基于近似熵静息态fMRI的大脑功能性别差异研究

引入度量时间序列复杂度的近似熵(ApEn)方法探讨健康年轻成人静息态下大脑功能性别差异.利用功能磁共振成像(fMRI)技术对74名健康年轻成人(其中:男36名,女38名)进行扫描以获取静息态fMRI数据,使用DPABI软件进行数据预处理,采用ApEn方法比较健康男女大脑功能活动,确定健康男女大脑功能活动的差异区域.结果发现,较男性健康组,女性健康组在右侧枕中回、右侧角回、右侧颞中回及双侧楔前叶的ApEn值更高;较女性健康组,男性健康组在右侧梭状回、右侧枕下回、右侧舌回、左侧额中回及左侧背外侧额上回的ApEn值更高.该结果表明,静息态下大脑功能活动存在性别差异,尽管差异区域与以往线性方法得到的结果并不完全一致,但都一致认为这些差异可能与大脑结构以及行为和认知上的性别差异有关.     

视觉神经表征中底-顶和顶-底的双向激活——来自人与猴的实验证据

长期以来,建立在坚实生理学证据之上的底-顶加工说和特征检测理论在视觉研究中占主导地位。对于顶-底加工人们只能靠一般常识,即知识或经验通过激活记忆中的神经表征影响视觉过程。但是近年来,来自人和猴的研究为顶-底的加工提供了实验证据。 首先位于猴腹侧加工系统内的物体和面孔视觉记忆表征,提供了神经编码是怎样创立、组织和再激活的最佳实验证据。联想性编码是通过学习由一些具有特殊功能的神经元建立的,这些神经元具有将时间性关联刺激的表征联系起来的能力。其次,不仅来自视网膜的底-顶信号,而且来自前额叶的顶-底信号都能触发联想性编码的提取,既可以作为有意识回忆的神经基础,又是顶-底加工影响视觉过程的基础。脑损伤病人研究、具有高时间分辨率的人类功能性核磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)和猴fMRI研究以及猴细胞电生理分析相结合,将进一步加强人们对视觉脑机制的全面理解。     

自闭症面部知觉缺陷的脑机制

自闭症存在明显的面部知觉缺陷.通过对文献进行分析,文章对自闭症的面部知觉缺陷的脑机制进行了概括.结果显示:1)对个人面孔的识别是进行人际交往和成功在一个社会群体中发挥作用的一个重要成分,这与自闭症存在的社会发展缺陷有着密切联系.2)神经心理学研究表明,面部知觉控制是由梭状回(枕颞叶内侧回)中部内侧出现的一小块皮质区所控...     

不同足球水平女大学生反应抑制能力的差异及其脑结构基础

采用磁共振成像技术,结合Stop-Signal任务范式测评不同足球训练水平女大学生反应抑制能力的差异并探究其脑结构基础．34名被试按照足球训练水平分为对照组（CG）、业余组(AG)和专业组(PG),采用Stop-Signal任务评估反应抑制能力;基于体素形态学对T1结构像进行组间差异分析,并进行FDR校正;采用相关分析探究反应抑制能力和差异脑区之间的关系．结果表明:1）与CG相比,PG和AG的反应时分别缩短48和44 ms（P<0.05）;PG、AG较CG的停止信号反应时分别减少116和96 ms（P<0.05）,PG较AG停止信号反应时显著减少10 ms（P<0.05）;PG(57%)抑制正确率显著高于CG(55%)（P<0.05）．2）与CG相比,PG右侧小脑Crus1、丘脑、中央前后回及小脑蚓部Ⅷ,左侧小脑Crus1、苍白球、丘脑,灰质体积显著增大（P<0.05, FDR）;PG较AG右侧梭状回、中央前回、左侧扣带中回灰质体积显著增大（P<0.001）;AG较CG在双侧苍白球灰质体积显著增大（P<0.001）．3）小脑蚓部Ⅷ灰质密度和反应时存在显著负相关（P<0.05, r= ?0.12）;停止信号反应时与右侧丘脑(P<0.05, r= ?0.41)、左侧苍白球(P<0.01, r= ?0.49)呈显著负相关;抑制正确率与右侧梭状回(P<0.05, r=0.46)、左侧苍白球（P<0.01, r=0.47）呈显著正相关．长期足球训练显著提高女大学生反应抑制能力,且反应抑制能力与小脑蚓部Ⅷ、左侧苍白球、右侧丘脑、右侧梭状回灰质密度显著相关．推测长期足球训练通过诱导基底神经节、小脑灰质体积的变化来调节反应抑制能力的提升．因为本文采用了横断面研究,不能得出反应抑制和足球训练之间的直接因果关系,但在一定程度上表明二者之间存在显著相关关系．因此,后续还需要更多纵向对照研究,进一步确定因果关系．      

刺激大鼠杏仁外侧核对听皮层神经元调频声反应的影响

采用在体细胞外单细胞记录方法,研究电刺激杏仁外侧核对调频声所诱发的听皮层神经元反应的影响.实验在34只乌拉坦麻醉的SD大鼠上进行,在皮层41区记录了113个对调频声有反应的细胞电活动.观察发现,这些神经元对调频声刺激的反应可分为ON反应,OFF反应,ON-OFF反应,持续性反应和给声抑制反应几种类型.在观察对其中42个神经元的声反应时给予了杏仁外侧核电刺激,其中22%的神经元反应被易化,48%的神经元反应受到了抑制,另外30%神经元的声反应未受杏仁外侧核刺激的影响.这些影响进一步表明,杏仁复合体可在皮层水平参与听觉上传信息的处理,包括听觉信息的加工与整合.同时也表明杏仁核在上传听觉信息的筛选中可能具有重要的作用.     

基于Mumford-shah模型的多目标分割

基于Mum ford-shah模型的图像分割中,多目标图像的分割是一个较难以解决的问题,其主要原因是由于目标物体多导致灰度级多,分割中可能使得灰度级相似的多个目标物体被划分到同一个目标内或者灰度值和背景灰度相似的目标物体被划分到图像的背景中,导致分割的失败.针对这些问题,提出了多个水平集的方法,该方法的基本思想是在图像区域建立多条位置不同的演化曲线(即多个零水平集),使它们各自按照原始的Mum ford-shah演化模型同时进行演化.数值实验结果表明,该方法可以把多个目标物体分割开来,得到正确的分割结果,所以该方法对于多目标图像在一定程度上是有效的.     

时间选择性注意的左半球优势效应：来自注意瞬脱研究范式的证据

采用注意瞬脱范式探讨时间注意加工上的大脑单侧优势效应的争论。实验选用字母和几何图像两种材料,要求被试报告 T1和 T2呈现的字母或几何图像是否相同。结果发现：无论是字母检测,还是几何图形检测,T2右视野呈现时变化检测正确率都高于左视野。上述结果表明,时间加工任务上存在左半球优势效应,支持时间加工的特异性假设。     

关于汉字视觉心理尺度评价的有效特征抽取

将汉字的视觉心理尺度这一连续的、无法用物理量直接分析评价的问题进行离散化,利用模式识别的手法加以研究.根据形状知觉尤其是汉字知觉的心理法则,抽取与汉字视觉心理尺度相关的黑点数、一次心距、二次心距等量张成特征空间.调查事先经专家认定在视觉心理上分属于大、中、小三集团的汉字在该特征空间中分布情况.经实验可知该分布有良好的聚类,证实了该特征集对汉字视觉心理尺度分类的有效性.     

中国英语学习者的英语词素加工和汉语偏旁加工关联研究

以中国学习者为研究对象,对比英汉词素加工和偏旁加工,探究二语学习者的英汉复杂形态词的加工状况.本文通过三个实验来分别研究英语语义相关的词素、汉字语义相关的偏旁和语义相关的英汉词汇在词汇加工中的作用和异同.实验一研究结果显示,英语语义相关的英语词素在二语者英语词汇加工处理的过程中起着很重要的促进作用.实验二表明,语义相关的汉语偏旁对汉字的加工虽然没有取得具有统计意义的显著水平,但是也有一定的促进加工作用.在实验三中,语义相关的汉语偏旁对相关的英语词汇的启动效应也没达到统计意义;同时,语义相关的英语单词对相关的汉字的启动效应也很微小.然而无一例外的是语义促进效应虽然微弱,但都普遍存在.     

基于视觉SLAM的物体实例识别与语义地图构建

针对目前面向语义同步定位与地图构建(SLAM)研究大多需要已知三维对象模型作为先验知识,或者只对有限的几种物体的类别进行语义分割,而没有区分对象的个体的问题,结合目前先进的基于深度学习的实例分割算法和视觉SLAM算法提出了一种面向实例个体的物体识别和语义地图构建方法,使得机器人不仅获得了面向导航的环境几何信息,而且掌握了面向物体个体的属性和位置信息.该方法利用由视觉SLAM算法获得的图像帧间几何一致性约束来促进连续图像帧中物体匹配与识别结果,提高物体实例识别的精度,同时结合实例识别结果完成语义建图的任务.最后实现了基于视觉SLAM算法的物体实例识别与语义地图构建系统,并在ICL-NUIM数据集上进行实验,实验结果表明该系统能够基本完整地识别场景中的各种物体并生成环境的语义地图,验证了本方法的有效性.     

特定与非特定计时的认知和神经机制

特定与非特定计时机制一直是人类时间加工的两类假说,这两者在认知和神经层面具有各自的内涵和表现形式.新近研究表明:从认知层面看,特定计时系统说假定人类时间加工存在一种专门认知计时机制;非特定计时系统说认为人类时间加工不需要专门计时机制,而是通过对其他信息加工产物的分析获得.支持前者的认知模型主要涉及内部时钟模型、时间信息加工模型、注意阀门模型、资源分配模型及双滴水钟模型等;支持后者的认知模型主要有存储容量模型、变化/分割模型、背景变化模型、记忆痕迹模型等.从神经层面看,特定计时系统说主张特定的神经区域具有独特的表征时间信息的能力,当需要进行此类加工时该系统就会起作用;非特定计时系统说强调时间表征是源于内部的一种动态非特定神经机制,是基于感觉加工的激活数量或者神经元网络空间激活模式.支持前者的神经模型主要涉及特异化计时模型和分布式网络计时模型;支持后者的神经模型主要有状态依赖网络模型和能量读数模型.未来应该在更宏观的背景下探讨两类假说的相关问题,即实证研究的开展领域应该广泛化;理论模型的建构视角应该多元化;两类假说在认知和神经层面的内涵应该区分开.     

基于HV分割的精确碰撞检测及其应用

为了实现虚拟加工环境中的精确碰撞检测,采用了HV分割的方法以实现三维物体的自动分割,并且在HV分割后很容易地实现包围盒重构,从而对其进行精确碰撞和干涉检测.对于任意两个在虚拟设计环境中的以任意角度旋转的三维物体,采用HV分割均能精确地检测出它们之间的碰撞.该算法在虚拟车削环境中的应用实例可以说明,该算法与传统的包围盒法相比,可更为准确地实现仿真中的碰撞检测.     

Simon效应的近红外研究

该研究采用近红外成像技术,以30名大学生为被试,旨在验证近红外技术对于探讨反应层面冲突控制神经机制的有效性.实验过程中,要求被试按键判断计算机屏幕上出现的颜色块的颜色,包含2个实验条件:不一致条件(刺激颜色对应的按键位置和刺激出现的位置不同)和一致条件(刺激颜色对应的按键位置和刺激出现的位置相同).结果发现,不一致条件的反应时显著长于一致条件的反应时,说明被试需要更多的时间抑制冲突.此外,氧合血红蛋白浓度(HBO)的变化在刺激出现后9~12s时达到最高值.在此时间段内对Simon效应和HBO在两条件之间的差异进行相关分析,发现在9~10s时额叶左侧的HBO差值与Simon效应有统计学意义(P0.05);在11~12s时额叶左侧和额中右侧的HBO差值也与Simon效应有统计学意义(P0.05).这说明额叶与个体冲突控制能力有着显著相关,验证了近红外技术对于探讨冲突控制神经机制的有效性.     

人类合作行为的神经生物基础及脑模型

已有的脑成像研究表明,个体在社会博弈中的合作决策主要激活与认知控制、社会认知以及奖励加工有关的三类大脑神经网络.首先对上述三类大脑系统的功能及其相应的大脑结构和神经回路进行阐述,并对相关的脑成像研究进行回顾.对激素水平的研究发现,催产素能通过增加人们之间的信任来促进合作.在此基础上,介绍新近提出的关于合作的脑机制模型,最后指出这一领域已有研究存在的一些问题以及未来的研究方向.     

文昌鱼感光细胞中环核苷酸磷酸二酯酶的亚细胞定位

本文用电镜细胞化学的方法,在文昌鱼感光细胞中定位环核苷酸磷酸二酯酶(cNt-PDE).根据反应产物的沉淀颗粒分布特征,很明显该酶主要分布在微绒毛膜、管状结构膜和线粒体膜上;少量散布于细胞质的液相中.用无底物、无碱性磷酸酶或再加抑制剂的反应液作对照,证明所用的方法有特异性.愈远离微绒毛区,酶的反应产物愈少.在靠近微绒毛的色素细胞膜上也有串珠状的沉淀颗粒分布.感光细胞的突触末端也有较强的阳性反应.此外,还讨论了cNt-PDE亚细胞定位和意义.     

不同认知需要大学生具身单词识记的实验研究

以99名大学生为被试,采用2(标注重量:10公斤、20公斤)×3(单词结构:左右结构汉字、上下结构汉字、三音节英文单词)×2(认知需要:高、低)被试间实验设计探讨了不同认知需要大学生对具身单词识记效果的眼动特点.结果:不同的认知需要水平对具身单词识记正确率影响不大,附着10公斤标注时左右结构汉字在注视时间和注视次数上均显著大于上下结构汉字,具身汉字与具身英文单词的加工各有自己的特点.     

板栗抗性淀粉消化前后的益生作用及结构变化

制备与纯化得到了板栗抗性淀粉及消化抗性淀粉,研究了它们的益生作用与结构变化.结果表明：板栗抗性淀粉及消化抗性淀粉对双歧杆菌和乳酸杆菌都有显著的增殖作用,对大肠杆菌和产气荚膜梭菌有强抑制作用,对粪肠球菌、梭状杆菌、兼性细菌无明显影响;它们的发酵液总酸度增大,说明它们能被肠道益生菌发酵利用;板栗抗性淀粉经消化处理后比表面积增加,经发酵后比表面积更大.板栗抗性淀粉的平均聚合度较之原淀粉显著变小,发酵后板栗抗性淀粉或消化抗性淀粉的平均聚合度降低;板粟抗性淀粉的晶型为V型,经消化后转变为B型,板栗抗性淀粉及消化抗性淀粉经发酵后,晶型都转变为A型,微晶度、亚微晶度及总结晶度较之发酵前都明显降低.     

濒危植物缙云卫矛形态分化的数量分析

对重庆市特有的濒危植物缙云卫矛(EuonymuschloranthoidesYang)形态分化进行了研究.结果表明:所测量的22个营养器官性状中有8个性状的变异达显著水平,6个达极显著水平;所测量的15个生殖器官性状的变异均没达到显著水平,说明个体之间在形态上有一定程度的分化;个体水平上聚类结果表明不同种群的个体大多混聚在一起,同时也有一些大的表征群不出现某些种群的个体,说明部分种群间有一定的分化;种群水平上的聚类结果表明东温泉的2个种群与其它种群之间存在明显的形态分化,这种分化可能与它们之间的地理隔离有关.     

PP类噬藻体的生态分布及系统进化研究

全国范围内采集富营养化水体,从5个省份分离出PP类噬藻体.设计了PCR引物GPA和GPB,扩增所分离的PP类噬藻体.对PCR产物测序后提交Genebank进行Blast,实验结果表明,分离的PP类噬藻体核酸与实验室PP相似性高达95%左右;氨基酸水平进化分析显示分离的PP类噬藻体与实验室PP亲源性也极高,证明它们是同一类病毒且分布广泛;并发现它们与噬藻体Pf-WMP3/4,脓肿分枝杆菌及其噬菌体,梭状芽胞杆菌及其噬菌体,茎瘤固氮根瘤菌和橙色滑柱菌的相关结构蛋白有一定的相似性.     

徐晋涛:理解『碳达峰、碳中和』目标的三个维度

2015年,在巴黎缔约方大会上,产生了较有约束力的全球协议《巴黎协定》.该协议有两个关键成果: 一、参加大会的所有国家都接受,到本世纪末,将全球表面升温控制在2℃甚至1.5℃水平.这意味着关于气候变化的科学争论以及政治争论告一段落. 二、主要碳排放大国都提出自主减排承诺.这非常不简单,因为此前, 2009年哥本哈根大会之前,发展中国家和发达国家的立场非常不同.有了自主减排承诺,全球气候协作才成为可能.