利用多模态光学脑成像研究前额叶静息态功能连接

多模态光学脑成像包括近红外光谱及漫射相关谱,前者探测大脑皮层的血氧代谢水平,而后者测量皮层的脑血流.皮层血氧代谢和血流是不同的两类血液动力学参量,可以从不同方面反映大脑的神经活动强度. 本研究利用多模态光学脑成像测量了人脑前额叶的静息态功能连接. 10个正常成年人参加了实验测量,分别用近红外光谱和漫射相关谱在前额叶的相同位置记录了大脑8分钟的自发波动信号,测量覆盖区域包括左侧额下皮层及左背外侧前额叶. 低频段血氧代谢信号（包括含氧血红蛋白、脱氧血红蛋白及总血红蛋白浓度）用来揭示基于血氧信号的静息态功能连接,而相同频段的脑血流信号用来确定基于脑血流的静息态功能连接. 两类血液动力学参量的静息态功能连接均揭示:背外侧前额叶区域内的连接大于背外侧前额叶与额下皮层之间的区域间连接,显示相邻的背外侧前额叶和额下皮层是不同的功能区域. 此外定量比较基于两类血液动力学参量的功能连接发现,基于血氧代谢的连接有更大的连接强度,表明在同一个功能区内,静息时血氧代谢信号的时间同步性更高.     

基于光学脑成像的抑郁症前额皮层静息态网络的研究

抑郁症患者通常表现出心境低落，并且伴随许多认知和生理症状. 文中使用功能性近红外光谱成像技术(fNIRS)来测量28名抑郁症患者和30名对照组8 min前额皮层的自发血液动力活动. 通过图论和拓扑分析对大脑前额皮层静息态网络属性进行分析，结果表明，抑郁症患者前额皮层网络表现出异常的模式:显著降低的网络密度（低的平均节点等级）、显著降低的聚集程度（低的聚类系数）、显著降低的网络信息传输效率（高的平均路径长度）以及显著增加的随机性（低的小世界属性）. 这些结果表明使用近红外光谱技术能够揭示抑郁症患者脑网络的异常特性.     

自闭症谱系障碍的理论阐释、神经机制及干预进展

针对自闭症谱系障碍的发病机制认识的欠缺,对自闭症谱系障碍的病因、神经机制和康复等进行综述,包括很多用于解释自闭症谱系障碍病症并揭示其病因包括遗传、环境、神经递质和神经通道等因素的理论模型,以及自闭症谱系障碍的症状与小脑、额叶、颞叶等脑区的发育和功能不全有关等研究成果,指出自闭症谱系障碍作为一种复杂的神经系统疾病,未来的研究重点应是其神经机制以及干预和康复。     

自闭症患者的光学脑成像研究

阐述了新近发展起来的无损光学脑功能成像技术. 通过比较几种常用的脑成像技术, 论述了光学脑成像研究自闭儿童皮层活动的可行性和便利性. 总结了国内外迄今为止利用光学脑成像研究自闭症的初步进展. 最新实验研究表明具有较高自闭特质的儿童，在共同注意任务中其前额叶的血液动力学响应与正常儿童不同. 进一步利用光学脑成像研究脑皮层活动规律及其固有的特征，有望为儿童自闭症的早期诊断提供可靠的客观依据.     

注意力缺陷多动障碍儿童神经反馈治疗前后 脑电信号相位同步分析

本研究比较theta/beta神经反馈治疗前后ADHD儿童脑电相位同步的改变,分析不同脑区脑电相位耦合情况。研究数据为神经反馈前后16例ADHD儿童和16例健康儿童闭眼静息态脑电,计算theta和beta频段左右半球中心区与各脑区相位同步。研究结果表明,神经反馈治疗后左右半球中心区与前额叶、左颞中叶的theta频段相位同步显著降低,与右半球颞叶的相位同步显著增加;beta频段额叶、中心区、顶叶和枕叶的相位同步性显著增加,左颞中叶相位同步性降低,右颞叶相位同步性增加,并趋向健康儿童水平。神经反馈训练对脑电相位同步有积极的影响,相位同步分析法结合ADHD临床量表将更加充分、准确地评估ADHD神经反馈治疗效果。     

结合光学脑成像及机器学习分类算法对自闭症大脑活动特征的研究进展

自闭症的诊断一直以来是基于行为层面的观察。近年来脑成像研究表明，自闭症大脑存在结构及功能的改变，这些发现为基于成像的诊断提供了新的途径。准确的诊断要基于对大脑异常特征的准确描述，多个脑生理参量的成像可以为自闭症的大脑特征提供更全面的信息。在现有的无损脑功能成像中，光学脑成像具有较高的时间及可接受的空间分辨率，测量时对头部晃动相对不敏感，适用于对儿童，特别是自闭症儿童的研究。近红外光谱技术提供皮层的血氧代谢，而漫射相关谱技术测量皮层的血流。这两类参量可以提供互补的皮层血液动力学信息，结合更为高效的分类算法，有望取得对自闭症大脑皮层活动特征的更为准确的描述和区分。在广泛文献调研及结合自身研究成果的基础上，对利用光学脑成像研究自闭症的大脑活动特征；结合特征参量利用机器学习分类算法对自闭症的预测；以及利用多模态光学脑成像技术（即结合近红外光谱及漫射相关谱）研究自闭症的前景等问题做了系统的回顾与展望，希望为自闭症相关领域的科研人员提供参考和借鉴。     

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。     

神经反馈治疗对注意力缺陷多动障碍儿童脑电相干性影响的研究

比较Theta/beta神经反馈治疗前后脑电相干性的变化,从而证明神经反馈对注意力缺陷多动障碍(attention deficit hyperactivity disorder,ADHD)儿童脑电存在积极正向影响。通过采集16例ADHD患者神经反馈前后清醒闭眼脑电和16例正常儿童清醒闭眼脑电数据。研究了6个频段半球间和半球内脑电相干性。结果表明,神经反馈训练后ADHD儿童中短距离半球内theta频段相干性显著降低,长距离半球内theta和alpha频段相干性显著增加。在额区和颞区半球间alpha频段相干性显著增加并且theta频段相干性显著降低,在中央区-顶区-枕区半球间delta和theta频段相干性显著降低。可见,theta/beta神经反馈能影响ADHD儿童异常脑电活动,从而改善ADHD症状。神经反馈干预训练对脑电相干性有积极的影响,脑电相干性参数能够为评价神经反馈的作用提供一种客观的技术方法。     

基于fMRI颜色和形状特征绑定的神经机制研究

利用fMRI脑成像技术探讨了图形形状和颜色特征绑定的神经机制。根据图形不同特征设计了一种形状和颜色相互对比的实验任务,任务涉及到形状和颜色特征绑定问题。利用广义线性模型和BOLD信号分析法进行分析,结果发现:与控制任务相比,图像对比任务在枕叶、颞叶中回和下回、右侧中央前回、额叶上/中回等脑区有显著激活。简单任务激活区域较复杂任务较少,且知觉信息整合与右侧前额叶有关。     

脑功能网络建模及分析研究进展

大脑是一种典型的复杂系统,理解大脑的结构以及运作机制对生命科学、医药工程、人工智能等领域重大问题的研究具有重要意义.功能核磁共振成像(fMRI)等技术可以实现比较精细的大脑神经活动信号的无创采集,是观察和分析大脑功能活动的重要辅助技术;同时,复杂网络理论与方法则为探索大脑的工作机制提供了重要的理论和技术基础.本文回顾了近年来基于fMRI等大脑神经活动信号采集技术进行脑功能网络建模与分析的研究进展,包括脑功能连接的相关性、因果性分析,白质纤维束投射连接分析,脑活动状态空间的能量图景分析等.文中介绍了这些方法的原理、适用性及局限性.目前基于数据分析的脑网络建模研究已经取得了丰硕的成果,然而,随着神经影像技术的不断发展及高质量神经活动数据的不断积累,复杂系统理论在脑科学领域的应用仍然具有广阔的前景.     

孤独症儿童静息态脑电Gamma频段功能网络研究

有研究表明,孤独症儿童的功能障碍可能和脑电中的Gamma频段异常有关。通过采集17例孤独症儿童和17例正常儿童睁眼静息态脑电,利用定向传递函数方法计算导联间的因果连接,构建Gamma频段(35~50 Hz)功能网络。用图论方法分析两组差异。结果表明相同阈值下,孤独症儿童脑功能网络全局效率、局部效率以及节点度均低于正常对照组儿童。提示孤独症儿童认知、行为异常可能与其大脑Gamma频段连接较弱、信息整合效率较低有关。     

Autistic-like behaviours and hyperactivity in mice lacking ProSAP1/Shank2

Autism spectrum disorders comprise a range of neurodevelopmental disorders characterized by deficits in social interaction and communication, and by repetitive behaviour. Mutations in synaptic proteins such as neuroligins, neurexins, GKAPs/SAPAPs and ProSAPs/Shanks were identified in patients with autism spectrum disorder, but the causative mechanisms remain largely unknown. ProSAPs/Shanks build large homo- and heteromeric protein complexes at excitatory synapses and organize the complex protein machinery of the postsynaptic density in a laminar fashion. Here we demonstrate that genetic deletion of ProSAP1/Shank2 results in an early, brain-region-specific upregulation of ionotropic glutamate receptors at the synapse and increased levels of ProSAP2/Shank3. Moreover, ProSAP1/Shank2(-/-) mutants exhibit fewer dendritic spines and show reduced basal synaptic transmission, a reduced frequency of miniature excitatory postsynaptic currents and enhanced N-methyl-d-aspartate receptor-mediated excitatory currents at the physiological level. Mutants are extremely hyperactive and display profound autistic-like behavioural alterations including repetitive grooming as well as abnormalities in vocal and social behaviours. By comparing the data on ProSAP1/Shank2(-/-) mutants with ProSAP2/Shank3αβ(-/-) mice, we show that different abnormalities in synaptic glutamate receptor expression can cause alterations in social interactions and communication. Accordingly, we propose that appropriate therapies for autism spectrum disorders are to be carefully matched to the underlying synaptopathic phenotype.     

胎教与儿童孤独症的相关性研究

研究探讨了孤独症儿童的人口学特征、孕期分娩状况及不同胎教方式的差异及对孤独症谱系障碍（ASD）的影响．选取60名孤独症儿童及60名健康对照,采用孤独症行为检查量表和问卷调查收集信息,并分析人口社会学信息、孕期和分娩危险因素、胎教状况在孤独症儿童和健康对照间的差异．结果表明：孤独症儿童家庭收入相对较低,父亲的文化程度相对较高;孤独症儿童的剖宫产率明显高于健康儿童;从音乐胎教、语言胎教、抚摸胎教和光照胎教来看,健康儿童的胎教开始时间均早于孤独症儿童（P〈0．05）．提示孤独症具有遗传易感性,外部环境如胎教可能会对其发生产生影响,因此要关注孕期胎教,以减少孤独症的发生．     

Nonverbal deficit to understand others’minds in high function autism spectrum disorders

Deficits in understanding others’minds,evident in most individuals with autism spectrum disorders,have been suggested as a core deficit of autism.However,nonverbal ability has gone untested because most theory of mind measurement has involved verbal materials such as reading tasks.This raises the possibility that children with high function autism spectrum disorder would distinguish verbal and nonverbal component deficits.Thirty-two participants diagnosed with autism spectrum disorder by a trained psychiatr...     

鲁西南自闭症儿童随班就读情况调查

通过对鲁西南地区自闭症儿童随班就读情况的调查，发现普通学校教师对自闭症知识普遍匮乏，对就读学生的特殊行为特征无法控制和调整；学生家庭教育状况堪忧。建议加强对随班就读学校的教师和校领导自闭症知识培训和师资建设；通过家校沟通让家长有正确认识；教育部门应设置相关入学考试标准。     

孤独症谱系障碍儿童的动作模仿能力：基于行为和脑科学的视角

 从行为科学和脑科学的视角综述了孤独症谱系障碍（autism spectrum disorder，ASD）儿童动作模仿障碍的研究现状，分析了有关模仿障碍行为表现和脑机制的研究结果，回顾并评价了现有动作模仿障碍的测评工具和干预方法。     

Neural mechanisms of unconscious visual motion priming

The neural correlates of the motion priming were examined in normal young subjects using event-related brain potentials (ERPs) and functional magnetic resonance imaging (fMRI). Visual motion perception can be uncon-sciously biased in favor of a particular direction by a pre-ceding motion in that direction. Motion priming first in-volved an enhancement of ERP amplitude about 100 ms fol-lowing the onset of motion. The amplitudes of ERP compo-nents after 350 ms were also increased. The fMRI results suggest that the early-latency effect reflects modulation of neural responses in extrastriate cortex. Higher-level visual processing areas, including cortical regions MT/MST and the intraparietal cortices were also activated. The findings provide direct evidence that unconscious priming of motion perception is the result of interaction of direction-selective neural responses to motion stimuli. The results cannot be accounted for by refractoriness of neural responses, but in-stead support a theory of motion priming based on motion opponency, as proposed in computational models.