1,瞳孔大小作为认知神经基础的窗口 2,人类连接组的个体化扰动揭示与认知相关的网络动力学的可重现的生物标志物 3,皮层下捷径环路(subcortical shortcuts)对感觉和认识加工障碍的影响 4,脑状态和行为的神经调节 1,瞳孔大小作为认知神经基础的窗口 期刊:Trends in Cognitive Science 认知驱动的瞳孔调节反映了某些潜在的大脑功能。这种认知驱动瞳孔的现象能说明什么?本文回顾了三种神经系统的关键作用:
本文讨论了如何从激活这些神经系统的角度来解释瞳孔测量。此外,本文还强调了研究中的注意事项、开放性问题和未来实验的关键方向,以便根据大脑中潜在的神经动力学来改进这些发现和解释。 2,人类连接组的个体化扰动揭示与认知相关的网络动力学的可重现的生物标志物 期刊:PNAS 人脑是组织复杂的网络,其相互作用解释了个体认知能力的变化以及神经和精神障碍的症状。尽管人脑网络的活动通常通过记录自发的大脑活动来测量的,例如,研究通常使用静息状态功能磁共振成像(fMRI)来描述大脑网络。但最近的证据表明,个体在应对干扰时的大脑模式差异可以更好地反映活动。 本研究使用fMRI引导的经颅磁刺激(TMS)和同步脑电图(EEG)来描述离散脑网络中的高时间分辨率的大脑动力学。TMS对默认网络(DMN)和背侧注意网络(DAN)各自定义的节点进行控制扰动。源级脑电图传播模式具有网络特异性,并且在间隔1个月的测试中具有高度重复性。此外,高阶认知能力的个体差异与横跨DAN和DMN的TMS传播模式的特异性显著相关,但与静息状态脑电动力学无关。 研究结果显示了基于TMS-EEG的扰动生物标记物在高时间分辨率下反映网络个体大脑动力学的潜力,并有可能为其行为意义提供进一步的洞察。 3,皮层下捷径环路(subcortical shortcuts)对感觉和认识加工障碍的影响 期刊:Nature Reviews Neuroscience 感觉处理过程的最早阶段有可能改变我们对环境的感知和反应。这些初始处理的神经环路可以联合皮层下能够与皮层信息处理产生复杂相互作用的脑区共同产生作用,例如丘脑和脑干核团。 这些皮层下环路在人和动物研究中均有发现,它们不只是进化残留,还具有“捷径”的作用:确保信息处理效率和重要的生命维持功能,例如伤害避免,适应性社会互动和有效的决策保护。 在本篇综述中,作者提出这些高阶和低阶脑区之间的功能性相互作用,对理解和许多神经精神疾病相关的非典型感觉和认知过程有帮助。 4,脑状态和行为的神经调节 期刊:Annual Review of Neuroscience 5,人类小脑的层级性认知控制的证据 期刊:Current Biology 在非习惯性情景下,认知控制使行动与短期和长期目标保持一致。认知控制能力与前额叶皮层密切相关,人的前额叶皮层大小相对于其他物种有所扩张,被认为支持了人类卓越的认知控制。相对于非人灵长动物,人类的后外侧小脑也已大大扩张,并具有与前额叶皮层组织结构的镜像关系。然而,小脑对认知控制的贡献知之甚少。 在本研究中,我们试图探索小脑的功能是否存在层级处理框架,以及这种框架是否可以阐明小脑对认知控制的贡献。功能磁共振成像结果显示后外侧小脑存在支持认知控制的梯度;具体来说,运动相邻的小脑子区域支持对具体的近端动作的控制,而运动远端的小脑子区域支持抽象的未来的处理。该梯度在功能上是有层级性的,层级较高的区域会影响层级较低区域之间的关系。该功能层级性提供了认知控制的基础结构,背景信息可以通过该基础结构来通知当前操作并为将来的目标做准备。 至关重要的是,这些结构层级映射了前额叶皮层内认知控制的层级结构。基于这些发现,我们认为小脑内部包含一个平行但独立的层级性组织,该组织与前额叶皮层一起支持复杂的认知。 作者信息 校审:Freya(brainnews编辑部) 题图:Singularity Hub 前 文 阅 读 欢迎加入超过 18000人的 全球最大的华人脑科学社群矩阵 |
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