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Neurons protect themselves from degeneration by adapting their metabolism
A recent study in Science Advances by researchers at Karolinska Institutet and Max Planck Institute, shows that neurons can counteract degeneration and promote survival by adapting their metabolism. It challenges the long-standing view that neurons cannot adjust their metabolism and therefore irreversibly degenerate. These findings may contribute to developing therapeutic approaches for patients with mitochondrial […]
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大脑的人脸识别机制与机器无异
脑胼胝体压部的损伤会造成一种叫做半边面部识别变性症的疾病，得了这种病的患者在看人脸的时候会发现对方的半边脸像融化了一样。无论对人脸图像进行怎样的转动，总是同一半边的脸部出现问题，且这种现象只会发生在人脸识别上，对其他事物的辨识无分毫影响。由此可以得出，该病只影响到了大脑内负责处理面部信息的部位，且人脑对面容信息的识别与处理是独立于视角与方向的，左右脸的解析也分区域进行。在看到人脸时，我们的大脑会自动对其进行调整。无论是大是小，脸孔是否被翻转，都会被规范到一个可用来与原始面容信息做比较的基准值。这种处理方式同机器在进行人脸识别时的方法可谓是如出一辙。该发现模糊了机器与人的界线，证实AI可完美复刻人的部分认知功能和模式。
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环境光线和头部运动影响视觉感知
感受机体平衡状况的前庭系统会将头部的运动信息传递到视觉皮层，以帮助我们辨别视野变化是否是由自身运动所造成的。这种信息传递与对视觉皮层的影响作用被证实会受环境光线所左右。当我们处于光亮中时，头部运动信号会加强V1视觉皮层的活跃性，而在黑暗环境中时，头部运动信号反而会抑制V1区域的活跃性。除这一发现外，该团队还找到了一种简称为SOM的神经元，通过整合前庭信号与光信号对此机制进行调控。这项研究揭露了环境因素具体是如何对视觉感知造成影响的。
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记忆原理新解：神经元的适应性放电
传统理论认为工作记忆的维持意味着持续性的神经放电，然而该研究却发现短期记忆可以被理解成一种神经元根据既往输入信号不断调整兴奋性和放电频率的适应性行为。像是记忆干扰就是由神经适应情况的持续所造成的，而记忆容量则取决于适应行为的时间常数及神经产生动作电位所需的基准值。这一基于内在可塑性机制的新记忆模型除了可用以解释以上这类记忆相关概念外，还可以完美解释我们是如何在工作记忆中处理复杂语言信息的。该研究加深了我们对记忆存储以及语言处理原理的理解，对基于神经理论的新型AI的研发亦有一定的启发性作用。
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皮层下监测设备助力长期发病记录
目前，癫痫病人发病次数的计算主要依靠病人自行记录，可靠性较弱。鉴于发病的次数和频率对发病的诱因和药物疗效的评判至关重要，在临床上急需一种更为可靠的监测手段来进行发病情况的记录。而新一代的皮层下EEG监测设备就能满足这一需求，给予医师长期且可靠的发作数据。有了该类设备的支援就能使癫痫的诊断和治疗更为精准，对其他脑部疾病的监测亦有一定的帮助。
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警示错误信息的存在有助于保护记忆准确性
人的记忆极易受到干扰，特别是在记忆提取并重构的过程中如果有错误信息被呈现在面前，则这些歪曲的情报就有可能会被整合到过往的记忆片段中去。而简单的一个提示，告知所提供的信息可能有误就能大大降低错误信息对记忆的影响。警告和提示对记忆的这种保护作用具体可以体现在与原始事件相关的感觉区域的活跃性上升和与误导信息相关感觉区域的活跃性降低上。该发现对提高目击证词和日常记忆的准确性有着莫大的帮助，并提示了人为干预脑回路以提高记忆可靠性的主要路径。
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两处脑区在目标发生冲突时的重要作用机制
趋避冲突是一种矛盾的心理状态，发生在某一选择对个体而言同时具有吸引力和排斥力的情况下。对趋避冲突的神经学机制的了解有助于过度回避类心理疾病（抑郁、焦虑、创伤后应激障碍）和过度冒险类行为障碍（赌博成瘾、躁狂症）的治疗。在对癫痫患者大脑内310个神经元的电信号进行记录与解析后研究人员发现，在风险和机遇共存的情况下，内侧颞叶(MTL)在经历损失后的激活与未来的回避行为有所关联。虽然内侧前额叶皮质(mPFC)中的神经元相比奖赏会对损失作出更强的反应，但这种反应对回避行为的影响亦是通过MTL而产生作用。可见，在经历趋避冲突时，mPFC主要负责编译奖惩评估的结果，而MTL则负责在接收到来自mPFC的信号后做出具体决策。趋利以及避害的程度每个人都有所不同，且会受压力等因素影响。通过对大脑内涉及趋避冲突决策的相关区域进行分析，就能解码这一个人特质。可以说，我们的性格和意识都明明白白的刻印在大脑的神经网络之中，只要有足够的理论支持，就能将其完整翻译出来。
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睡眠质量与宗教信仰的双向作用
过往的研究表明，宗教信仰有利于身心健康，而该实验却显示，相比无神论者，天主教徒和浸礼教徒的睡眠情况更糟，普遍未达到美国睡眠协会所建议的睡眠时长，且更容易出现难以入睡的情况。糟糕的睡眠质量不但会损害生理健康，还会对人的信仰产生影响。睡眠时长达标的被试具有更乐观的心态，更相信自己死后会进入天堂。可能对培养宗教信仰来说，一个好觉比什么都来得重要。
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双色单细胞成像揭露两种神经元的生物钟调节机制
使用生物发光成像技术，该团队研究了下丘脑视交叉上核(SCN)中下属两种神经元在调控生物钟方面的不同作用机制。其中，VIP神经元通过接收视网膜中的光信号来同步SCN与外界的节律，而AVP神经元的调节作用则无需光信号。AVP神经元的正常运作对维持生物体的昼夜节律至关重要，因为当VIP神经元出现异常时可通过与SCN中其他神经元的耦合作用恢复正常，而当AVP神经元内的节律基因表达出现问题时，VIP神经元无法补偿其功能异常。对生物钟神经元的了解有助于我们对失眠的理解，并能助力相关治疗手段的研发。
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失眠患者的福音：线上认知行为疗法
在美国，大约有5000-7000万的成年人有着某种睡眠问题。虽然认知行为疗法是目前已知的针对睡眠障碍最有效的一种治疗方法，但并非所有人都有机会接受该治疗。而低成本又无需预约的智能线上认知行为疗法则能帮助更多的人提高睡眠质量。这种电子支援系统会辨认出睡眠问题的潜在诱因，包括不良的睡眠规律、压力源和其他各种会影响睡眠的因素。在接受该线上诊疗后，58%的病患有了明显的改善，比参照组高上近三倍，且安眠药的使用也呈现出下降趋势。