面向脑电数据的知识建模和情感识别

心理科学研究依赖于对生理、心理数据的分析,情感是心理研究的重要内容.近年来随着认知神经科学研究技术的成熟,研究者利用脑电(electroencephalogram,EEG)等可以反映脑功能活动的生理信号,直接研究情感问题,如情感识别、情绪脑等.但是,生理信号将会产生TB级甚至PB级的数据量,认知研究和临床神经科学在过去几十年中已产生大量生理数据,对这些大数据的表示和情感知识挖掘需要更高级的工具.构建能够表示数据含义和情感相关知识的模型,能够给心理研究者提供一个知识共享平台,以便使用这些大数据进行情感方面的科学研究.本文构建一个可以表示EEG数据语义和被试者上下文信息的本体模型,并基于该模型使用推理引擎进行基于EEG生理信号数据的自动情感识别.实验结果表明,模型在e NTERFACE 2006数据集上能够以99.11%的平均准确率识别被试者的情感状态,并从实验结果分析发现基于EEG数据情感识别最关键的特征是Beta波与Theta波的绝对功率比.     

面向具身智能的网格细胞群表征空间认知方法

与基于结构化场景建模的传统导航算法不同,哺乳动物通过内嗅皮层和海马体中多种神经细胞的分工协作构建认知地图,实现了适用于非结构化场景且具有强鲁棒性、泛化性的导航.随着认知神经科学、人工智能等领域的发展,类脑导航在近年来受到了广泛的关注,成为实现“具身智能”中机器人环境认知与导航功能的可行方案.本文结合大脑空间认知机理以及同时定位与地图构建算法,提出了一种基于网格细胞群表征模型的移动机器人认知地图构建系统.在该系统中,网格细胞模型与位置细胞模型协同配合完成了位置表征、路径积分的功能.基于公开真实数据集的实验,验证了该系统在认知地图构建任务中的有效性与网格细胞群表征模型的度量特性.此外,这种脑启发式的认知地图构建系统为进一步揭示人脑的空间认知机理提供了有效的实验环境.     

抑郁症认知功能损伤及异常脑机制研究进展

认知损伤不仅是抑郁症患者的重要症状,也阻碍着抑郁症状的消除和疾病的整体康复,因此,探讨抑郁症认知缺陷及异常脑机制对了解抑郁症的病因、诊断和治疗意义重大.本文从执行功能、注意、记忆、反应速度等维度讨论抑郁症认知功能缺陷,并阐述其背后的异常宏观脑活动和微观分子标记.未来研究我们建议借助心理认知任务定量评估抑郁症认知功能,同时采集患者多模态脑影像和神经生理数据,通过多维数据计算建模分析,探寻抑郁症潜在生物标记,进而对抑郁症进行生物亚型分类,为深入理解抑郁症发病机理和个体化诊疗提供科学依据.     

认知的系统发生比较:演化心理学研究进展

认知的演化研究有助于揭示人类认知的独特性等相关问题,是人类心理研究的重要领域之一.目前,对认知演化问题的研究出现了一些新探索——认知演化的系统发生研究,即通过对某种认知能力进行跨多物种研究,并通过联系演化压力的相关因素进行分析.现有研究已经在一定程度上说明了认知能力演化的规律.本文从理论贡献、研究取向以及实践研究3个角度对认知演化的系统发生进行论述,旨在对认知能力的演化规律进行理论的探索和实践方法的扩充.     

基于实验数据集对常用蛋白抗原空间表位预测工具的测评

抗体分子对蛋白抗原的结合主要通过表位区域进行, 而表位区域的氨基酸残基通常形成不连续的、构象的或者空间的表位区域, 而不是抗原表面上的线性连续片段. 已有许多算法可以用来预测构象表位, 并且基于各自的测试集, 各种工具对空间表位的预测都声称取得了杰出的效果. 本文收集了由实验方法确定的空间表位数据并建立了一套独立的测试集. 基于这套测试集, 采用灵敏度、真阳性预测率、成功挑选率和接受者操作特性曲线下面积(AUC)等参数对常用蛋白抗原空间表位预测工具进行了评估, 工具包括SEPPA, CEP, DiscoTope, ElliPro, PEPOP和BEpro等. 测试集评估结果表明, 6种蛋白抗原空间表位预测工具预测性能仍有待提高. 其中, SEPPA预测性能相对较好, 然而计算得到的灵敏度、真阳性预测率、成功挑选率和平均AUC值也并不理想. 评估结果还表明, 预测工具采用的空间表位训练和测试数据集以及预测算法对预测结果的准确性有较大影响. 以上分析结果为改进B细胞蛋白抗原空间表位预测方法和为免疫原性多肽和新型疫苗分子的设计提供新的启示.     

基于互联网平台的大数据收集在社会认知研究中的应用

基于互联网的大数据收集是社会认知领域的新兴研究手段.本文主要介绍了基于以MTurk,Micro Turk等为代表的、具有交易功能的大型行为数据网络收集平台进行的社会认知领域的研究,从网络平台大数据采样的数据质量和大数据对社会认知领域新方向的启发两方面进行阐述,总结了网络大数据在样本范围和数量、分析方法和实验情境上相比传统实验室数据采集的优势和不足.虽然互联网平台的大数据收集还有无法完全控制被试完成任务、存在难以通过大量样本平衡的变量等一系列问题,但这一研究方式的社会性生态效度佳,且在纵向研究和社会行为的网络化分析等方面表现出独有优势,在社会认知领域的研究中具有广阔的应用前景.     

焦虑的脑科学研究与临床应用进展

焦虑障碍是我国患病率最高的精神障碍,也是全球第六大致残原因.如何建立精准有效的个体化预防-诊断-治疗体系,成为当前亟须攻克的难题.焦虑障碍主要包括广泛性焦虑障碍(GAD)、惊恐障碍(PD)和社交焦虑障碍(SAD)的亚型;其发病机制和分型机制尚不清楚.本文系统综述了近年来临床焦虑障碍和亚临床焦虑的研究进展,特别是本团队的研究进展,重点从神经认知机制的理论模型和临床应用方面寻求新的见解和研究线索.基于经典认知模型、杏仁核和脑岛中心神经模型,以及静态脑网络模型,我们提出了动态焦虑脑网络模型:强调突显网络、执行控制网络、默认网络和感知网络之间的动态相互作用,这是情绪和认知控制交互作用的基础;网络间的神经振荡负责资源转换和信号同步;去甲肾上腺素系统,特别是蓝斑(LC)-去甲肾上腺素(NE)系统,通过神经递质调节上述过程.本文还总结了焦虑的诊断和预测指标,包括遗传特征、认知特征和神经生物标志物,特别强调了特异频段的神经振荡模式,以及动态脑网络连接,以预测个体化焦虑症状和其他精神疾病.通过在体脑成像、神经环路示踪技术、单细胞组学等技术,全面精准解析焦虑障碍的多维度发病机制,揭示国家一类创新药物GW1...     

机器人正走入我们的生活

正利用生物学原理生产机器人,我们可以坐等智能行为的发生。这个珍珠白色人形的儿童机器人名叫"iCub",它平静地看着那个妇女移动摆在桌上的积木,但在它的内心,想象力却正如天马行空般一路狂奔……研究人员正在对iCub进行测试,评估它追踪他人心理状态的能力。著名的心智理论描述过人类许多复杂的心理特征,比如移情和欺骗。在这次测试之前,许多机器人已经展示了在这些方面的不凡能力。但是儿童机器人iCub和它们截然     

事前分析的拉丁方任务的复杂性及其对儿童表现的影响

任务复杂性的分析和评估是心理测量学和认知心理学都非常关注的重要主题. 以往有研究者根据关系复杂性理论对拉丁方任务的复杂性进行了分析, 不过其分析存在一些不足. 本研究以195名二至五年级儿童为被试, 考察了对拉丁方任务事前分析的合理性, 并探讨了复杂性对不同年级儿童表现的影响. 结果表明: (ⅰ) 对拉丁方任务事前分析的关系复杂性以及任务解决至少需要的加工步骤均能显著预测Rasch模型分析的项目难度和儿童正确回答时的反应, 说明对拉丁方任务复杂性的分析具有一定的合理性; (ⅱ) 二至五年级儿童能较好地解决关系复杂性为二元关系或三元关系的拉丁方任务, 但在四元关系任务的解决上仍存在困难. 本研究最后探讨了任务复杂性事前分析的特点和问题.     

人体肠道微生物群、营养与健康

人体肠道微生物群是人体消化道系统中栖息的微生物总称.这些微生物与人体长期共进化,形成了一个平衡的微生态系统.人体微生物群与健康和疾病密切相关,被视为人体最大的内分泌"器官".该器官具有调节功能,通过改变微生物群的构成、种类与比例实现维护和恢复人体健康的目的.因此,人体微生物群及其与机体互作平衡网络研究,将为精准医学的诊断、治疗和预后评估带来革命性变化.肠道微生物群与摄入食物营养密切互作,不仅有助于降解食物营养素,还能够合成多种营养素供人体利用.研究者逐步认识到人体、微生物群、营养和免疫存在密切互作关系,因此,解析这一互作网络将为精准营养学的发展带来前所未有的新机遇.本文在总结目前人体肠道微生物群、营养与健康关系研究成果的基础上,从多个视角综述了此交叉领域日新月异的进展.     

神经元形态重建进展及趋势

神经元形态重建是指从图像中挖掘表征神经纤维特征的量化数据.该技术在神经元类型识别、神经回路绘制、脑图谱构建等众多脑科学基础研究中发挥重要应用,也会为人工智能领域的多项研究提供有益借鉴.近年来,分子标记和成像技术的系列进展将全脑尺度神经元网络研究推向前所未有的尺度,但也对现有神经元形态重建方法提出若干挑战.在此背景下,本文简述国内外神经元形态重建研究现状和经典方法,论述单神经元重建到神经群落重建是领域发展的必然趋势,并对神经元形态重建的未来发展方向做出展望.上述内容有助于我国研究者迅速了解神经元形态重建领域的最新动向,发展与现有数据特点相匹配的神经元形态重建方法.     

为注意机制提供有效输入的模拟初级视皮层的编码模型

当前的研究普遍认为初级视皮层神经元编码了自底向上的显著图,从而为选择性注意机制从复杂的场景中迅速分辨出显著目标提供了有效的输入.然而,对初级视皮层编码方式如何影响注意模型的显著性检测能力仍不清楚.为此,探讨了有利于自底向上的注意机制的信息处理的编码方式.构造了满足神经生物学约束的模拟初级视皮层的编码模型,通过改变编码模型的约束条件,在认知心理学的实验图像和自然图像集上进行测试,比较不同编码方式对注意模型的显著性检测的影响.几类实验的统计结果表明:对不变特征的编码和超完备基的表征更有利于自底向上的注意机制的显著性检测.     

纳米技术在癌症诊疗一体化中的应用

癌症的早期诊断与高效无毒的药物治疗是目前癌症诊疗的最大挑战,纳米技术的快速发展为癌症诊疗带来了新的希望.通过优化材料构建稳定、高效和安全的纳米载体,利用纳米载体结合抗癌药物和高准确度的癌症诊断探针,整合药物靶向运输、活体示踪、药物治疗和预后监测等功能于一体的多功能纳米体系将是未来的研究趋势,这将为有效地提高药物呈递效率和减轻药物毒副作用提供强有力的支持.本文总结了人类癌症治疗所面临的巨大挑战,综述了量子点、纳米金/银、碳纳米管/石墨烯、磁性纳米颗粒、脂类/聚合物类纳米颗粒以及介孔纳米材料等纳米颗粒的最新研究进展及其在癌症诊疗一体化领域的研究成果,并对纳米技术在癌症诊疗一体化的发展趋势进行了展望.纳米诊疗体系正在不断走向完善,而且未来会有更多的纳米体系用于癌症的诊断与治疗,但将安全可靠和高效低毒纳米体系应用于临床诊断和治疗,还应对纳米体系对人体细胞、组织、脏器的影响,量化和标准化生产等基础问题进行深入探究.     

癌症个体精准化诊治的挑战和癌细胞纳米生物力学研究的应用前景

中国癌症负担日益加重的今天,临床上急需可以实现癌症早诊早治的方法以及可以在癌症各阶段对患者预后进行精确评估的手段.目前的癌症诊断金标准——病理学诊断对预后的评估能力有限,难以满足临床个体化治疗的要求.即使使用二代测序等先进的基因分析技术,所得的信息也往往是间接和局部的,无法在单细胞水平上对癌细胞的生物学行为,尤其是侵袭或转移的能力进行准确的判断.得益于近年来纳米和微流控技术的发展,研究人员在少量的细胞与组织样品上即可进行细胞生物力学性质与肿瘤微环境的定量分析,进而预测癌细胞的侵袭转移能力,对患者的预后进行快速精准评估.同时,也有研究发现,通过检测肿瘤细胞的生物力学性质,可以评估肿瘤细胞的耐药性和治疗反应.为应对目前临床对肿瘤诊断与治疗的新要求,本文阐述了癌细胞生物力学的分子机制基础研究与其在癌症诊治中可能的应用与展望.     

创造性的大脑网络连接特征与研究展望

创造性是人类智慧的重要体现,其复杂的认知加工依赖于多个脑区的相互作用而非受单一脑区的调控.人脑连接组学的发展为深入揭示创造性的脑网络基础提供了可能,创造性的脑机制研究也正逐渐从局部脑区拓展到脑网络连接层面.功能网络研究表明,默认网络、突显网络、额顶控制网络的协作模式在创造性思维各阶段发生着动态变化;这些网络在静息状态下的功能协作也与创造性有密切联系,高创造性个体的大脑自发性神经活动具有灵活易变的特点.结构网络的证据进一步确认了默认网络与额顶控制网络分别负责不同类型的创造性认知能力,如远距离概念的检索生成与组合评估.基于创造性思维的双加工模型,已有研究认为,默认网络主要通过自发性联想在记忆系统中检索和提取新颖信息,控制网络负责根据任务要求对当前观点进行评估和选择,突显网络可能根据联想内容的新颖性负责默认网络和控制网络之间的灵活转换.未来研究需要不断整合创造性领域的数据资源,确定创造性的主要成分及对应的测评工具,结合多模态脑影像揭示创造性的功能网络动态协作模式及结构网络的独特作用,并利用多组学多模态的大数据优势实现对个体创造性水平的精准预测评估,探索创造性培养的有效途径和大脑可塑性机制.     

高校辅导员思想政治工作量化研究与实践

加强高校辅导员队伍建设、提高学生思想政治教育工作水平一直是高校面临的一个重要课题,而建立健全辅导员队伍的考核体系是切实加强高校辅导员队伍建设的客观要求.目前对辅导员常规的考核测评方法主要有民意测验法和总结评语法等定性考核.虽然具有一定的群众性和民主性,但是存在考核标准受主观影响的缺点.因此,建立高校辅导员工作考核评价是辅导员队伍建设的重要组成部分,具有十分重要的意义.高校专职辅导员的主要工作职责包括思想教导、学业辅导、生活引导、心理辅导和就业指导五个方面.依据这五个方面的内容.结合工作实际.选取相关数据进行统计分析,以确定高校辅导员思想政治工作量化考核的标准,经过对量化考核标准的实践,该标准对学生政治辅导员的工作进行综合评判是科学且行之有效的方法,方法的实施有助于加强高校政治辅导员队伍的建设,促进高校干部管理的改革.     

孤独症谱系障碍重复刻板行为的测量与机制

重复刻板行为是孤独症谱系障碍患者的核心症状之一,《精神障碍诊断与统计手册(第5版)》(diagnostic and statistical manual of mental disorders,5th Edition,DSM-V)对重复刻板行为进行了分类,并更新了对重复刻板行为的诊断标准.目前针对孤独症群体的研究多关注患者的社会性损伤,对重复刻板行为的关注较少,重复刻板行为的发生机制也尚不明确.本文基于DSM-V,简要介绍了孤独症重复刻板行为的最新定义和分类,总结了测量孤独症重复刻板行为的传统和新手段,介绍了重复刻板行为发生的神经生理机制、认知机制及其他影响因素,并基于研究现状提出了针对重复刻板行为的未来研究方向.     

房屋建筑装修震害损失评估探讨

针对现有的房屋建筑在地震灾害中损失的评估方法在实际应用中所暴露出的不足与问题,文章从损失评估方法的角度进行了分析探讨,首先简要论述了地震灾害的直接损失与间接损失的划分范围,在此基础上重点探讨了房屋建筑装修震害的损失评估方法,构建了房屋装修震害损失评估模型,探讨了模型参数,并进行了损失评估过程中一些需要注意的问题及其影响分析,对于进一步提高我国房屋建筑装修震害损失评估的应用水平具有一定借鉴意义.     

情绪调节研究方法的蜕变:从有意情绪调节到自动化情绪调节

寻找有效的情绪调节方式对人们理解情绪调节的机制以及治疗抑郁症等心理疾病都有着重要的意义.由于传统的有意情绪调节具有消耗认知资源的缺陷,近些年越来越多的研究者开始关注较少地乃至不消耗认知资源即可降低情绪负面反应的情绪调节——自动化情绪调节.自动化情绪调节良好的调节效果已被研究者证实,但自动化情绪调节的研究方法与调节方式尚未得到系统阐述.本文系统阐述了自动化情绪调节的研究方法,并将自动化情绪调节的相关研究按照实验任务类型进行了分类,发现该领域研究范式可划分为3种任务类型,即句子整理任务、词语配对任务和执行意图范式,并由此重点对比了自动化情绪调节在3种任务类型下的操纵方式、行为及生理反应.结果发现,相比于前两种无意识启动的任务,执行意图范式可以帮助个体在不消耗认知资源条件下进行有意识情绪调节.更为重要的是,3种任务对自动化情绪调节的操纵有着相同的内在机制,即情绪调节目标的启动.据此,本文进一步提出了将自动化情绪调节与心理学疗法相结合的设想,这可能为抑郁症等心理疾病的治疗提供新的思路.     

道德认知、道德情绪与亲社会行为的关系:来自元分析的证据

有关道德认知、道德情绪与亲社会行为的关系一直备受研究者的关注,但现有的研究结果并不一致,尤其是道德认知和道德情绪对亲社会行为影响的异同及其在个体发展进程中的发展变化,仍需要进一步探究.基于39个效应值9960名被试(道德认知)和29个效应值6946名被试(道德情绪)的元分析,发现道德认知和道德情绪均与亲社会行为存在中等程度的相关,但年龄组的调节作用均未达显著水平.进一步比较道德认知和道德情绪对亲社会行为的影响,结果仅在青少年阶段发现,道德情绪与亲社会行为的关系更为密切.这些结果确认了道德认知和道德情绪对亲社会行为的影响,提示了在不同发展阶段中道德认知和道德情绪作用的差异性,有助于更好地理解个体的道德发展.