疾病进展如何塑造多发性硬化模型中的昼夜节律与运动紊乱
依据bioRxiv预印本摘要,Li等人在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠模型中连续监测家庭笼活动,以检验其能否作为独立于观察者的疾病进展指标。结果显示,活动期/暗期的运动活动受EAE影响最严重,昼夜节律紊乱出现在疾病发病与高峰期;活动片段分析提示超过40分钟的长活动片段是非运动症状的敏感指标,独立于基于临床评分的运动缺陷。
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依据bioRxiv预印本摘要,Li等人在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)小鼠模型中连续监测家庭笼活动,以检验其能否作为独立于观察者的疾病进展指标。结果显示,活动期/暗期的运动活动受EAE影响最严重,昼夜节律紊乱出现在疾病发病与高峰期;活动片段分析提示超过40分钟的长活动片段是非运动症状的敏感指标,独立于基于临床评分的运动缺陷。
一项 bioRxiv 预印本在小鼠中比较了阳极经颅直流电刺激(tDCS)与运动训练同步或间隔施加的效果。依据摘要,四天转棒训练中,与任务同步的阳极 tDCS 在部分试次改善了表现并提高脚步频率,而训练前或训练后刺激未见显著改善;同步刺激在第一天和第四天后均提高受刺激皮层 TrkB 磷酸化,BDNF 水平无显著升高,非靶向脑区未见显著分子变化。
依据 bioRxiv 预印本摘要,研究团队比较了静息注视十字与观看电影两种 fMRI 采集方式,在 19 名 12–18 岁、带多种跨诊断精神科诊断的青少年中估计个体特异性功能脑网络拓扑(每名被试每种条件 28–38 分钟低头动数据)。
依据预印本摘要,一项基于 HEALthy Brain and Child Development Study 274 名婴儿数据的研究,考察了母亲与父亲的带薪家庭假(PFL)与 12 个月语言能力及 6 个月白质微结构的关联。
一项预印本(未完成同行评审)在小鼠母体暴露模型中报告,饮用水中 0.3 g/L 的杀菌剂混合物暴露——低于当前欧洲 0.5 g/L 的监管限值——会损害皮质发育,并伴随突触功能和谷氨酸能信号改变。
Haiyan Sun、Liu 等人在小鼠中识别出被睡眠激活的未定带(zona incerta)神经元群,该神经元群参与 NREM 睡眠与镇痛。依据摘要,慢性疼痛会抑制这些神经元,而激活它们可促进 NREM 睡眠并缓解疼痛;其投射到外侧下丘脑与后丘脑的两条通路分别调控睡眠与伤害感受。该结果为睡眠与疼痛交互提供环路层面的候选机制,但属小鼠研究,是否适用于人类仍需验证。
依据 bioRxiv 预印本摘要,Berman 等人在参与者建立并提取味觉与视觉线索关联时进行脑扫描,发现味觉皮层在提取阶段被激活并能区分所记味觉,但所用模式并非其在品尝时形成的模式。
依据 Neuron 期刊摘要,Liu 等识别出一个驱动后退行走的脑干模块,并显示前向运动、转向、运动停止与后退运动由不同的前运动环路控制。摘要指出,这些结果揭示了脑干运动控制在方向与动作上的选择性组织方式。该材料仅提供摘要,未报告实验对象、样本量、具体环路标记与验证手段,相关结论的适用范围需以全文为准。
依据摘要,研究者开发了一种行为范式,在成年雌雄大鼠中诱导类似“记忆过度增强”(hypermemory)的特征。训练阶段大鼠在有肉桂气味的环境中探索两个相同物体,随后 6 小时内在家笼中接受 12 次短暂气味或无气味刺激再暴露,以反复激活记忆痕迹而不重新接触原情境或物体;24 小时后在无气味条件下测试。
一项全基因组筛选发现,PAPP-AA 介导的 IGFR 信号通路是习惯化学习的新型调控因子。该研究发表于 Neuron,揭示了这一信号通路在习惯化学习中的调控作用。
依据 bioRxiv 预印本摘要,研究团队利用化学和光遗传学方法发现,受损传入神经的活动驱动自发疼痛,但对正常感觉功能并非必需。他们基于染色质可及性图谱构建了损伤响应型病毒载体,对受损感觉神经元的选择性超过95%,并与具有转化相关性的化学遗传学工具 PSAM4-GlyR 结合,在人类感觉神经元中实现沉默,同时缓解小鼠的自发神经病理性疼痛。
依据摘要,一项预印本研究结合自然听觉搜索范式与移动脑电(EEG),让20名参与者在主动具身探索、主动屏幕探索和被动听自己试次回放三种条件下完成目标检测任务,并记录稳态听觉诱发电位(SSAEPs)。
依据bioRxiv预印本摘要,研究团队在受精后5天的斑马鱼幼鱼中分别暴露于美罗培南、万古霉素及两者组合,比较肠道微生物组成、行为、神经递质水平和代谢物谱。所有处理均改变微生物群落组成,美罗培南及联合处理的重构更明显,万古霉素变化较轻微;光暗转换实验中各处理组暗期中心区域运动减少,但整体游泳活动未普遍下降,与焦虑样行为一致,并伴随血清素能基因表达降低及中枢和外周代谢广泛扰动。
依据 bioRxiv 预印本摘要,Popov 与 Miller 报告,机械驱动的导电流体在无神经组织条件下可产生结构化、可振荡、可源定位的电磁信号,形态类似 M/EEG;结合结构磁共振成像与在体 EEG、MEG 记录,个体间脑脊液体积差异系统性地调节了 M/EEG 信号幅度。
依据 bioRxiv 预印本摘要,Vivar 等人结合行为与神经测量及循环网络建模,研究猕猴在运动辨别任务中感觉证据时间权重的灵活调整机制。任务的时间统计分别偏向早期、晚期或均匀整合,心理物理核显示证据影响随时间相应移动,并伴随视觉区 MT 运动辨别能力与选择相关活动的系统性变化。
推荐理由:让猕猴做运动辨别任务,比较证据偏向早期、晚期或均匀整合时的行为与视觉区MT活动,并用循环神经网络复现这些特征。
一项基于 PARDIP 公开数据的研究检验了童年创伤与双相障碍患者皮层厚度的关联,纳入 120 人(33 例不伴精神病性症状的双相障碍、38 例伴精神病性症状的双相障碍、49 名健康对照),用 CTQ-SF 评估创伤、FreeSurfer 提取 68 个 Desikan-Killiany 分区皮层厚度。
依据 bioRxiv 摘要,作者提出一种多层 chronnectogram 框架,放松了离散状态模型关于状态本身不演化的假设,显式刻画不同状态如何随时间耦合与共同演化,以及各状态的持续程度;方法将空间引导独立成分分析(ICA)与个体化、状态引导的动态 ICA 结合,在共享表征空间中捕捉演化且重叠的连接模式。
一套基于免焊面包板和廉价元件的实验序列,用电阻-电容膜模型演示膜电阻、电容与兴奋性电导如何决定响应幅度及充放电时间常数,并通过多输入展示亚线性求和与分流抑制。将膜区室经轴向电阻连接可复现空间衰减与时间延迟,进而搭建初级运动检测器展示方向选择性视觉运动响应。该方法为神经元生物物理教学提供易得灵活的平台,使学生将数学描述与可观测电学行为对应,同时培养电子实践技能。
依据 bioRxiv 预印本摘要,Dhanawansa 等分析了迄今规模最大的裸盖菇素脑电数据集(n=56,含给药前匹配基线),在观看电影、闭眼静息、引导冥想和听音乐四种情境下记录 EEG,并用最小范数估计重建皮层源活动,覆盖 1–80 Hz 六个频段。
依据 bioRxiv 预印本摘要,研究者将清醒婴儿 fMRI 与按不同图像模糊程度训练和测试的发育启发式深度神经网络(DNN)结合,考察婴儿视觉皮层对粗、细视觉特征的调谐。
一项bioRxiv预印本(未经同行评审)以60名健康年轻成人为对象,结合256通道高密度EEG与多次扩散MRI,考察听觉靶向记忆再激活(TMR)对睡眠纺锤波、慢振荡及其共现的影响。
一项预印本(未经同行评审)研究考察了血清素能迷幻药 LSD 和 DMT 对静息态神经血管耦合的调节。依据摘要,作者对血氧水平依赖(BOLD)信号应用盲解卷积算法,发现两种药物均增加了估计的血流动力学延迟,且这些区域与参与迷幻作用及血管调节的血清素受体分布重叠。
依据bioRxiv预印本摘要,Griffin等人在人类连接组计划(HCP)静息态fMRI数据上比较多种隐马尔可夫模型(HMM),并采用双交叉验证、消融与分半可重复性评估。
一项 bioRxiv 预印本(未完成同行评审)报告,在小鼠牙齿—三叉神经系统中鉴定出连接牙内感觉输入与对颌部运动池的分子特异性脑干通路。光遗传激活牙齿相关感觉传入可诱发快速、与刺激锁定的张口动作;牙内传入分别与 5Sol 过渡区 Pdyn+ 神经元和 5Tr 过渡区 Calb2+ 神经元形成功能性单突触连接。
依据预印本摘要,研究者利用青少年脑认知发展(ABCD)研究的基线数据,检验环境逆境是否中介此前观察到的物质使用障碍家族史与脑网络“转换能量”(网络控制理论衍生的指标)之间的性别特异性关联。
这篇综述提出整合行为、遗传与神经环路三个层面来理解脊椎动物的数量感,重点比较斑马鱼与家鸡两类互补模型,并以人类作为参照。作者梳理的证据显示,数量选择性神经元在雏鸡孵化后数天、斑马鱼受精后3天即可检出,且斑马鱼在3至7天间偏好1的神经元比例下降、偏好更大数量的神经元增加;人类婴儿也表现出右顶叶反应与左右空间—数量映射。
依据摘要,河北医科大学团队在 Cell Death Discovery 发表研究,报告 CXCR2 在耳蜗螺旋神经节神经元、毛细胞和血管纹中高表达,基因敲除导致小鼠进行性听力损失。
依据摘要,Mo Wang 等提出 FlatClip,将皮层活动渲染为与解剖结构关联的平展图,用冻结的 SigLIP2 编码器提取特征,仅训练轻量下游探针,不做 fMRI 专用编码器预训练或微调。
Zimo Li 等人在 arXiv 预印本中提出一种蒙特卡洛框架,通过从单神经元响应拟合的条件独立群体模型采样,来估计大规模神经群体的互信息,以缓解可能响应模式随神经元数指数增长带来的困难。
APS 就 NIH 基于工作组建议提出的同行评审改革提交意见,该提案将不再向相关方披露资助申请的数值评分,只告知落入三大类中的哪一类。APS 认为这会降低资助决策透明度并可能引入难以识别的偏见,要求 NIH 公开该工作组的全部支持文件(成员、职责与分析),并向所有相关方公布评分。
一项预印本(未经同行评审)在15个预训练语言模型(7000万至140亿参数,三个模型家族)和从零训练的最小Transformer上,检验大语言模型在N-back任务中表现出的工作记忆特征是否源于共同机制。
一项基于人类连接组计划(HCP)MEG 数据的双生子研究,考察工作记忆任务中相位-振幅耦合(PAC)模式的个体间相似性是否受遗传影响。研究以同卵双胞胎(14 对)与异卵双胞胎(10 对)及无关个体配对比较,发现同卵双胞胎在低频(4–10 Hz)相位与高频 gamma(40–190 Hz)振幅耦合模式上的相似性显著高于异卵双胞胎和无关配对,提示 PAC 相位模式存在遗传成分。
APS 汇总了《心理科学》近期多项研究,涵盖情景记忆、语言理解、发展心理学与学习效率等主题。一项 EEG 研究(52 名 18–30 岁成人)发现,重复出现的事件在回忆时,首次出现的神经背景重激活强于后续重复,支持提取背景框架。
该预印本在三个公开语料库(ds003626、KaraOne 和 2020 国际脑机接口竞赛 Track 3)上评估想象言语的头皮脑电解码能否跨被试迁移。在 482 对有序被试配对中,没有一对通过多重比较校正,平均配对迁移准确率在每个语料库上都与随机水平相差不超过 0.006,而被试内参考均高于随机水平。
一项发表于 Nature Mental Health 的研究提出 DeCoDE 框架,用深度学习从脑—行为维度中识别青少年 ADHD 与焦虑障碍的跨诊断生物类型。
依据预印本摘要,Adeika与Osuagwu审计了ds003626、KaraOne及2020国际脑机接口竞赛Track 3中的头皮脑电语音解码流程,涵盖 overt speech、发音器准备与想象言语,并采用强制划分完整性的协议。
据arXiv预印本摘要,Namdari等人提出一种多模态对比学习框架,将EEG试次与冻结预训练文本编码器的语言表征在嵌入空间中对齐,用于想象言语解码。该方法在Chisco想象言语数据集5名被试上评估,报告Top-k准确率、macro-F1与平衡成对匹配准确率(2v2),解码表现与任务优化的闭集分类器相当,同时把EEG映射到冻结语言嵌入空间。
依据 arXiv 预印本摘要,作者提出以皮层下体积为条件构建皮层厚度的寿命常模,使个体偏差表示“在其皮层下解剖结构下皮层是否处于健康范围”,并使其可迁移。
一项发表于 Sci Rep 的研究用偏序集模型刻画帕金森病认知功能障碍的异质性,作者包括 Cole Zweber、Judith Jaeger、Cyrus Zabetian 等,通讯作者为 Curtis Tatsuoka 和 Deepak K. Gupta。研究由美国国防部 CDMRP 帕金森研究项目资助(Award No. HT94252310222),数据来自 PPMI 队列,文章为开放获取。
一篇 arXiv 预印本提出,睡眠是神经计算在热力学约束下所需的系统性重校准阶段。清醒时神经活动持续消耗并破坏其赖以产生的低熵结构,导致增益、阈值和整合时间等信号参数漂移、计算精度下降;睡眠通过重校准功能—结构耦合来对抗熵漂移,从而维持跨活动周期的计算准确性。该视角将睡眠需求重新解释为神经计算在热力学约束下的涌现属性,并提出可检验的实证预测,尚未完成同行评审。