精神分裂症患者皮层谷氨酸与工作记忆激活的关系

1、Cortex：肌电与功能性近红外光谱联合研究：眼神接触可以调节4个月婴儿的面部表情

模仿，即自发地、无意识地模仿他人行为的倾向，在社会交往中起着重要的作用。它能促进陌生人之间的融洽关系，并能被社会信号(如眼神交流)灵活地调节。然而，我们对于这种现象在婴儿期的发展知之甚少，也不知道模仿是否在生命早期就受到社会信号的调节。来自伦敦大学的Carina C.J.M. de Klerk1等人在cortex发文，他们给4个月大的婴儿播放模特做面部动作(如张口、扬眉)和手部动作(如手的张开和闭合、手指动作)的视频并伴有直接或间接的眼神交流。并在视频播放期间，使用肌电测量婴儿的面部和手部肌肉反应以获得模仿指数，并使用功能性近红外光谱技术测量模仿行为激活的脑区。

结果发现，4个月大的婴儿只有在观察面部动作时才会有模仿的迹象。并且，这种选择性的面部模仿可能与后颞上沟的激活有关。该研究首次证明了人类婴儿的社会信号对模仿行为的调节，并表明模仿行为在婴儿早期的社会交往中起着重要的作用。

原文：Eye contact modulates facial mimicry in 4-month-old infants: an EMG and fNIRSstudy

DOI：10.1016/j.cortex.2018.05.002

2、Biological Psychiatry: 精神分裂症患者皮层谷氨酸与工作记忆激活的关系

诸如工作记忆（WM）障碍等认知缺陷是精神分裂症的核心特征。通常认为谷氨酸是认知过程一种保证突触神经传递完整性必需的标记，人们常常认为抗精神病药物可能会影响大脑的功能。Jakob Kaminski等人就此研究了测试治疗期间背外侧前额叶皮层（DLPFC）激活状况的组间差异，以及DLPFC中谷氨酸浓度与药物状态的关系。总共90名被试，分为对照组、药物治疗组以及未用药组。根据磁共振波谱数据，估计了左DLPFC的谷氨酸，扫描相关的功能性磁共振成像，测量了左DLPFC中的局部激活并通过计算线性回归模型了解药物与状态的相关性。得到结果，药物和非药物治疗的精神分裂症患者表现出功能受损；与对照组相比，药物治疗组左DLPFC的WM激活显著降低，未用药组的WM激活呈趋势性降低。

该研究发现了在精神分裂症患者中，依赖WM的激活与谷氨酸浓度相关，大脑的异质化会影响大脑的功能，并且能通过药物改变。

原文：Association of Cortical Glutamate and Working Memory Activation in Patients With Schizophrenia: A Multimodal Proton Magnetic Resonance Spectroscopy and Functional Magnetic Resonance Imaging Study

https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2019.07.011

3、NATURE COMMUNICATIONS:信心控制着感知证据的积累

感知觉来自于对不确定的感觉证据的推断。感知对象不受感官证据的约束，因此这些推论基本上是概率性的。近年来，越来越多的人开始关注人类观察者对其感知决策有效性的评估能力。这种形式的元认知判断可以通过让观察者评价她对自己的一个知觉决定是否正确的自信程度来获得。当知觉决策被用来量化知觉本身时，每一个信心等级都量化了观察者对自己知觉的确定性。感性的决定伴随着自信的感觉，并且反映出决定正确的可能性。但目前为止，我们对这之间的关系仍旧知之甚少。

在这篇文章中，作者的目的是利用眼动方法探究知觉和信心之间的关系，通过让被试跨越三个不同的信心背景完成相同的知觉任务来考察感知觉判断和信心之间的关系。被试被要求对顺序呈现的视觉刺激进行分类。每一个额外的刺激都为做出更准确的知觉决定和更好的信心判断提供了证据。作者主要使用瞳孔大小的数据以及通过计算模型对任务反应进行了预测分析。

眼动证据发现，被试会为感性决策设定适当的证据积累界限，该界限对他们做出准确信心判断的能力具有很强的预测性。当被试不被允许控制他们对证据的积累程度时，他们会对他们的知觉决定施加隐蔽的限制即更加小心的做出任务决策，而不是对他们的信心施加限制。这种决策过程之间的部分分离反映在行为和瞳孔放大上。总之，这些发现表明了一种信任的“从积累到约束”的过程，即使在没有明确的速度-准确性权衡的情况下，这种过程也能控制感知决策。

原文：Confidence controls perceptual evidence accumulation

https://doi.org/10.1038/s41467-020-15561-w

4、Brain :认知负荷通过兴奋性网络对丘脑的影响来放大帕金森病的震颤

帕金森震颤与基底节区和小脑-丘脑-皮质回路的大脑活动有关。一个常见的临床观察是，在认知负荷(如心算)期间，震颤明显增加，导致严重残疾。先前的研究表明这种震颤放大与多巴胺能治疗的功效降低有关。了解震颤放大的机制及其与儿茶酚胺的关系可能有助于通过靶向治疗更好地控制这一症状。Michiel F. Dirkx等人在Brain上发文，提出推断：在认知负荷过程中，在认知负荷中，震颤的放大可能是由控制震颤幅度的大脑-丘脑-皮层回路的调节作用，也可能是由唤醒系统(自底向上)、认知控制网络(自顶向下)或它们的组合作用引起的。他们通过测量33名震颤性帕金森病患者在休息和认知负荷交替期间的同步肌电图和任务态功能性核磁共振来验证这些假设（DCM+PPI分析）。同时记录心律和瞳孔直径，以记录唤醒系统的活动（包括去甲肾上腺素性反应）。

研究结果与假设一致，震颤幅度与小脑-丘脑-皮质回路的活动相关；认知负荷增加了震颤幅度，瞳孔直径，心率和分布在额顶叶皮层，岛状，丘脑和前扣带回皮层的认知控制网络中的大脑活动。通过网络分析获得的发现表明，认知负荷通过两种不同方式通过增加小脑-丘脑-皮质回路中的活动来影响震颤：通过刺激丘脑的活动，可能是通过上升的唤醒系统(考虑到这种调节与瞳孔直径的变化相关)，和通过加强认知控制网络和小脑-丘脑-皮质回路之间的连接。本研究的结论是，当帕金森氏症患者经历认知负荷时，自下而上的唤醒系统和自上而下的认知控制网络都会放大震颤，旨在减弱去甲肾上腺素能活动或认知需求的干预措施可能有助于减少帕金森震颤。

原文：Cognitive load amplifies Parkinson’s tremor through excitatory network influences onto the thalamus

http://dx.doi.org/10.1016/j.jneumeth.2016.08.011

5、Neurology：脑网络的功能连接可以区分中风后失语缺陷

调查不同的语言缺陷是否由失语卒中后LN语言网络和CON耳神经网络的FC关联的强度来区分，本文利用机器学习进行聚类分析分别从不同的聚类讨论其相关性。以前的研究表明通用语言的缺陷和听觉网络中的静息态功能连接降低有关，本文观察到语音失语的严重程度与LN和CON的FC改变密切相关，脑卒中后脑网络的额变化是由于语言障碍引起的。本文中被试采用33（共60名）名能达到文章提到的十项准则纳入标准的患者和34名健康对照组，并进行语言行为测试，针对语言测试结果进行z分数成对相关性计算，聚类分析，matlab相关矩阵测试离群值等。完成FMRI预处理后，将病变部位进行手动分割，得到病灶分布的体素图和体积信息。LN偏左半球，CON是双边，所以针对这两者的研究范围并不一样。结果从33个患者队列中通过聚类分析得出理解能力不足，语音音素处理不足，语言执行缺陷三个组。其中后两组呈现中等相关性，后两组都与第一组紧密相关。结果显示在第二个聚类的损伤中，左半球LN的功能连接性的降低比CON的降低更加相关，第三个聚类的损伤中，CON的FC降低更为相关，语言缺陷与LN和CON的结构性破坏无关。

原文：Brainnetworks’ functional connectivity separates aphasic deficits in stroke

doi:10.1212/WNL.0000000000006738

6、Current Biology：人脑中的直接电刺激干扰旋律加工

以往的功能性磁共振成像（fMRI）研究和获得性或先天性失歌症患者的行为研究表明，人类大脑中的右后颞上回（STG）负责音乐加工。对清醒的神经外科患者的进行颅内电刺激，是确定特定的脑区和网络加工的有效方法，因为它提供了具有高空间分辨率的可逆因果证据。以往的颅内刺激或大脑皮层冷却研究对与阅读乐谱和唱熟悉歌曲有关的音乐能力进行了探索。然而，患有失歌症（先天性或脑损伤）的人很难哼唱旋律，但他们可以用熟悉的歌词唱熟悉的歌曲。来自罗彻斯特大学的Frank E. Garcea等人，使用ECOG的研究方法结合电刺激，揭示了音乐加工脑区。

术前使用功能性磁共振成像进行脑区定位，随后在旋律重复任务中使用直接电刺激对患者进行术中清醒刺激。结果发现，刺激右侧STG可导致“音乐停顿”和音高错误，但不影响语言处理。这表明，人类大脑中音乐和语言加工的脑区是分离，并证实了右STG在旋律加工中的特殊作用。该研究也为清醒脑手术中人脑音乐定位提供了新的研究范式。

原文：Direct Electrical Stimulation in the Human Brain Disrupts Melody Processing

DOI：10.1016/j.cub.2017.07.051

7、NeuroImage：基于磁共振血管造影的的大脑动脉数字重建和血管分析

个体的大脑动脉系统的参数在疾病的预测、诊断和分析中均具有重要的意义。其中大脑的血供系统可以通过磁共振血管造影实现可视化（magnetic resonance angiography，MRA). 但是已有的MRA的研究大多缺乏量化的手段。我们使用开源的工具包对收集到的61个健康被试（36/25 F/M, average age = 31.2 ± 10.7, range = 19–64 years)）的3D TOF-MRA图像进行了局部和整体的血管的解剖和形态上的量化分析。

数据分析结果显示，血管的结构和大小并不存在性别、年龄和偏侧性上的差异。而Wills环上各节段的长度之间呈现出固定的比例，即大脑后动脉、大脑前动脉和大脑中动脉呈现出1：2：4的比例。同时，它们的血管分叉角不具有显著的差异。但是，分支动脉的血管分叉角比末支血管的大，且长度显著短。同时，血管分叉的长度和弯曲情况却随着年龄增加或变得复杂。

原文：Digital reconstruction and morphometric analysis of human brain arterial vasculature from magnetic resonance angiography

DOI：https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2013.05.089

8、Nature reviews neurology：通过神经影像为脊髓的损伤与非损伤性性伤害检测回顾

Gergely David在本篇文章中首先回顾了利用核磁影像学应用在脊髓外伤性脊髓损伤与退行性脊椎疾病的研究成果。并对神经影像学利用DTI、高分辨率结构像研究脊髓组织的宏观和微观尺度完整性的方法和现状进行了介绍。通过本文的阅读可对脊髓的神经影像学研究的热点、现状与方向获得全面的认识。

核磁成像技术可用于观察损伤脊髓灰质与白质的病变。该技术为与解剖学相关的组织在宏观尺度与微观尺度上了解组织完整性提供了灵敏的标记物。脊髓核磁成像技术为损伤性（traumatic spinal cord injury , tSCI）与非损伤性脊髓疾病中最为常见的退行性脊髓颈椎疾病（degenerative cervical myelopathy , DCM）提供了重要的病理学研究视角，通过脊髓的核磁成像我们发现在这些疾病不仅在主要的损伤区域发生病理学变化，也在吻侧与尾侧发现了脊髓的损伤。尽管tSCI和DCM有着不同致病原因，但却在远离病灶的脊髓部分发现类似的病理学特征，说明在这些疾病可能包含相似的二次退行机制。对于脊髓病理学敏感的高级核磁序列有可能提高类似疾病的诊断效果。并且更为重要的是通过这种核磁成像技术可以为tSCI和非外伤性脊髓损伤病人的结果进行预测。本文回顾了神经影像学对tSCI和DCM的认识，并概述了当前的研究热点和未来的发展方向。

原文：Traumatic and nontraumatic spinal cord injury: pathological insights from neuroimaging

DOI：https://doi.org/10.1038/ s41582-019-0270-5