神经环路

摘要： 疼痛作为本能反应可以使机体避免更严重的伤害,同时,疼痛作为一种疾病或症状也严重影响人类健康。一直以来,由于研究技术的限制,人们对调控疼痛行为的脑内结构认识非常有限,不够深入。进入21世纪以来,高度特异性病毒工具,以及以此为基础的观察和干预方法的出现,极大地促进了人们对疼痛脑机制的认识。本文简单介绍了光遗传学和化学遗传学的发展及应用历史,归纳了不同动物模型条件下基于这两种技术发现的疼痛调控神经结构,并对未来疼痛神经环路机制的可能研究方向进行了讨论与展望,以期为临床疼痛治疗提供新的思路。

摘要： 内侧缰核(medial habenular nucleus,MHb)至脚间核(interpeduncular nucleus,IPN)神经环路与脑内众多神经环路一样,在调控大脑生理功能方面发挥重要作用。以往研究[1]显示,缰核损伤的大鼠在莫里斯水迷宫(空间学习和记忆的一项测试)中比对照组大鼠游得更快,缰核损伤的大鼠可能对压力反应较为敏感,并且被损伤的大鼠只有在足部电击的强度较高(高应激)状态下,才表现出主动回避学习受损,而此大鼠在低压力条件下,回避学习行为却不受影响,这表明缰核损伤的大鼠对应激诱导的学习障碍更敏感。

摘要： 痛情绪是指因疼痛引发的情绪和情感体验,是疾病过程中最常见的一种情绪。痛情绪相关神经机制非常复杂,但主要与单胺类神经递质、神经肽和某些神经环路有关,笔者将结合目前研究现状分别从以上两方面展开,就痛情绪相关单胺类神经递质和神经肽在受体分类、脑区通路、共疾病以及各神经递质之间的联系和痛情绪相关神经环路中各个蛋白的作用机制等方面进行探讨。

摘要： 大脑皮层广泛区域的神经成像对于理解神经环路以及调节脑功能至关重要。目前,仍缺乏具有临床应用潜力的高强度、可穿透的光学颅窗工具。北京大学许胜勇教授团队,利用钛(Ti)的高强度特性,以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)的高清晰度和可穿透特性,设计一种新型的钛网透明颅窗(Ti-PDMS颅窗)。该人工颅窗生物兼容性好,可长期进行活体动物脑部注射及双光子成像。主要结果:(1)依托于计算机辅助设计、3D打印技术制备的Ti网框架,可定制为任意形状和尺寸,以匹配不同动物的颅骨形态(如小鼠、大鼠和兔子等)。Ti网框架具有高强度特性,其机械强度与人类头骨相似。(2)PDMS薄膜具有高清晰度的特性。在可见光区域,PDMS薄膜的透光率和折射率均优于#1盖玻片。双光子成像结果显示,透过PDMS和盖玻片观察小鼠脑切片,小胶质细胞和神经元的荧光强度无明显差异。(3)PDMS类似于橡胶,弹性好,具有可穿透性和“自密封”特性。透过PDMS薄膜进行注射,可防止液体外漏。

摘要： 21世纪,神经科学取得了突破性进展,大脑神经机制、神经环路以及神经网络的功能及影响逐渐明朗起来。随着脑计划的推进,神经科学进入德育领域,孕育出的道德学习神经科学,正在改变传统认识,助力德育研究与德育实践科学化发展。在神经科学视野下,道德学习被定义为个体基于接收到的周围环境所有道德价值性刺激而形成神经激活、神经环路和神经网络。

摘要： 精神分裂症患者的发病机制病理生理机制研究还不够深入,对不同研究和动物模型的核心是神经环路障碍,其包括兴奋和抑制之间的稳态失调,突触可塑性功能的改变,神经元局部和投射环路的改变,受体表达水平的变化及基因的改变;主要表现为多巴胺神经元功能的适应性改变。

摘要： 抑郁症发病率逐年升高,严重影响人类的身心健康和生活质量。目前关于抑郁症发病机制的研究较多,神经环路异常在抑郁症发病中发挥重要作用已得到学界广泛认可。抑郁症患者脑部奖赏神经环路、认知神经环路以及情感神经环路功能低下均可影响正常的脑部功能,且许多功能即使经过治疗也较难恢复。虽然目前关于抑郁症神经环路微观功能的研究已逐步展开,但关于神经可塑性方面的研究仍不充分,且大部分研究仍处于基础研究阶段,因此未来仍需开展更多针对抑郁症患者的应用型研究。

摘要： 2022年8月8日,一篇由中国科学技术大学生命科学与医学部薛天教授、鲍进特任研究员团队在国际期刊《Cell》上发表的研究显示,研究者在探索光感知促进脑发育的神经机制方面取得突破性进展。该研究发现了发育早期视觉(光)感知促进大脑高级认知区域神经元突触协同发育的感光、神经环路和分子机制,并揭示了发育早期光感知对成年脑高级认知能力的影响;同时,也提示公共卫生研究应关注新生儿日常的光环境,进一步探索光环境对新生儿大脑发育的影响。

摘要： 目的探究投向伏隔核的岛叶神经元对小鼠痛觉的影响。方法使用雄性78周C57BL/6小鼠,在伏隔核注射逆向示踪包含Cre重组酶片段的腺相关病毒,在岛叶皮质分别注射Cre重组酶依赖的破伤风轻链改造TetTox,光敏感通道蛋白NpHR或光敏感通道蛋白ChR2的腺相关病毒。病毒表达28 d后,在岛叶皮质埋置光纤,埋置光纤2周后,进行光遗传学实验。通过行为学实验检测机械痛和辣椒素引起的急性疼痛。对机械痛,采用Von Frey细丝,使用up and down的方法进行痛阈检测小鼠的缩足阈值;对辣椒素引起的急性疼痛,使用辣椒素足底注射进行急性疼痛造模,观察并统计小鼠的舔爪时间及抬爪时间。结果沉默投向伏隔核的岛叶神经元使小鼠缩足阈值上升(P=0.01);光抑制岛叶到伏隔核通路使小鼠缩足阈值上升(P=0.02),急性疼痛下的舔爪时间(P=0.04)和抬爪时间降低(P=0.02),与沉默岛叶神经元对痛觉行为的影响一致;光激活投向伏隔核的岛叶神经元引起缩足阈值下降(P=0.0008),而舔爪时间(P=0.95)和抬爪时间(P=0.46)并没有减少。结论岛叶到伏隔核通路参与疼痛的传导和调控,抑制投向伏隔核的岛叶神经元使小鼠痛阈上升,激活岛叶投射到伏隔核的神经元使小鼠缩足阈值下降。

摘要： 2022年5月11日,浙江大学医学院刘冲研究员团队在《自然》(Nature)发表了题为“Olfactory sensory experience regulates gliomagenesis via neuronal IGF1”的研究论文(DOI:10.1038/s41586-022-04719-9),明确嗅觉感知可以通过激活对应功能神经环路的活动直接调控恶性胶质瘤发生。研究人员构建并系统分析了一个模拟成人少突胶质前体细胞(OPC)作为细胞起源的原发胶质瘤小鼠遗传学模型。

摘要： 目的：观察疏肝和胃汤对抑郁模型大鼠脑部前额叶皮层(PFC)-伏隔核(NAc)-腹侧被盖区(VTA)神经环路多巴胺(DA)含量的影响,探讨疏肝和胃汤的抗抑郁作用机制. 方法：120只大鼠随机分成空白组,模型组,疏肝和胃汤低、中、高剂量组,氟西汀组,每组20只,慢性不可预知性温和应激结合孤养法制作抑郁大鼠模型,共计造模4周后,疏肝和胃汤低、中、高剂量组分别予3.67、7.34、14.68g·kg-1·d-1给药,氟西汀组按1.58mg·kg-1·d-1给药,空白组及模型组给予等体积0.9％氯化钠溶液,每天灌胃1次,共计7d.在第5周结束后,根据大鼠脑立体定位图取大鼠脑PFC区、NAc区及VTA区组织,采用高效液相色谱法检测各脑区DA的含量. 结果：与空白组比较,模型组大鼠PFC区、NAc区及VTA区DA含量均明显降低(P＜0.01);治疗1周后,疏肝和胃汤中、高剂量组及氟西汀组大鼠PFC区DA含量升高,疏肝和胃汤各剂量组及氟西汀组NAc区DA含量升高,疏肝和胃汤低、中剂量组及氟西汀组大鼠VTA区DA含量升高,与模型组比较均有显著性差异(P＜0.05,P＜0.01);其中,PFC区疏肝和胃汤高剂量组与氟西汀组比较,NAc区疏肝和胃汤中剂量组与氟西汀组比较,无显著性差异,而VTA区疏肝和胃汤低、中剂量组与氟西汀组比较,差异有统计学意义(P＜0.01). 结论：疏肝和胃汤可能是通过增加PFC区、NAc区及VTA区DA的表达,整体调节PFC-NAc-VTA神经环路中DA的含量,达到改善抑郁样行为的作用.

摘要： 目前人们对腧穴与神经系统关系的认识主要基于大体神经解剖学的观察,而对支配腧穴神经纤维的源头及其关联的神经环路还缺少深入系统的研究.结合国内外的研究成果,认为腧穴相关多级神经环路是针灸借以产生和发挥生物学效应的重要载体之一,它们在外周和中枢之间通过感觉、运动和自主神经系统中的各级神经元进行有序的联接.基于这一认识,从腧穴局部入手向大脑逐级追踪与不同腧穴相关神经纤维和神经元在神经系统中的投射和分布将有助于人们更好地了解腧穴和脑之间的联系.可以从实验动物的代表性腧穴入手,综合运用传统神经示踪技术、跨突触嗜神经病毒、免疫荧光组织化学技术和共聚焦显微成像技术对它们的神经支配进行标记、显示和观察,从结构上实现不同腧穴相关的多级神经环路的可视化,在细胞水平上构建"腧穴与脑之间的连接图谱".通过这方面研究,将从神经解剖学角度明确不同腧穴作用途径的规律性特征,进而指导针灸临床的精准选穴及其靶向治疗.

摘要： 呼吸是生命至关重要的基本稳态过程中对体内氧气和二氧化碳水平的调节.通过称为中枢模式发生器(respiratory central pattern generator,CPG)的脑干-脊髓神经环路产生有节律性活动,驱动贯穿于整个生命过程中自主、连续地发生的呼吸运动.该神经机制强大而精致的整合机体生理和行为过程,即不仅完成重要的生理功能,而且还参与有意识和情感的运动行为.了解睡眠觉醒周期的咽喉肌运动是理解OSA发生的基础，觉醒期颏舌肌运动由(1)CPG支配，PC02&P02水平及外周和中枢化学感受应答；(2)呼吸道负压的变化及反射；(3)觉醒驱动肌肉运动的大小调节。睡眠期起始呼吸调节和上呼吸道扩张肌活动降低。但是睡眠起始短时间（数分钟的呼吸）颏舌肌活动再次增强，与此同时腭帆张肌活动减低并维持整个NREM睡眠。OSA患者平静觉醒时上呼吸遒数块扩张肌（颏舌肌、腭帆张肌、及其它颚肌）比正常人活动增强，睡眠起始与正常人一样上呼吸道扩张肌活动减低，此解剖缺陷存在而在OSA患者睡眠期更显著引起呼吸道抵抗增强和上呼吸道完全阻塞，由此引起的觉醒发生可改善该状态。值得注意是新的研究提示CPAP治疗在OAS与对照比较NREM睡眠颏舌肌活动并无差异。总而言之，CSA可能是由于CPG向膈肌和上呼吸道扩张肌的输出活动减弱，引起中枢性呼吸暂停和呼吸道阻塞：而OSA可能是CPG分别向膈肌与上呼吸道扩张肌的输出不协同，导致呼吸道堵塞。

摘要： 人生的三分之一在睡眠中度过,睡眠和水、空气、食物一样重要,任何人都离不开它.人为什么要睡眠,睡眠-觉醒是如何调节,仍是不解之谜.睡眠与觉醒是对立统一的矛盾,受昼夜节律和机体内稳态系统的调节.已报道的内源性睡眠物质有二十多种,其中最为重要的是腺苷、PGD2、抑制性氨基酸(GABA、glycine)、细胞因子(IL-1β、TNFα)和气体一氧化氮等.内源性睡眠物质在觉醒时开始积累,随觉醒的时间延长而增加.这些内源性物质通过兴奋睡眠促进系统,或/和抑制觉醒神经元,诱发与维持睡眠.人跨时区旅行表现的时差反应是生物节律因素影响睡眠的最直接证据,但生物节律因素如何调节睡眠觉醒行为,生物钟信号如何从SCN传递到睡眠-觉醒脑区,进而调控睡眠-觉醒时相,已成为睡眠研究领域的关键科学问题之一.脑内存在睡眠和觉醒调节系统，分别由众多的神经核团和递质组成，彼此间形成相互作用、相互制约的神经网络，调节睡眠觉醒的发生与维持。睡眠促进系统包括：下丘脑腹外侧视前区、面神经核旁区、基底神经节、大脑皮层、边缘系统、基底前脑及视前区GABA能神经元、脑干及丘脑的GABA能神经元等。觉醒调节系统有：脑干网状结构、蓝斑核去甲肾上近年来，利用Cre小鼠、光遗传和DREADD特异性操纵神经元活性法、腺相关病毒编码人源性绿色荧光蛋白追踪技术及自动化睡眠觉醒解析平台，探索中枢神经系统不同区域特异性神经元调控睡眠觉醒的神经环路和分子机制。本报告将介绍特异性操纵神经元活性法及神经纤维追踪技术在睡眠研究中的应用及进展。

摘要： 目的：探讨不确定性收益抉择认知加工的神经环路及其相关功能以及不同风险程度的差异。方法：15名右利手健康志愿者进行不确定性抉择实验。应用E-Prime程序向受试者呈现5种不确定性抉择实验任务,通过SA-9800脑功能视听觉刺激系统与GE Signa HDx 3.0T超导型核磁共振扫描仪程序对接,采用平面回波成像(EPI)序列对受试者大脑进行扫描。采用SPM8分析数据,获得相关激活脑区和激活强度值。结果：大脑内部存在一个参与抉择处理的神经环路,它主要包括额叶、中央前回、边缘叶、顶叶、颞叶、枕叶、小脑后叶及脑桥等,该环路与奖赏效用计算相关。抉择不确定性程度不同,大脑激活区域存在差异。确定性抉择任务主要激活的脑区有右侧额中回,左侧额上回；低风险抉择任务主要激活的脑区有左侧额上回、额中回；高风险抉择任务主要激活的脑区有双侧额上回、额中回,双侧枕叶、顶叶、小脑后叶、右侧颞中回、颞下回及边缘叶；低含糊抉择任务主要激活的脑区有双侧额上回,右侧额中回,左侧小脑后叶、枕叶；高含糊抉择任务主要激活的脑区有双侧额上回、额中回、颞叶、枕叶、脑桥,左侧额下回、小脑后叶。经双样本t检验发现不同抉择类型之间脑激活区均存在差异,差异具有统计学意义(p＜0.05)。与确定性抉择比较,风险抉择多激活的区域有左侧小脑后叶(BA18/19)、颞下回及梭状回(BA20)、右侧顶下小叶(BA40)、中央前回(BA6)、眶额叶(BAll)、腹外侧前额叶(BA47)、双侧前额叶皮层额极(BA10)、缘上回(BA40)；含糊抉择增多的激活区域有双侧前额叶额极(BA10)；含糊决策与风险抉择比较,增多的激活区域有右侧小脑后叶椎体部。结论：大脑内部存在参与抉择加工的神经环路,该环路由额叶、顶叶、枕叶、小脑及脑干等多个脑区共同协调完成。风险程度不同,涉及到的抉择加工大脑区域有所差异。

摘要： 神经系统由大量的各种类型神经元及其功能特异的神经环路及网络组成,解析神经元种类是理解脑功能神经网络的前提.感觉神经元具有不同的感受特征和信号网络,认为以转录本为基础的神经元分类和神经元形态及感觉特征相结合才能鉴别感觉神经元的类型.首先对小鼠背根神经节(dorsal root ganglion,DRG)的躯体感觉神经元进行了高通量的单细胞RNA测序,并以细胞大小为关联对测序结果做了相关生物信息学分析.进而通过在体全细胞膜片钳的实验方法检测了单个DRG神经元对外周皮肤刺激的反应,并通过PCR的方法鉴定了被记录神经元的代表性基因从而进行归类.小直径的DRG神经元可被分为一类低阈值机械感受器和五类机械热伤害性感受器(mechanoheat nociceptor,MHN);大直径的DRG神经元可被分为四个类型,包括:表达neurexophilin-1的MHN和表达BAI1-associated protein2-like1的机械伤害性感受器(mechanical nociceptor).结合以往的研究结果,可以进一步这些神经元种类的功能分子网络,探讨神经元种类特异性神经环路及其功能.

摘要： 神经工程学与癫痫神经工程学是一个相对新的学科，是神经科学和工程学发展并相互交叉而产生的新的学科。神经工程学的研究内容包括智能化机器人，人脑一计算机接口技术及其应用，协助瘫痪个体通过电刺激神经恢复其功能的计算机化的医疗设备的研究和应用，以及可以将照相机的数字信号转化成大脑可以读取的信号的视觉修复仪器的研究等。我们知道神经功能可以以电信号的形式记录下来并加以后期处理，而且我们也可以通过数学的方式模拟神经功能，因此，工程学家和医学家可以合作，不断地将新技术应用于神经系统疾病的诊断和治疗领域。基于这一原理，最早人们在心脏内科应用植入式电起搏器和心脏除颤器获得了成功。rn 癫痛病的关键问题是，在癫痛发作过程中大脑神经元的异常兴奋和同步化放电。监测和定位癫痛样放电，是脑电图(EEG)学的基础。脑电图从它1929年问世以来的50年里，一直是监测脑功能的唯一方法，但在过去的20年里，新的神经影像学技术包括MRI,PET,SPECT和MEG已经广泛应用于脑功能的检测。但是，EEG在诊断癫痛方面仍然保留着极其重要的作用。头皮记录的EEG，由于经过了颅骨、脑脊液和硬脑膜的空间滤波和高频滤波，所以只反映较大范围的大脑皮层电活动，空间分辨率差，为了更准确的探测癫痛发作的起始部位和癫痛样放电的神经网络，有时需要将记录电极放置在颅内脑皮层表面或大脑深部，这是脑电图记录技术的重大进步，这使我们有可能准确的记录到局部神经环路的功能活动，并加以分析或模拟。

摘要： 论述了与用于视频编码的基于卷积神经网络的环路滤波有关的技术，该技术包括：对于与输入视频相对应的重建视频帧的每个区域被分类到的多个分类中的每个分类，训练卷积神经网络环路滤波器；以及选择经训练的卷积神经网络环路滤波器的子集来用于对输入视频进行编码。

摘要： 本发明公开了一种基于卷积神经网络的环路滤波方法和装置。该方法的步骤包括：建立并训练用于重建视频质量恢复的卷积神经网络，包括第一网络、第二网络和第三网络；利用索贝尔算子和二阶拉普拉斯算子求出输入的重建图像的一阶梯度和二阶梯度；利用第一网络和第三网络对输入的重建图像的一阶梯度和二阶梯度进行恢复，并将恢复的梯度与输入的重建图像的特征图进行整合，得到整合后的特征图；将整合后的特征图经过第二网络，得到恢复后的重建图像。相对于传统的环路滤波技术，本发明通过卷积网络提取视频特征，提高了对压缩视频的恢复能力。本发明在GPU的加速下能够与传统滤波技术的计算复杂度相当，且能够更加有效提升视频编码器压缩视频质量。

摘要： 本发明属于视频编码技术领域,具体涉及一种适用于低码率条件的深度神经网络的环路滤波方法。本发明通过利用去噪网络DnCNN代替VVC中的DF和SAO模块,主要解决传统环路滤波方案复杂度高、失真消除效果不理想的问题,用于进一步提升视频重建质量。本发明在AI编码结构下编码复杂度平均增加了14％,使用DnCNN滤波后的重建图像质量明显提升，使得后续VVC中的环路滤波模块ALF的滤波操作变简化,编码时间减少。

摘要： 本发明属于卷积神经网络环路滤波器技术领域，具体为一种本发明属于神经网络环路滤波器技术领域，具体为一种对量化参数自适应的卷积神经网络环路滤波器及其构建方法。本发明通过将QP(量化参数)引入到神经网络中，以提升神经网络性能对不同量化参数的泛化能力。具体采用两种新型的策略，一种是从频率域角度设计的FQAM，另一种则是从空间域设计的SQAM；结合这两种策略，卷积神经网络滤波可以在频域和空域上都实现对QP信息的吸收和利用，从而使得其对失真图像中的不同的量化噪声都具有很强的滤波能力。

摘要： 本发明公开了一种三级神经环路操纵组合物，包括AAV‑FLEX

摘要： 一种可变神经元及突触的模拟装置，可模拟以两种不同亚型动作电位触发工作的神经元，及模拟多种以不同神经递质工作的具有不同输出特性的突触，通过两者的连接也可构成多种以不同神经递质工作的神经元模拟装置。其意义是可以通过切换选择开关来使得神经元及突触模拟装置具有不同的工作特性，可用于模拟以不同神经递质工作的多种神经元。作为应用实例，采用本发明的模拟神经元构成的模拟基底神经环路，可用于模拟基底运动神经环路对运动进行协调控制的工作机制，模拟运动神经系统对一个关节两条相互配合工作的主动肌和拮抗肌进行协调控制的工作过程。

摘要： 本发明公开了一种低毒的逆向神经环路示踪的重组伪狂犬病毒及制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤：以pCDNA3.1(+)为骨架载体，采用NheI和XbaI双酶切处理pCDNA3.1(+)，采用同源重组的方式将SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ ID NO.3、SEQ ID NO.4、SEQ ID NO.5和SEQ ID NO.6所示的核苷酸序列顺次插入到载体中，获得第一克隆；将第一克隆转染BHK21细胞，然后感染伪狂犬病毒PRV531，收集细胞培养基上清；纯化后即获得低毒的逆向神经环路示踪的重组伪狂犬病毒。本发明的低毒的逆向神经环路示踪的重组伪狂犬病毒在神经环路标记、药物筛选平台的建立、药物抑制病毒作用机制、病毒疫苗和诊断试剂的研发、动物模型的建立、病毒复制和致病机制的分析等方面具有广泛的应用价值。

摘要： 本申请实施例提供了一种脑图谱构建及神经环路检测的方法和相关产品，该方法通过根据第一图像获取第一目标数据以及根据第二图像获取第二目标数据；根据所述第一目标数据和所述第二目标数据确定第一脑图谱，所述第一脑图谱用于表征所述第一目标数据和所述第二目标数据之间的关系；将所述第一脑图谱输入第一神经网络，输出第一特征，所述第一特征用于表示所述第一脑图谱的高阶拓扑特征；将所述第一特征输入第二神经网络，输出第一神经环路，所述第二神经网络用于对所述第一脑图谱中的区域进行解耦，所述第一神经环路用于表示第一脑图谱的区域之间的连接关系，可以达到检测神经环路的目的。

摘要： 本发明涉及一种基于弱监督对比学习的动态成瘾神经环路生成方法及系统，属于人工智能技术领域；其中，生成方法包括：基于卷积神经网络，将多组fMRI的体素降维到脑区节点属性，并根据所述脑区节点属性生成包含时间序列的多组动态脑连接图；提取每个所述动态脑连接图中脑连接的时空特征；将时空特征输入异常连接检测网络，基于对比学习计算脑连接的异常概率，并获取各时刻异常概率最大的脑连接；根据神经科学先验知识和异常概率最大的脑连接，生成动态成瘾神经环路。直接将fMRI影像输入模型中，免去了冗余且复杂的预处理计算。通过对比学习，获得不同样本脑连接的差异性，并结合少量神经科学先验知识，揭示成瘾神经环路机制，易于训练，且精度高。

摘要： 本发明属于脑部学科领域，具体涉及一种基于多模态脑成像的神经环路个体化定位方法及调控方法，利用弥散张量成像数据中概率性纤维连接的信息获取尾状核中与初级运动区有纤维连接的体素，然后分析静息态脑功能成像数据，将尾状核整个核团中与初级运动区有连接的体素作为种子点进行功能连接计算，获得尾状核的皮层间接调控点。本发明解决常规神经调控治疗大多是对初级运动区进行单靶点刺激，不能调控该特定神经环路的技术问题。