应用磁脑电图(MEG)分析全脑振荡微状态模式在寿命跨度中的变化

应用磁脑电图(MEG)分析全脑振荡微状态模式在寿命跨度中的变化:剑桥衰老与神经科学中心队列研究 研究背景 随着人口老龄化问题的日益严重,了解老化过程中的神经生理变化变得愈加关键。衰老的大脑是许多神经退行性疾病的主要风险因素,然而,整个大脑的振荡活动如何影响健康衰老尚不完全清楚。在细胞水平上,神经元的生物电化学特性使得它们能够产生电磁场,检测这些场的变化可以作为潜在的组织病理学生物标志物。五种典型的振荡脑信号(delta、theta、alpha、beta和gamma波)已被广泛研究,但它们在衰老中的具体作用仍有待深入探讨。研究者们提出,监测这些振荡信号的规律性和可预测性可以帮助识别认知衰退的潜在进程。特别地,alpha波的变化在衰老过程中表现出显著特征,如alpha波的减慢、alpha功率减少...

肌萎缩侧索硬化症的皮层神经生理特征

ALS的皮层神经生理特征解析及其生物标志物潜力研究 背景 Amyotrophic Lateral Sclerosis (ALS) 亦称肌萎缩侧索硬化症,是一种成人发病的神经退行性疾病,其特征是逐渐失去大脑、脊髓和周围运动系统的完整性。尽管临床和基因研究已揭示与额颞叶痴呆存在重叠,且识别出多种上游生物路径,但目前尚无高效的药物疗法来减缓疾病进程,现行试验依赖的生存期延长等结果并不敏感。亟需能够更贴合个体疾病活动的生物标志物,以便更快速地测试药物效果。 来源 该研究由Michael Trubshaw、Chetan Gohil、Katie Yoganathan等人撰写,他们均来自英国牛津大学。论文发表于2024年5月13日,刊登在Brain Communications期刊上。 研究方法及工作流程...

否定对形容词的神经表征产生削弱效应而非反转效应

背景介绍 人类语言处理的一个显著特点是我们能够将储存的字汇元素——即词汇——按需组合起来,从而灵活地生成或改变当前的意义。这一过程的核心在于我们如何实时构建意义表征。尽管关于句法结构生成的研究已取得稳定进展并引发了富有成效的讨论,但关于新语义配置如何随着时间推移被表示的研究则相对较少。约翰霍普金斯大学的研究团队基于现有文献,专门研究了语言中的否定操作如何影响词语语义表示,特别是形容词。这项研究为理解人类大脑如何在实时中代表意义变化提供了一块基石。 论文来源 这篇题为“Negation mitigates rather than inverts the neural representations of adjectives”的论文由Arianna Zuanazzi、Pablo Ripollé...

语言感知对神经振荡的相位依赖性

语言感知对神经振荡的相位依赖性

语言感知对神经振荡的相位依赖性:一项跨学科研究报告 背景介绍 在言语感知过程中,神经振荡的相位对于神经表征的分离以及感知决策具有重要作用。然而,具体的相位编码机制仍不明确。本研究旨在揭示相位编码如何基于解释的言语事件的概率进行,特别是语言单元的概率。此外,研究还探讨了这一相位编码的区域特异性。这些结果表明,神经振荡基于神经元群体的兴奋性分离语言神经表征。 论文来源 这篇论文由Sanne Ten Oever、Lorenzo Titone、Noémie Te Rietmolen和Andrea E. Martin完成,主要隶属于Max Planck Institute for Psycholinguistics, Donders Centre for Cognitive Neuroimaging,...

回忆中的重新激活强度受到认知图中图形距离的调节

回忆中的重新激活强度受到认知图中图形距离的调节 研究背景 记忆的形成和提取是神经科学的重要研究领域之一。经典记忆理论认为记忆依赖于三个不同的阶段:编码、巩固和提取。新的情景记忆通过编码形成,并被转换和巩固在海马体和新皮质网络中的特定时空神经元放电模式中。这些放电模式在随后的休息或睡眠期间被重新激活,这一过程被认为与记忆巩固有关。同样,在回忆过程中的神经活动模式也会再现,这种再激活可以预测回忆的成功。然而,在人类中测量和解读这种序列再现或一般网络再激活的难度较高,这在很大程度上限制了对相关记忆存储和回忆过程的研究。 本研究重点探讨了人类记忆再激活过程中的具体机制,特别是在复杂图结构中的记忆再激活。论文探讨了个体在提示回忆阶段中如何再现先前学习的图结构信息,并分析了不同记忆表现的再激活模式与图结...

在正常成人中通过脑磁图检测到体感诱发峰

Somatosensory Evoked Spikes in Normal Adults Detected by Magnetoencephalography 科研背景与研究动机 自1949年以来,临床神经生理学研究发现高电压皮层体感诱发电位(somatosensory evoked potentials, SEPs)可以在反射性癫痫患者中检测到,这类患者癫痫发作是由体感刺激触发的(Forster等,1949;Green,1971)。1971年,contralateral parietal spikes(对侧顶部电位尖峰)首次在一名患有行为障碍的儿童中被发现,并被命名为“体感诱发尖峰(somatosensory evoked spikes, SESs)”(De Marco,1971)。这种现...

听觉记忆识别与预测编码的大脑时空层次结构

听觉记忆识别与预测编码的大脑时空层次结构

听觉记忆识别与预测编码的大脑时空层次结构 背景介绍 本研究旨在探索人类脑在识别之前记忆的音乐序列及其系统性变化时的层次性脑机制。虽然有关视空模式的神经处理已经进行了广泛研究,但对意识识别听觉序列及其关联的预测误差的理解依然不足。听觉系统从随时间发展形成的模式和序列中提取信息,为理解大脑的时间层次提供了独特的机会。相关研究推测大脑通过预测编码理论(Predictive Coding Theory,PCT)不断更新内部模型来预测外界信息和刺激。 研究来源 本文作者包括L. Bonetti, G. Fernández-Rubio, F. Carlomagno, M. Dietz, D. Pantazis, P. Vuust和M. L. Kringelbach,分别来自奥胡斯大学、牛津大学、波洛尼亚...

任务后的工作记忆和运动反应由具有相似特征的瞬态频谱爆发驱动

背景和研究问题 工作记忆和运动后大脑反应(Post-task responses,PTRs)在神经科学中一直是研究的热点。以往的研究表明,运动后的β反弹(Post-movement beta rebound,PMBR)是大脑皮层中可靠而稳定的现象,可以通过磁脑电图(Magnetoencephalography,MEG)来研究和测量。而近期的研究进一步发现,PTRs不仅限于运动后β反弹,而是在各种频段(如θ、α和β频段)和大脑区域中普遍存在。然而,目前尚不清楚这些工作记忆后PTRs是否由类似于PMBR的瞬态高幅度活动爆发(Spectral bursts)驱动。本文的主要目的是通过对工作记忆和视觉运动任务数据集的比较,探讨这两类任务后PTR的驱动机制是否相似。 论文来源与作者信息 这篇研究论文由...

人体感觉运动静息状态β事件及非周期活动表现出良好的测试重测可靠性

人体感觉运动静息状态β事件及非周期活动表现出良好的测试重测可靠性 背景介绍 神经系统疾病是对人类日常生活影响最大的疾病类型之一,尤其是那些影响感觉和运动功能的疾病,如帕金森病。由于缺乏早期和明显的脑结构变化,这些疾病的早期诊断变得异常困难。而疾病演变的轨迹和康复结果往往也是变幻莫测的。因此,亟需一种稳定、可靠的临床功能生物标志物来改善对此类疾病的诊断和治疗。 脑磁图(Magnetoencephalography, MEG)与脑电图(Electroencephalography, EEG)作为无创的电生理记录方式,能够捕捉到脑皮层区的神经活动。这些方法在探讨神经系统尤其是感觉运动系统的功能和结构变化方面显示出了巨大的潜力。近年来研究发现,感觉运动皮质的β节律(14-30 Hz)与多种任务和疾病...

正常发育儿童体感皮层网络的时空动态

典型发育儿童体感皮层网络的时空动态 研究背景 触觉在我们与外界物体的交互以及手部动作的精细控制中扮演着至关重要的角色。尽管已有大量关于人类皮肤感受信息处理机制的研究,但大脑中参与此过程的脑区之间如何动态交互仍不甚明了。已有的研究在探讨皮肤感受信息流的时间动态时报告了不一致的结果。因此,本研究旨在通过磁源成像和皮层—皮层耦合动态分析探讨典型发育儿童皮肤感受加工的时空动态。 论文来源 本论文由Yanlong Song、Sadra Shahdadian等多位作者共同撰写,作者们分别隶属于Fort Worth的Neuroscience Research Center, Jane and John Justin Institute for Mind Health, Cook Children’s He...