FM脑科学新闻 | GABA能神经元与猝到的关系，追逐“不安分的小人”，言语心理意象的神经表征

嗜睡症是一种慢性睡眠障碍，主要表现为白天过度嗜睡，催眠幻觉，甚至还会出现看似不可思议的猝倒症状（指不伴有意识丧失的突然倒地）。已有研究表明，猝倒与杏仁核GABA能神经元的激活有关，但是该类神经元在猝倒的发生中是如何发挥作用的呢？

美国南卡罗莱纳医科大学采用钙成像技术，通过探究食欲素缺乏小鼠的GABA能神经元的活性，发现两种主要的GABA能神经元亚型分别参与了自发性猝倒（SC）和情绪诱发的猝倒（EC）。其中，Unscored细胞（指正常睡眠/觉醒周期活性无明显变化的细胞）在情绪诱发的猝倒中处于显著活跃且超同步化（hyper synchronization）的状态。研究指出，这可能是由于食欲素（orexin）的缺乏解除了对杏仁核GABA能神经元的抑制，出现了神经活动高的兴奋性和节律紊乱，从而引发了猝倒。如果超同步化确实促进了EC，那么相比抑制杏仁核的功能，去同步化将是一个更为有效的方法。但猝倒发作时GABA能神经元对骨骼肌的作用机制还有待进一步研究。（导读：星辰β）

文章来源：https://doi.org/10.7554/eLife.48311

图片来源：https://image.so.com/view

口语：“妈，上班注意安全。”

脑中：我可以打游戏咯！

我们内心中总是充满了“独角戏”，它不会被表达出来却时常占据着我们多数认知资源，研究者将其称为“言语心理意象（speech mental imagery）”。在脑中，究竟什么区域在“扮演”这些复杂的意象角色呢？

北京大学的陆灵犀等人利用频率标记范式（frequency-tagging method），即被试在接收一个4Hz频率播放的纯音刺激时，对每5个纯音做一次计数（0.8Hz）并在心中喊出来，这使心理意象和刺激输入造成的大脑活动（脑磁信号）得以分离。

结果发现了特异于心理意象的脑网络，进一步的颅内立体定向脑电图（sEEG）确认了额下回皮质（IFG）在其中的重要作用。作者还推测高级皮层在参与心理意象的过程中可能还对较低的听皮层存在影响，需要在未来研究中证实。（导读 CCecho）

文章链接：https://elifesciences.org/articles/48971

图片来源：https://www.pinterest.com/pin/37084396904772800/

近日，Science 杂志报道了刚刚在芝加哥举行的神经科学年会（SfN, Society for Neuroscience）上发布的一项脑机接口成果。来自斯坦福大学、布朗大学、哈佛医学院等多个研究机构的科学家利用脑机接口和人工智能算法，使瘫痪病人可以依靠运动想象写字。他们在被试者大脑中央前回中植入电极，实时收集并解析被试者想象写字时产生的信号，使得被试的“写字”速度达到每分钟66个英文字母。之前瘫痪病人通过移动光标选择字母的方法，打字速度为每分钟39个字母，而健康人手写速度约为每分钟120个字母。这次研究者们使用循环神经网络分类器（Recurrent neural network classifier），将识别字母的准确率提高到了92%。他们同时探究了大脑运动皮层在写字时的电信号，样子类似的字母如m和n，需要落笔后的额外输入才可以区分；而像l，t和k，起笔一样却很不相同的字母，在落笔时就已经可以被区分出来了。（导读：呆苏克）

原文链接：https://www.abstractsonline.com/pp8/#!/7883/presentation/71586

图片来源：https://www.sciencemag.org/news/2019/10/ai-allows-paralyzed-person-handwrite-his-mind

中脑的多巴胺神经元不仅对“奖赏预测误差”进行响应，还能对“感觉预测误差”进行响应。比如，小明同样喜欢吃原味和黄瓜味的薯片，以前小明完成作业后能得到一袋原味薯片，而今天小明完成作业后得到的却是一袋黄瓜味的薯片，他的多巴胺神经元会产生更强的激活。

但是多巴胺神经元激活程度的增强只能体现感觉预测出现了误差，而不能传递不同误差的具体信息：是预期得到黄瓜味薯片结果却得到原味薯片，还是反之？那么多巴胺神经元能否通过其他方式传递这个信息呢？

本研究通过大鼠的单细胞电极记录和人类的fMRI实验，证明多巴胺神经元群可以通过单个多巴胺神经元激活强度的差异所组成的不同激活模式，来传递不同的感觉预测误差信息，以进行相应的学习。(导读：刘书敏)

文章链接：https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6839916/

图片来源 : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6839916/figure/fig3/?report=objectonly

神经纤维分为有髓神经纤维和无髓神经纤维，有髓鞘神经纤维周围包裹着髓鞘，可这髓鞘并不是连续的，而是一段一段的，中间间断的位置被称为郎飞氏结（Nodes of Ranvier）。TRAAK，是机械敏感的钾离子通道，当受到细胞膜的牵引力时，该通道就会打开使钾离子通过。TRAAK之前被报道广泛表达在神经系统当中，但没有更加详细的研究。该篇文章发现TRAAK特异性地只分布在郎飞氏结上，并推算出小鼠的中枢神经系统和周围神经系统约有80%的郎飞氏结上都分布有TRAAK。位于郎飞氏结上的TRAAK可以引起钾离子外流，从而增加钾离子介导的静息电位，使细胞膜超极化。当产生动作电位时，也会使电位的振幅变大。但该文章并没有发现TRAAK位于郎飞氏结发挥超极化的功能的生理作用到底是什么。（导读：Zhu Xiao）

文章链接：https://elifesciences.org/articles/50403

图片来源：https://mammothmemory.net/biology/coordination-and-response/nodes-of-ranvier/nodes-of-ranvier.html

导读：星辰β，CCecho，呆苏克，刘书敏，Zhu Xiao，

责编：Effie Liu

主播：鸽子

封面：https://blog.mindvalley.com/forebrain/

背景音乐：Easy Breeze

排版：小箱子

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