脑科学日报| Nature子刊：脑电刺激结合AI，改善大脑功能
1，Nature子刊：人工智能和脑电刺激结合，改善人类大脑功能人的智慧，源于大脑。记忆、语言和情绪归根结底都源自于大脑的一系列电生理活动。对于癫痫、精神分裂症和抑郁症等精神疾病，目前临床上的治疗手段极为有限，对不同患者的治疗效果也十分不一致。近日，哈佛大学医学院附属麻省总医院的研究人员在Nature Biomedical Engineering 上发表了研究论文。在这项研究中，研究团队将人工智能与有针对性的脑电刺激相结合，表明精确定向的电刺激可靠地增强与精神疾病相关的特定人类心理功能，而且大脑胶囊结构中有特定的子部分对认知增强特别有效。最后，他们证明闭环算法作为控制器的效果是随机刺激的两倍。2，Nat. Commun | 李浩洪/沈伟发现本能行为的本质编码规律
LPAG编码捕食行为的运动序列的示意图
本能行为如摄食、交配、斗殴、捕食等，是动物生存和繁衍的基础。这些行为被进化所固化，能够响应外界刺激而快速反应，保证本能行为反应迅速且稳定。但本能行为在应对复杂环境刺激时，也需要根据环境实时调整，保证行为具有灵活性。近日，Nature Communications 在线发表了浙江大学李浩洪教授课题组与上海科技大学沈伟教授课题组合作研究成果。研究团队首次阐明了导水管周围灰质（Lateral periaqueductal gray, LPAG）神经元编码动物捕食行为的基本规律。该研究发现，LPAG神经元形成多个控制捕食动作的电活动群集，编码行为过程中的各个模块；然后这些捕食指令模块形成更为高级的序列指令，指导捕食行为的动作序列。这种编码方式的优点在于既确保动作输出的精确性和稳定性，又保证了动物应对外部环境变化的灵活性，从而提高动物捕食成功率。3，Nature | 绘制多发性硬化症中免疫细胞和胶质细胞相互作用图谱多发性硬化（Multiple sclerosis，MS）会出现持续的脱髓鞘和轴突变性，慢性炎症是临床恶化的重要驱动因素。MRI结合血清检查表明神经轴损伤，并定位炎性病变部位。由于缺少临床前的疾病研究模型，导致多发性硬化症的慢性炎症性病变的机制还尚不清楚。
近日，来自美国国立卫生研究院、国家神经疾病与中风研究所的Daniel S. Reich团队在Nature上发表了文章，绘制了多发性硬化症中免疫细胞和胶质细胞相互作用图谱。多发性硬化病变部位的免疫细胞和胶质细胞相互作用的中央核心可以药物干预，该研究确定了相关细胞和相关分子C1q靶标。
4，科研成果|刘强教授团队揭示工作记忆离线态存储具有稳定的存储特性过往研究表明，在线态存储和离线态存储具有各自独立的存储资源，在线状态存储在大脑中有相对应的持续的神经活动，离线态存储则缺乏相应的神经活动。由于离线态存储没有相关的神经活动，难以被有效标定。因此，以往缺乏研究揭示该状态的存储特性。近日发表在Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition 上的文章基于脑电和行为实验，首次验证了离线态存储信息具有稳定的特性，不易受损，但在记忆信息被转换到离线态存储的过程中记忆信息会遭受损失。离线存储状态的存在，可以被看做是工作记忆系统的一种信息保护机制。在视觉搜索中根据情景有两种搜索方式：单例搜索(singleton search)与特征搜索(feature search)。单例搜索策略，在一定程度上不受个体控制而直接受到刺激属性的影响；特征搜索策略，很大程度上受到个体自身的影响。从注意模板（attention template）的精确程度来看两种策略，可以认为在使用单例搜索时，被试的注意模板是模糊的，而当使用特征搜索时，注意模板是十分精确的。近日发表在Journal of Cognitive Neuroscience 上的一篇研究利用空间线索范式（spatial cueing parad-igm）研究了注意模板的强化机制。该研究结果在一定程度上支持了信号增强假说，即形成精确的注意模板是为了调节后续出现在线索位置上刺激的强度，这种调节随着线索与目标差异的增大而逐渐减小，从而支持了注意是指向位置而非刺激。6，【伽马波无创电刺激】阿尔茨海默病物理治疗新突破阿尔兹海默病（Alzheimer’s disease, AD）已成为威胁人类健康的一个主要病症。前期一项基于动物实验的研究发现，利用40 Hz闪光刺激AD模型小鼠，可以在脑内多个区域引起伽马振荡的增强，进一步清除淀粉样斑块沉积，改善AD认知功能。然而，考虑到光、声等刺激的感官依赖性、人体有效性及临床应用局限性，目前尚缺乏一种普适于多脑区的有效物理干预策略。近日一篇发表在Journal of Neurology，Neurosurgery & Psychiatry 上的临床研究证实，针对颞叶-海马区域的40 Hz经颅交流电刺激能够对AD患者产生显著疗效。可穿戴、简易版的tACS可能成为AD患者接受社区治疗、家庭照护与远程医疗的重要选择。7，早睡不早起，睡觉超过六个半小时，同样有患痴呆症的风险...睡眠是人与动物进化中高度保守的一种状态，在整个生命过程中发挥着至关重要的作用。最近的研究已经告诉我们最佳“睡觉时间”段，即22点至23点之间，睡早了，或睡太晚都会存在健康风险。那么，睡眠时间过长会怎么样？近日，发表在Brain 上的一项研究中，来自美国华盛顿大学医学院的研究团队分析发现，睡太多也可能会像睡眠不足一样产生有害影响。该研究表明，睡眠时间超过6.5小时与认知能力下降有关.，而认知能力下降是阿尔兹海默症的早期症状之一。这项研究还表明，慢波睡眠（恢复性睡眠）较少尤其会影响认知障碍。8，速递 | 三强联手治疗致命脑瘤，创新肿瘤电场疗法再展抗癌潜力近日，Novocure公司宣布了一项2期临床试验的最新数据。该试验旨在评估其肿瘤电场疗法（Tumor Treating Fields，TTFields），联合PD-1抑制剂帕博利珠单抗（pembrolizumab，英文商品名为Keytruda）和DNA甲基化剂替莫唑胺（temozolomide）治疗新确诊的胶质母细胞瘤（GBM）成人患者的安全性和有效性。试验结果表明，在随访时间大于9个月的患者中，主要终点的中位无进展生存期（PFS）至少为11.2个月，并且，24%的患者达到部分至完全缓解。
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