑郁症、焦虑症和创伤相关疾病方面显示出潜在的应用价值。然而，尽管迷幻药物在视觉系统中引发的感知扭曲已被广泛研究，其在听觉系统中的神经机制仍不明确。特别是，迷幻药物如何影响听觉皮层的神经活动，进而导致听觉感知的改变，仍然是一个未解之谜。 本研究旨在探讨迷幻药物2,5-二甲氧基-4-碘苯丙胺（DOI）对小鼠听觉皮层神经元活动的影响。DOI是一种5-羟色胺2A受体（5-HT2A）激动剂，能够模拟经典迷幻药物如LSD和裸盖菇素的作用。通过研究DOI对听觉皮层神经元频率调谐、神经反应变异性以及异常检测（deviance detection）的影响，研...

多巴胺受体在丘脑网状核中的调控作用：一项关于神经元兴奋性与电突触的研究 学术背景 丘脑网状核（Thalamic Reticular Nucleus, TRN）是大脑中一个重要的抑制性神经元网络，负责调控丘脑与皮层之间的感觉信息传递。TRN神经元通过电突触（electrical synapses）相互连接，形成密集的耦合网络，这种电突触在神经元同步放电、信号传递和网络功能中起着关键作用。多巴胺（dopamine, DA）作为一种重要的神经递质，广泛参与注意力、奖赏和运动控制等过程。TRN接受来自中脑的多巴胺能输入，并表达高浓度的D1和D4受体。然而，多巴胺如何直接影响TRN神经元的兴奋性和电突触强度，仍然是一个未解之谜。 本研究旨在揭示多巴胺通过其受体（D1、D2和D4）对TRN神经元兴奋性和...