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通过大脑的视觉“词典”来阅读
阅读是一种快速且分散的过程，涉及腹侧视觉流的多个组成部分。为了理解给予我们识别文字能力的神经成分及其它们之间的相互作用，研究人员在一大批受试者中进行了颅内直接录音，该方法能够在整个左腹枕颞皮层中分离出视觉单词识别的时空动态。 研究人员发现中梭状皮质是第一个对词汇能力敏感的大脑区域，先于传统的视觉单词形式区域，其激活的大小和持续时间取决于自然语言的统计数据。有关词汇性和词频的信息从该区域向后传播到视觉单词形成区域以及更早的视觉皮层，而视觉皮层虽然较早活动，但较晚才表现出对单词的敏感性。此外，对该区域的直接电刺激会导致阅读停滞，进一步说明了其在阅读中的关键作用。中梭状皮层对亚词汇和词汇特征的这种独特敏感性表明，它作为正字词典的中心角色，即视觉词汇形式的长期记忆表征。 这项研究旨在增进人们对阅读方式的理解，并有望帮助有阅读障碍的人，提高其学习能力。
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科学家揭示大脑中血清素促进耐心的区域
日本的一项研究表明了大脑中通过血清素的作用来促进耐心的区域。血清素是一种著名的行为神经调节剂，帮助调节情绪，睡眠周期和食欲，这项研究表明血清素的释放对提高小鼠的耐心也起着至关重要的作用，它增加了小鼠等待食物奖励的时间。 研究人员将光纤植入中缝背核，以及伏隔核、眶额皮质或前额叶内侧皮质。他们训练小鼠执行一项等待任务，将它们的鼻子放在一个可以“戳鼻子”的洞里，直到食物颗粒送来。在75%的试验中，研究员奖励了小鼠，在一些测试条件下，奖励时间是固定在小鼠开始戳鼻子后的6s-10s，而在其他测试条件下，奖励的时间是不同的，而剩下25%的试验中（不作为试验），研究员未给小鼠奖励。研究员测量了不作为试验中，当释放血清素的神经元受到或未受到刺激时，小鼠继续“戳鼻子”的时间，即检测它们的耐心程度。 当研究人员刺激到达伏隔核的释放血清素的神经纤维时，他们发现等待时间并没有增加，这表明血清素在大脑这个区域无法调节耐心，但是当他们刺激小鼠眶额皮质和前额叶内侧皮质释放的血清素时，他们发现老鼠等待的时间会更长。然而这两种刺激有不同之处：在眶额皮层中，血清素的释放和中缝背核中血清素的激活一样有效地促进了耐心，且奖赏时间不确定时的效果比奖赏时间固定时的强；但在前额叶内侧皮层，只观察到当奖励时间变化时小鼠耐心增加，而当奖励时间固定时则没有观察到效果。 这项研究可能对未来药物的开发具有重要意义，确定大脑中血清素促进耐心的区域，为更有针对性的治疗开辟了新的道路。
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Molecular mechanism of long-term memory discovered
By studying roundworms (Caenorhabditis elegans), scientists at the University of Basel have now discovered a molecular mechanism of long-term memory that is also involved in memory loss in old age. They report on their findings in the journal Current Biology. The team led by Dr Attila Stetak, Professor Andreas Papassotiropoulos and Professor Dominique de Quervain […]
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New tests identify very early changes in Alzheimer’s disease before symptoms appear
Researchers at the University of Gothenburg in Sweden, together with their colleagues at the Barcelona Beta Research Centre in Spain, the University Medical Centre in Ljubljana, Slovenia, and the University of Paris, have found new forms of tau protein that become abnormal in the very early stages of Alzheimer’s disease before cognitive problems develop. The […]
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Research unlocks new information about reading through visual dictionary in the brain
The uniquely human ability to read is the cornerstone of modern civilization, yet very little is understood about the effortless ability to derive meaning from written words. Scientists at The University of Texas Health Science Center at Houston (UTHealth) have now identified a crucial region in the temporal lobe, know as the mid-fusiform cortex, which […]
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Scientists reveal regions of the brain where serotonin promotes patience
Now, in a study on mice conducted by the Neural Computation Unit at the Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST), the authors pinpoint specific areas of the brain that individually promote patience through the action of serotonin. “Serotonin is one of the most famous neuromodulators of behavior, helping to regulate mood, sleep-wake […]
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脑电波引导我们发现惊喜
在动物对可预测和令人惊讶的图像做出反应时，测量它们沿着大脑表面或大脑皮层的数千个神经元，研究人员观察到，来自大脑额叶认知区域的低频脑电波和低频脑电波或节律减弱了与可预测刺激相关的神经活动，这为大脑后部感觉区域的神经元通过更高频率的伽马波向前推进与意外刺激相关的信息做了准备。携带抑制性预测的α/β回流通常通过更深的皮层通道，而携带新刺激的兴奋性γ的正向流则跨表层传播。这些结果促成了一种概念模型——预测路由，通过抑制前馈γ波节律和相关的棘波，低频的α/β节律“准备”通路处理预测输入，从而实现预测编码。
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怀孕期间的压力可能会影响婴儿的大脑
研究显示，婴儿的大脑可能会受到母亲在怀孕期间经历的压力水平的影响。该研究首次在母亲中使用一种客观的指标-皮质醇激素水平来研究与婴儿大脑发育的联系。研究员从78名孕妇（产后三个月内）采集了头发样本，以确定她们的皮质醇水平，婴儿在足月等效年龄时使用MRI扫描他们的大脑。结果显示，母亲头发中较高的皮质醇水平与婴儿杏仁核的结构变化以及大脑连接的差异有关。 医生们表示，这些发现凸显了女性在怀孕前和怀孕期间急需在心理和生理健康方面得到更好支持，同时也可以帮助他们发现哪些母亲和婴儿需要帮助。
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研究小组使用铜来成像大脑中阿尔茨海默氏症的聚集物
一项在阿尔茨海默氏症小鼠模型上进行的概念验证研究提供了新的证据，铜同位素可以用于检测阿尔茨海默氏症患者(或有发病风险的人)大脑中形成的淀粉样蛋白沉积。 有些类型的同位素会释放出带正电的粒子称为正电子，这些粒子可通过正电子发射断层扫描仪检测到。 研究人员称，该研究中使用的铜同位素Cu-64的寿命比目前批准用于人类的碳或氟同位素的寿命长得多。如果能有更持久的诊断试剂，住在远离大型医疗中心的人就能更容易地诊断阿尔茨海默症。任何拥有PET扫描仪的诊所都可以及时将试剂运至其所在的诊所，以便附近的病人在脑部扫描中使用这些化合物。
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更强的记忆可以帮助我们理解未来的变化
新的研究发现，一段记忆在初始阶段被编码得越强，一个人就越容易注意到随后的变化，并把它们整合到他们最新的理解中。 该研究分别在青年群体和老年人中进行，在两天中，受试者将每天观看一部内容为一位演员的一日生活的影片，并回答影片相关问题，同时会使用MRI扫描受试者的大脑。演员的活动可能会有不同，例如第一天使用完瑜伽垫后演员会做伸展运动，而第二天可能会做其他运动，研究员会在这时暂停并让受试者回忆昨天的内容，同时分析这个阶段的MRI信号来量化大脑复原这段记忆的程度，三天后再询问受试者第二天的影片的内容，以及询问内容是否与第一天内容一致。 与传统理论不同的是，当受试者表现出对第一天影片内容更好的复原能力时，他们更有可能注意到第二天影片的不同，这代表记忆检索是实时发生的，在看第二段影片过程中，并不仅是在编码创造新记忆，而是在检索之前的信息并整合处理。研究结果还表明，在老年人中，识别某一事件与之前记忆不同的能力较弱，这可能是导致记忆功能下降的部分原因。