大脑前额叶扣带回皮层调制丘脑触觉信息的途径研究

大脑前额叶扣带回皮层是一个与感觉功能密切相关的脑区,它能够对丘脑触觉反应进行调制.实验在10只戊巴比妥钠（1%）麻醉的SD雄性大鼠上进行,采用辣根过氧化物酶（horseradish peroxidase,HRP）逆行标记的方法,对扣带皮层前部调制丘脑腹侧基底核（ventrobasal,VB）感觉信息的途径进行了研究.实验结果显示,VB核可以接受扣带皮层后部的投射,而且扣带皮层前部有纤维投射到扣带皮层后部.由此提示了前扣带皮层对丘脑腹侧基底核神经元触觉信息调制的可能神经环路是：扣带皮层前部-扣带皮层后部-丘脑腹侧基底核.     

慢性应激对小鼠空间学习记忆功能及海马和前额叶皮层BDNF表达的影响

采用多因素慢性应激动物模型,通过Morris水迷宫测试小鼠空间学习记忆能力;采用免疫组织化学方法检测脑源性神经营养因子（BDNF）在海马和前额叶皮层的表达．结果显示,与对照组相比,应激组小鼠的空间学习记忆能力明显下降（P〈0．01）;应激组小鼠海马CA1区、齿状回和前额叶皮层BDNF表达明显下降（P〈0．01）;停止应激后一周,应激组小鼠BDNF在各脑区的表达有一定恢复,但与对照组相比,仍有显著性差异（P〈0．05,P〈0．01）．结果表明,慢性应激导致小鼠空间学习记忆功能的损伤可能与BDNF表达的下调密切相关．     

前额叶皮层和纹状体间功能性连接的量化分析

奖励预测对于大脑的学习记忆、行为决策等高级认知功能具有至关重要的意义。前额叶皮层(Prefrontal Cortex,PFC)和纹状体(Striatum)是大脑中的两个重要脑区,以往的研究发现,前额叶皮层和纹状体中的神经元都参与了对奖励信息的编码,然而,对于这两个脑区之间信息交流、相互影响的具体方式仍然不够明确。为了研究这一问题,在对猴子进行非对称奖励预测实验的过程中,用多通道电极同时记录了其前额叶皮层和纹状体两个部位的局域场电位(Local Field Potentials, LFP)信号。通过计算非线性相互依赖性(Nonlinear Interdependence,NLI)来量化分析前额叶皮层和纹状体之间功能性连接的强度。结果显示,在β频段(15～30 Hz),小水奖励条件下前额叶皮层和纹状体间的功能性连接强度显著高于大水奖励条件下的结果,同时,前额叶皮层和纹状体间不同方向的连接强度也有显著差别。实验结果表明,前额叶皮层中LFP的β频段可能与纹状体神经元的活动有关,并在一定程度上调节猴子在奖励预测过程中的行为。     

βCaMKII蛋白修饰转基因小鼠工作记忆的研究

利用前额叶脑区过量表达β钙离子/钙调素依赖的蛋白激酶II(βCaMKII)的蛋白修饰转基因小鼠,研究βCaMKII对小鼠工作记忆的影响.Western Blot结果显示,转基因小鼠前额叶脑区的βCaMKII过量表达.在修饰的水迷宫实验中,与对照组相比,转基因小鼠的逃避潜伏期没有发生明显变化.此外,在T迷宫实验中,转基因小鼠的正确率与对照组的正确率也基本相同.由此推测,βCaMKII的过量表达对于前额叶皮层依赖的工作记忆没有明显的影响.     

电刺激大鼠mPFC对听皮层神经元听反应的影响

实验在40只成年SD大鼠上进行,使用常规电生理学方法,观察了电刺激大鼠内侧额叶前皮质(medial prefrontal cortex, mPFC)对听皮层神经元听反应的影响.在122个神经元上观察了电刺激mPFC对听反应的影响.对其中93个神经元作了详细分析发现,有73个神经元的听反应受到易化（39个,41.9%）或抑制（34个,36.6%）.刺激mPFC对听反应的影响存在最佳刺激间隔,大多数神经元（51个,69%）在10~15 ms之间.结果提示,大鼠mPFC可对听皮层神经元的听反应调制,这种调制可能是通过多级神经元环路实现的.     

基于加权相位滞后指数热力图的脑力负荷识别

脑力负荷识别对提高人机交互操作人员的工作绩效具有重要意义.目前已有研究表明,通过提取脑电(electroen-cephalogram,EEG)信号的能量特征进行脑力负荷识别取得了不错的分类效果.但该方法只关注到信号的幅度信息,而忽略了相位信息;只分析了各个通道的频域特征,没有考虑不同通道信号之间的同步关系.为充分考虑不同脑区间的功能连接性,提出一种基于加权相位滞后指数(weighted phase lag index,WPLI)热力图的脑力负荷分类方法.对预处理后的脑电信号计算两两通道间的WPLI并绘制热力图,用于评估不同通道信号之间的相位耦合情况,由此反映不同脑区间的功能连接性.由WPLI热力图可以直观地观察到:在高、低负荷状态下,大脑功能连接性的分布存在明显差异.通过实验分别对能量特征图和 WPLI 热力图采用方向梯度直方图-支持向量机(histogram of oriented gradient-support vector machine,HOG-SVM)和 LeNet-5两种方法进行分类.结果表明:WPLI热力图和LeNet-5的组合具有较好的分类结果.     

心理理论脑机制的分歧:前额叶中部与颞顶联合区

系统介绍了心理理论神经机制探索领域中主要存在的分歧,并分析了可能的原因.从整体上看,该分歧定位在一个问题之上:前额叶中部与颞顶联合区,谁才是心理理论神经机制中的核心.研究范式和材料的不统一性、心理过程的不单一性、生态效度不同质性等问题可能是造成分歧的原因.     

视听工作记忆的相位同步与跨频耦合研究

为了深入了解视听工作记忆中的神经机制和节律耦合规律,采集了视听工作记忆任务脑电数据,通过时频分析确定关键节律及核心电极,并使用多变量模式分析确定关键时间段.theta相位同步在记忆呈现期至关重要,其中额颞叶同步参与听觉记忆,额顶叶同步参与视觉记忆,而theta和alpha的跨频耦合只在特定记忆模态的相关脑区有显著增强.工作记忆任务相关脑区通过远端theta同步协调中央执行功能,alpha同步协调记忆存储缓冲功能,theta-alpha耦合整合不同模态功能间的信息,揭示了视听模态工作记忆的部分神经机制.     

甘氨酸对大鼠前额叶皮质锥体神经元串连动作电位影响的研究

目的:研究甘氨酸对大鼠前额叶皮质锥体神经元串连动作电位的影响。方法:大鼠前额叶皮质切片,全细胞膜片钳记录锥体神经元串连动作电位。结果:甘氨酸(300μmol/L)可显著降低大鼠前额叶皮质锥体神经元串连动作电位的发放频率,其作用可被番木鳖碱(1μmol/L)所阻断,表明其作用部位为番木鳖碱依赖性甘氨酸受体。甘氨酸还引起膜超极化,延长动作电位的潜伏期,加快复极化进程。结论:前额叶皮质的甘氨酸受体可能在VTA-NAcc-PFC神经环路的调控中发挥重要作用。     

语篇理解中的长时工作记忆

语篇理解过程是读者根据文字材料描写的内容以及自己所具备的知识,对阅读内容进行心理表征的过程。长时工作记忆的特点就是信息可以在长时记忆中快速、可靠地存取。强调长时工作记忆在语篇理解中的作用,是指要注重相关知识的灵活运用,能够快速、准确地进行信息提取和存储。     

NR1基因敲除对小鼠前额叶脑区LTP的影响

用前脑特异性NR1基因敲除小鼠,采用离体脑片场电位技术,研究了NR1亚基在前额叶脑区突触可塑性中的作用.刺激强度—反应(input-output curve)和双脉冲抑制反应(paired pulse depression, PPD)的结果表明,与同窝对照组小鼠相比,NR1基因敲除小鼠前额叶脑区的基本突触传递无明显变化.采用高频刺激(100 Hz, 1 000 ms ×2, 间隔30 s)在小鼠的前额叶脑区诱导长时程增强(long-term potentiation, LTP),与对照组小鼠相比,NR1基因敲除小鼠前额叶脑区的LTP明显受损.以上数据提示,NR1亚基在前额叶脑区LTP的诱导中起着重要的作用.     

大鼠记忆保持能力与相关脑区突触界面结构的相关性

采用一次性被动回避反应的大鼠模型,以ＳＴＬ为指标将大鼠发为记忆保持良好组和记忆保持低劣组。通过超微结构定量分析,发现记忆保持良好组海马ＣＡ３区和大脑皮质感觉运动区的突触后膜致密物质均显著地密于记忆保持低劣组。同时,记忆保持良好组出现了棘器和穿孔性突触,而记忆低劣组没有出现。另外,还测量了突触界面曲率、突触活性区长度和突触间隙宽度,所得数据在２组间无显著性差异。结果提示：突触后膜致密物质厚度与记忆保