FM脑科学新闻 | 深海盲虾甚至特意记住了热液涌出口的位置？新一代脉冲神经网络模拟器来了

eLife | 深海盲虾甚至特意记住了热液涌出口的位置？

提起虾，你最先想到的是麻辣小龙虾，椒盐皮皮虾，还是油焖大虾？纵然你吃过千百种虾，然而有一种虾却是你永远都得不到的那一种。在距离地表四千多米以下的深海底部，没有阳光，水压超高，有毒矿物渗出——这还只是基本配置，更严峻的是，海底火山口不时涌出高达350°C的液流。而大西洋中脊盲虾（Rimicaris exoculata）却偏偏生活在这里。为了适应深海液流涌出口的极端环境，他们进化出了独特的器官结构和生活方式，而最近的一项研究表明，他们甚至进化出了更加发达的大脑来记住热流的位置。这项研究详述了R. exoculata大脑的结构，他们发现这种虾的视觉和嗅觉神经系统相对不那么完善，然而高级信息处理中心却较为发达，而这可能与其处理感官信息和记忆功能有关。（导读：HXQ）

文章链接：https://elifesciences.org/articles/47550

图片来源：https://nmnh.typepad.com/no_bones/2015/05/new-shrimp-species-in-the-deep-ocean.html

eLife | Brian2: 新一代脉冲神经网络模拟

在人工神经网络取得傲人成就的今天，深度学习的弊端也渐渐显露：训练深度神经网络需要巨大的数据集，也需要耗费大量的电力资源。许多人因此转向了另外一种人工神经网络：脉冲神经网络。这种神经网络更精确地模拟了神经元的机制，通过神经元膜电位的变化来传递信息使其更加节能。帝国理工学院 (Imperial College London) 的 Dan Goodman 团队在2008年研发出一款名为 Brian 的脉冲神经网络模拟器，并在近期推出了新版本 Brian2。在 Brian2 里，神经元以及神经网络的输入信息均可以用微分方程来表示，而且交互界面支持 Python 编写，简便易用。仅通过数十行代码便能模拟出一些简单的大脑运作机制，如利用视网膜神经元与运动神经的配合来模拟眼球运动。脉冲神经网络的优点也体现在其极高的时间分辨率，开发者们同时也展示了如何使用 Brian2来处理即时音频的任务。（导读：陈可欣）

文章链接：https://elifesciences.org/articles/47314

图片来源：https://futurism.com/the-byte

Nature Neuroscience | 注意力通过改变神经对刺激的反应方式提高视觉能力

视觉注意力能够显著提高个体的视觉能力，而此前对于视觉能力提高的原因有两种主要猜想：视觉信息的编码方式发生变化或信息的解码方式发生变化。本研究测量了被试在进行辨别和探测两种视觉任务过程中，视神经和眼动神经与行为表现之间的关系。然而研究者发现, 编码在视神经活动中的信息并没有显著增多，对神经活动进行译码的权重也没有显著的变化，也就是说两种猜想都不足以解释视觉能力的提高。他们根据实验结果提出一种新的猜想，注意力对大脑皮层的大量神经元产生作用，使得在译码权重和信息总量没有显著变化的情况下，尽可能多的有效信息被用于完成当前任务。这项结果说明，研究行为和不同大脑区域之间的相互作用对神经反应的影响可能是探索感知与认知的神经基础的新方向。（导读：Wendy）

文章链接：https://www.nature.com/articles/s41593-019-0477-1

图片来源：https://goodvisionforlife.com.au/your-vision/

PNAS | 重评学业与社交逆境改善初中生的学业成就和幸福感

青春期早期伴随着一系列生理、心理、社会和认知的变化，加上小升初的环境转换，会造成孩子在这一关键时期产生较高的压力，比如难以寻找社交和情绪支持 ，缺乏对新学校的归属感 ，而这些逆境可能阻碍学生的正常学习。近期，美国一项研究针对美国一中西部地区11所公立学校中的1034名初中生（六年级）展开实验，随机分为实验组和对照组。告诉实验组学生，中学时期的逆境是正常的和暂时的，并且这些逆境是由外在、暂时的原因而非自身不足导致的。与对照组相比，得到干预的学生更少缺课、违纪，成绩更好，幸福感也更高。该研究指导学校和家长通过改变学生认知帮助他们顺利过渡到中学。（导读：Lucy LIU）

图片链接：https://www.pexels.com/photo/boy-looking-on-a-tidied-desk-2781814/

原文链接：

https://www.pnas.org/content/116/33/16286.short

Neuron | 帕金森综合征患者运动障碍改善福利？

帕金森综合征（PD）是一种神经系统变性疾病，目前研究表明其发病与中脑的产生多巴胺的神经元退化导致多巴胺（DA）缺乏相关。纹状体是运动控制和线索性学习的关键脑区，而运动和认知功能取决于纹状体脑区突触中乙酰胆碱（Ach）和DA之间的协调。病理生理学研究表明纹状体中间神经元中Ach浓度高于DA会导致运动障碍，但两者之间相互影响的机制仍是谜团。

近日耶鲁大学和华盛顿大学的研究人员利用白喉毒素处理Slc6a3DTR/+突变老鼠，抑制其DA转运蛋白的表达，导致产生DA的神经元死亡，从而产生PD模型老鼠。利用这种模型老鼠发现，DA缺乏会减少纹状体突触超级化阳离子通道的转化，这会抑制纹状体中间神经元的正常放电并且降低Ach的产生。而从其他黑质纹状体神经元中释放的DA会增加Ach的可利用性从而进一步破坏两者间的平衡。

研究结果表明精确靶向Ach产生的细胞，同时改善DA缺乏可能更有利于帕金森综合征运动障碍的恢复。（导读：陈岩）

文章链接: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.06.013

图片来源：ask.kedo.gov.cn

PNAS | 社会支配取向和政治立场之间的关系存在基因基础

政治立场和偏见的来源以及不同来源之间的相互作用一直是社会科学的一个基本命题。基因、环境因素和个人处境分别在政治立场的形成中扮演怎样的角色呢？社会支配取向（Social Dominance Orientation）是广泛用于描述人对社会群体间等级关系态度的指标，它与政治立场存在紧密的联系。通过双胞胎实验设计，研究者发现遗传因素对社会支配取向存在轻微的影响。同时，社会支配取向和政治立场之间的基因相关性很高。与之相对，社会支配取向和政治立场之间的环境相关性很低。这个结果说明了政治立场和社会支配取向之间的关系是存在基因基础的。支持社会群体间不平等的人更倾向于拥有加强社会分裂的政治立场，反之亦然，两者在形成基于群体的统治等级结构上的作用是一致的。（导读：Wendy）

文章链接：https://www.pnas.org/content/116/36/17741

图片来源：

https://wikispaces.psu.edu/display/PSYCH484/FALL+2014+-+PSYCH+484%3A+Group+Three+-+Social+Dominance+Theory+Case+Study

导读：HXQ、陈可欣、Wendy、Lucy LIU、陈岩

责编：呆苏克

配音：傻子周

背景音乐：Before it gets dark

排版：王子铭

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