Tianqiao & Chrissy Chen Institute – Change perception, change your world | Chen Institute

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。

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。

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。

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。

科学家研究了杏仁核中叫做BNST(终纹床核)的大脑区域，该区域在先前的研究中与小鼠的恐惧和焦虑行为相关。越来越多的科学家将这一区域视为未来精神药物的有希望的靶标。因此，科研人员将研究方向集中在一组表达神经递质基因Pnoc的BNST神经元，该基因与疼痛敏感性有关，最近又与动机有关。 该团队使用了一种相对较新的技术，称为双光子显微镜技术。当老鼠面对有害的或吸引人的气味时，直接对老鼠大脑中的BNST Pnoc神经元成像——这些气味分别可靠地引起恐惧/焦虑和奖励行为，以及适当的唤起反应。以此方式，科学家们发现，当给动物提供这些气味刺激中的任何一种时，这些神经元中的活性往往伴随着小鼠瞳孔的快速扩张。

研究发现，在细胞水平上的变性发生在两个不同的阶段，其标志是调控基本细胞功能的蛋白质信号通路的活动非常不同。 研究人员称:“我们希望临床医生和其他研究人员明白，退化的两个阶段代表不同的实体，信号通路上的不同对疾病病理会有不一样的影响，换句话说，我们认为病人需要根据他们所处的阶段接受不同的治疗。” Stern和McNew的图表显示了关键细胞信号蛋白的活性在变性开始时是如何增加或减少的，最终导致氧化应激。然后，氧化应激导致了疾病的第二阶段，在此期间发生退化，其中牵涉到第一阶段的信号蛋白表现出完全不一样的行为方式。

通过研究一大批不同基因的老鼠的记忆和脑组织，研究小组发现，Dlgap2基因的表达与老鼠的记忆丧失程度和人类患阿尔茨海默氏痴呆的风险有关，进一步的研究将确定该基因如何影响痴呆和精神功能。 Dlgap2位于神经元的突触中，用于固定学习和记忆所需要的神经元之间信号的关键受体。研究人员称，在研究人类死后的脑组织时，研究小组发现，在“认知健康状况较差”和“认知衰退较快”的人死前，Dlgap2水平较低。