“养育脑”网络及其影响因素

“养育脑” (parental brain)是成人响应婴儿刺激(面孔、声音等)时, 大脑中与养育行为密切相关的一系列神经回路的总称, 主要涉及动机-奖赏、共情、情绪调节和执行功能等网络, 眶额皮层、前扣带皮层、前脑岛、杏仁核和辅助运动区等核心脑区。而成人养育经验、催产素和精神障碍特征等因素都会影响“养育脑”网络, 具体表现为育儿经验的增长以及催产素水平的提高促进了成人对婴儿刺激的加工, 而精神障碍则损害了其对婴儿刺激的加工。未来研究可考察追踪“养育脑”在不同时期大脑结构的变化以及多脑间的协调同步。另外, 还需进一步探究父亲异常“养育脑”的神经基础, 重视异常父母的预防和干预以及加强本土化研究。     

基于非侵入性脑刺激的认知增强：方法、伦理和应用

作为人类追求卓越的方式之一,基于非侵入性脑刺激的认知增强成为众多学科和公众关注的问题。首先阐述了非侵入性脑刺激的两种主要技术手段(经颅磁刺激和经颅直流刺激)的技术原理及其在提升健康个体认知功能上的应用,并分析了这两种技术可能带来的安全、自主选择、公平等伦理问题,最后总结了该认知增强技术在体育和军事等两个具体领域的应用。未来可进一步提高技术手段的深部脑区刺激能力及该增强技术的持续和真实效果。     

自尊稳定性的认知神经机制

自尊稳定性(自尊在短期内波动的幅度)是一种具有重要心理功能的人格特质, 它既不同于自尊水平, 也区别于情境性自尊, 但在理论和测量上却与后两者具有密不可分的联系。然而, 由于目前人们对于自尊稳定性的认知神经机制知之甚少, 所以并不清楚它与自尊水平在生理机制上的关系是什么, 更不了解它会如何调节情境性自尊。鉴于此, 本研究计划将自尊稳定性、自尊水平和情境性自尊置于整合的认知神经加工模型(神经内分泌-脑-行为)之中, 通过融合心理测量、脑成像与应激诱发等多种技术指标, 力争全方位、多角度揭示自尊稳定性的认知神经机制, 及其与自尊水平、情境性自尊间的区别和联系。     

体育锻炼促进认知功能的脑机制

不同类型的体育锻炼对各种群体的多种认知功能均具有促进作用, 而相关的生理机制也在不同水平得到研究。在微观水平, 体育锻炼有利于脑细胞的营养供给和能量代谢, 并且能促进神经元的存活和突触生成。在宏观水平, 体育锻炼不仅能够提升海马和小脑等脑结构的体积, 还影响脑区激活水平和脑区间功能连接。值得注意的是, 体育锻炼对认知的促进效应受到诸多因素的影响, 比如个体差异、时间, 以及体育锻炼和认知刺激的相互作用等, 这些影响因素也为在两个水平上系统地阐明体育锻炼促进认知的脑机制提供了新的视角。     

人脑自适应多尺度功能连接的性别差异

已有脑成像研究展示了男女脑功能差异, 但功能磁共振信号的频率划分通常基于主观经验, 使脑功能性别差异的生物学解释遭遇瓶颈。本文提出人脑自适应多尺度功能连接算法, 刻画功能连接的时空多尺度特性, 揭示出0.06~0.10 Hz的性别差异：男性较强的连接主要与边缘网络和腹侧注意网络有关, 女性较强的连接主要与腹侧注意网络、视觉网络和额顶网络有关。     

网络成瘾者的大脑异于常人吗?

研究网络成瘾者的大脑是否异于常人的问题有助于对网络成瘾进行定性、诊断和治疗。近年来认知神经科学研究发现, 与正常人相比, 网络成瘾者的大脑主要存在四个方面的异常：①额叶和扣带回多部位存在结构性萎缩和功能退化, 导致其对上网行为的冲动控制出现障碍。②海马功能障碍, 导致其认知功能特别是工作记忆能力下降。③奖赏中枢功能代偿性增强, 可能与其多巴胺系统的功能异常有关。④内囊后肢的神经纤维结构较密、活性较高, 可能与其长时间兴奋性操作键盘、鼠标或游戏手柄有关。目前的研究结果至少说明：网络成瘾者的大脑存在一些功能性的、与物质成瘾者类似的异常, 但这些异常是否由网络成瘾导致, 以及这些异常是结构性的, 还是持久性的, 则还需要进一步的研究来证实。     

基于自发脑电的脑机接口研究进展

脑机接口是一种不依赖于外周神经和肌肉等常规输出通道的信息交流系统,近年来发展非常迅速。它可为神经肌肉障碍患者提供一条与外界沟通的途径,并在虚拟现实、游戏娱乐和航空等领域具有潜在价值。目前,脑机接口中常用的脑电输入信号包括P300、稳态视觉诱发电位（SS—VEP）、皮层慢电位（SCP）以及μ或β节律等。其中,SCP、μ或β节律等自发脑电不依赖于额外刺激的输入,不会产生视觉疲劳,没有适应性的问题,且其神经生理学基础已获得比较深入的研究,因而在脑机接口中得到了较多的应用。但是,基于自发脑电的脑机接口也存在明显的缺陷,如并非所有个体都适用基于汕节律的脑机接口,基于SCP的脑机接口要经过长时间的训练才能实现等。     

学习与脑可塑性的研究进展及其教育意义

脑可塑性是指脑在外界环境和经验的作用下不断塑造其结构和功能的能力.本文阐述了神经科学与认知神经科学关于学习影响动物脑与人脑结构与功能的研究进展.研究表明,学习与经验可以改变脑皮层的厚度与树突的结构,增加树突棘的数量,修饰其形状,对脑的功能代表区产生影响.学习与脑可塑性的多层面研究为理解学习的本质规律以及教育研究与实践提供重要的启示.     

疼痛恐惧的形成及其对疼痛知觉的影响

脑岛、杏仁核是疼痛恐惧形成的重要神经网络中心。疼痛恐惧增强了慢性疼痛患者的疼痛知觉体验, 进而加剧抑郁、焦虑情绪和功能损伤程度。脑岛、杏仁核、前额皮层和前扣带回是疼痛恐惧影响疼痛知觉的重要神经基础。通过认知方法干预疼痛恐惧可以改善患者的抑郁、焦虑情绪, 减少功能损伤。未来研究应拓展疼痛恐惧的测量工具, 采用功能磁共振成像技术进一步揭示疼痛恐惧影响慢性疼痛患者疼痛知觉的神经机制。     

阻断内侧前额叶皮质TrkB受体对大鼠认知和海马BDNF表达的影响

脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)广泛参与了个体学习和记忆等认知功能, 通过与其酪氨酸激酶受体(tyrosine kinase, TrkB)特异性结合, 实现其多种神经生化功能。本研究观察了TrkB受体阻断剂ANA-12的慢性内侧前额叶皮质(medial prefrontal cortex, mPFC)注射对大鼠旷场行为、Morris水迷宫空间学习和逆反学习的影响。研究结果表明, mPFC的慢性BDNF阻断显著降低了大鼠在逆反学习测试中的逃离潜伏期和运动距离即增强了大鼠的逆反学习能力, 但不影响其旷场行为和水迷宫空间学习能力。同时, 慢性阻断mPFC-TrkB受体也并未导致大鼠海马BDNF蛋白含量的显著改变。这些结果提示, 对于大鼠的Morris水迷宫空间学习和逆反学习, mPFC-BDNF主要在逆反学习调节中发挥重要作用。这对于进一步探索海马和mPFC在调节个体认知功能中各自的作用及其潜在的相互关系提供了有力的证据和支持。