近年来，超分辨率荧光显微镜的发展极大地推动了人类对亚细胞结构的研究。其中，基于结构光照明的超分辨率荧光显微镜（SR-SIM）凭借其光子转化效率高等优点，非常适合活细胞的超分辨率成像。然而，陈良怡实验室2018年的工作提出，尽管结构光的光子转化成为超分辨的效率比其他类型的超分辨率显微镜更高，但是由于它存在的反卷积重建过程会放大图像中噪声产生伪影，从而影响超分辨率图像的可信度和定量化分析。在其提出利用时空连续性作为先验知识开发的基于海森正则化项的迭代重建方法后，其他许多研究组也开发了不同的抑制伪影的方法。已有的基于物理模型或通用先验知识的方法能够抑制噪声导致的伪影，但背景失焦引起的蜂窝状伪影、光照散射引起的伪影等不能完全抑制。而深度神经网络重建方法虽然能够更好地抑制重建超分辨率图像导致的各种伪影，但可能会产生局部失真和分辨率降低。近日，北京大学未来技术学院、IDG麦戈文脑科学研究所陈良怡团队结合了物理模型和深度学习两种重建方法的优点，通过利用全深度变分(TDV)网络作为重构目标函数的正则化项，将其与SIM物理模型相结合，提出了一种混合重建方法(TDV-SIM)，能够在抑制伪影的同时保持分辨率。在处理不同细胞结构的图像时，TDV-SIM较单纯的深度学习方法能够更好地保留真实信号，同时比基于物理模型的方法能够更有效地去除伪影。相关工作以题为“Hybrid

人们能够快速知觉他人面孔的多维度社会属性，如种族、性别、年龄等，并根据这些信息在社会交往中做出决策并采取适当的行动。因此面孔多维社会属性的神经编码机制问题在心理学和神经科学等领域受到高度关注。其中一个存在争议的科学问题是：面孔加工中不同维度社会属性的神经编码是并行进行的还是某一维度属性的神经编码优先于其它维度属性的神经编码？北京大学心理与认知科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所韩世辉教授课题组，结合自己发展的行为实验范式和神经电生理技术，通过系列实验，提出并验证面孔社会属性神经编码的社会任务调控理论，实验发现揭示了社会任务需求对面孔种族和性别属性神经编码时序的调控作用和机制，研究结果日前发表在社会心理学期刊

综合运用神经心理手段，探讨孤独症行为和神经方面的异质性，并进行孤独症和其它相似疾病的鉴别以及孤独症群体内的异质性，以辅助精准诊断和治疗。北京大学IDG麦戈文脑科学研究所脑科学讲座

近日，北京大学心理与认知科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所王茜助理研究员，与首都医科大学三博脑科医院栾国明教授、王雄飞博士合作在国际期刊《Cerebral

2022年6月13日，北京大学IDG麦戈文脑科学研究所、心理与认知科学学院王茜助理研究员，与首都医科大学附属北京天坛医院神经病学中心王群教授、北京市神经外科研究所胡文瀚副主任医师，合作在国际期刊《Cerebral

生物化学，既有自己的学术问题，也是一种研究途径。通过生物化学的分离纯化，发现分子间的相互生物化学关系，是生物学研究的最重要途径之一。以往，饶毅实验室长期以遗传学、分子生物学研究神经生物学和发育生物学问题。自2011年以来，实验室集中一部分精力和研究人员在实验室内建立了生物化学分离纯化方法。起点是用于神经生物学的问题，但可能涉及其他生物学问题。2022年4月10日，美国生物化学和分子生物学会主办的《生物化学杂志》，在线发表了两篇饶实验室的生物化学文章，其内容完全是生物化学。这些工作的起源在于神经生物学。2016年，日本筑波的柳泽正史(Masashi

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2021年11月6至7日，北京大学IDG麦戈文脑科学研究所成立十周年庆典暨北京大学脑科学国际论坛成功举办。来自美国哈佛大学、斯坦福大学、加州大学伯克利分校、英国伦敦大学学院、德国马普研究所、日本筑波大学、北京师范大学、中科院脑智卓越创新中心等国内外高校和科研机构的知名学者，从分子、细胞、环路、系统、认知、心理、计算、神经精神疾病等多个层面和角度，热情分享了他们在脑科学前沿研究的最新进展，并与线上线下观众频繁互动，在思维的碰撞中激荡出创新的火花。现陆续推出相关学术笔记，让我们重温精彩再出发！本期推出的学术笔记，根据日本筑波大学国际综合睡眠医学研究所（International

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11月7日，立冬日，北京迎来今岁初雪，适逢周末，脑科学界学术同仁冒雪“齐聚”燕园，出席北京大学脑科学国际论坛，围绕“脑”话题展开热烈讨论……这些无暇顾及雪景的老师当中，有许多都是来自北京大学IDG麦戈文脑科学研究所的科学家，他们用“最科学”的方式，庆祝这个脑科学研究机构的第一个十年。北京大学IDG麦戈文脑科学研究所所长饶毅在论坛的致辞中说，希望在下一个十年，北京大学IDG麦戈文脑科学研究所可以成为全世界重要的脑科学研究机构。

2014年诺贝尔化学奖授予了荧光超分辨显微技术，利用荧光分子的化学开关特性（PALM/FPALM/STORM）或者物理的直接受激辐射现象（STED），实现超越衍射极限的超分辨成像。尽管如此，活细胞中的超分辨率成像仍然存在两个主要瓶颈：一是超分辨率的光毒性限制了观察活细胞中精细生理过程；二是受限于荧光分子单位时间内发出的光子数，时间和空间分辨率不可兼得。受限于这个瓶颈，为了在活细胞上达到60

disorder”的研究论文，报道两种神经调控手术干预难治性强迫症的脑网络模式调控的异同，为个体化术前治疗方式筛选、术后康复评估提供影像学依据。强迫症（Obsessive–compulsive

accounting）理论，提出了一个全新的计算模型，首次容纳解释了人群中从承诺升级到承诺降级的沉没成本效应的个体差异，并获得了神经层面的证据支持。沉没成本（sunk

编者按该文是基于我们课题组在今年的人工智能顶会NeurIPS上的一篇相关工作的科普介绍，由吉子龙，褚天昊，董行思共同撰写。之所以取了这么一个涉嫌标题党的题目是因为该研究真的是起源于去年差不多同一时期的一篇公众号文章。具体细节记不得了，文章题目大概是“苍蝇为什么难打”，内容则是介绍了苍蝇的飞行轨迹是莱维飞行，因此难于预测。当时就觉得特别有趣，想破译其背后的神经机制，随后经过组里讨论，就确定了这个研究课题。感谢董行思和褚天昊（共同一作）、吉子龙（共同通讯）的辛勤付出，在这么短时间就完成了这篇高质量工作，也祝贺他们的文章被NeurIPS接受！吴思2021年10月1日正文大家也许在生活中都有这样的烦恼：夏天在外面吃饭时，苍蝇经常会不请自来，围着食物飞来飞去。但要打到它们，即便是高手，用苍蝇拍也很困难。这背后涉及到了一个基本的数学问题，即苍蝇的飞行轨迹似乎符合一种特别的随机运动-莱维飞行（Lévy

近日，北京大学第六医院、北京大学IDG麦戈文脑科学研究所陆林院士团队在国际顶尖医学期刊《柳叶刀》（Lancet）子刊EclinicalMedicine刊登了题为“Mental

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由于加工资源的有限性，人脑对外界信息的有效加工依赖注意的参与。近年来，北京大学IDG麦戈文脑科学研究所、心理与认知科学学院罗欢实验室及合作的多项研究揭示了

2021年8月10日，北京大学IDG麦戈文脑研究所、心理与认知科学学院韩世辉教授与其博士研究生吴桃宇，在学术期刊《eLife》上在线发表题为“Neural

“32536”中的两个“3”是如何被存储和区分的呢？答案是：这两个“3”被存储在不同的“隐藏态”中。从实验室的第一篇序列记忆工作所发现的倒序压缩回放(eLife,

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2）。这一人格维度与被试的优势不公平厌恶程度显著相关，且关联程度显著强于该维度与被试的劣势不公平厌恶程度的关联程度（图3b-c），说明这是一个特异于优势不公平厌恶偏好的人格维度。

近日，北京大学生命科学学院、北京大学IDG麦戈文脑科学研究所、北大-清华生命科学联合中心唐世明课题组，在eLife杂志上发表题为“Clustered

T)量级，约为地球磁场的亿分之一。如何在相对巨大的地球磁场本底背景和剧烈波动的外界电磁波动态干扰下实现极弱脑磁信号的探测，在物理原理和技术上给人类提出了巨大的挑战。图1

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作为神经系统信息交流的“通货”，神经电活动是大脑处理复杂信息的物理基础。与膜片钳和微电极阵列记录等基于电极材料的传统电生理技术相比，荧光膜电位成像在时空分辨率、测量通量等方面具有明显的优势。其中，发射波长在远红区（640

新冠肺炎疫情为全球公众的精神心理健康产生了严重影响，特别是为控制COVID-19大流行而紧急采取的封城及隔离措施可能会对公众造成心理压力，并产生负面的心理和社会影响。近日，精神病学领域顶级期刊《Molecular

实验范式尽管听、说、读、写四部分词-义整合任务广泛激活了以往文献发现的大部分额顶叶区域，对四个部分激活脑区联合分析显示，不同模态的语言理解和表达任务的共同激活区域位于枕颞联合皮层中后部,

平民伤亡在战争中时有发生，并且随冲突升级平民伤亡规模增大，引发严重人道主义危机。因此，研究群体间冲突（或”群际冲突”）造成平民伤亡的决策过程及其认知神经机制，既解决一个基础科学问题，也具有重要社会意义。在军事冲突中，攻击对方的决策不仅打击其参战人员也可能带来平民伤亡，如何分离决策中造成平民伤亡的认知神经机制是一个挑战。北京大学心理与认知科学学院、麦戈文脑科学研究所韩世辉课题组既往工作发现了群际交互中的内群体共情偏好及神经机制（Xu

frequency”的文章[1]。结合行为实验、计算建模和脑磁图（MEG），研究者们发现人脑在加工相对频率信息时会快速而自动地编码其中的不确定性。概率扭曲(probability

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交流是人类最重要的社会行为之一。我们通过交流来传递信息、获取知识、建立信任、达成共识。不同于竞争、合作、共情等高级社会认知功能，我们对复杂交流行为所依赖的认知和神经机制知之甚少。理解交流行为不仅需要对交流信号本身（如表情、手势、语音、词义、句法等）进行研究，还需要探索这些信号是如何在具体的社会情境中被灵活使用，表达含义。例如，当一个男孩试图邀请自己喜欢的女孩约会时，女孩回答“你是个好人”。男孩可能很快意识到女孩的“潜台词”——她对自己没兴趣，而即便是精通语音和词义识别的人工智能则很可能完全误解这句话。大脑如何因地制宜地编码和解码交流信号、传递意图，是一个公认重要却困难的研究问题。它的困难一方面源自于人类交流行为的高度复杂性，另一方面也由于缺乏定量刻画其认知与神经机制的工具。早在1975年，哲学家Grice就提出了一个著名的假说，猜测人们通过某些合作性原则来使用语言信号，以达成相互理解

2021年1月6日，由北京大学分子医学研究所牵头，联合北大信息科学技术学院电子学系、工学院以及中国人民解放军军事医学科学院等组成的跨学科团队，在Nature

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2020年10月12日，北京大学分子医学研究所、北大-清华生命科学联合中心、生物膜国家重点实验室、北京大学麦戈文脑科学研究所周专教授课题组在美国科学院院报PNAS在线发表题为“Regulating

disease，PMD）是目前已知19种中枢神经系统髓鞘化缺陷导致的以脑白质发育不良为主要表现的髓鞘化低下性脑白质营养不良疾病（Hypomyelination

在无外界信息输入的条件下，大脑也可产生与先前感知物理环境相似的神经活动，这一现象被称为神经活动的回放（replay）。这种基于经验的回放在学习和记忆巩固中起到关键作用，比如在睡眠或清醒放空状态下，我们的大脑会进入离线模式，重现此前的经历以巩固记忆。这一过程可发生于海马体，也可发生于感知皮层。此前，科学家仅在啮齿动物等非人类动物的感知皮层观察到这一过程。而在最新的一项临床研究中，北京大学、清华大学等院所科研人员首次在人类参与者的大脑视觉皮层中观察到了神经激发序列的重放过程。近日，北京大学心理与认知科学学院方方课题组与清华大学心理学系陈霓虹课题组在Science

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71942001）的资助。高晓雪博士得到了国家自然科学基金青年项目（31900798）和中国博士后科学基金面上基金一等项目（2019M650008）的资助。参考文献Xiong,

Taji均对本研究做出重要贡献。该研究由国家自然科学基金委资助完成。论文连接：https://doi.org/10.1002/hbm.24953参考文献Abel,

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在群体冲突中，看到对手伤害自己的队友会激发报复行为，去攻击对手。这一复杂社会行为贯穿人类历史，阐明其机理具有重要科学意义和社会价值。心理学研究提出对“内群体的爱”（ingroup

2020年1月28日，北京大学分子医学研究所、IDG/麦戈文脑科学研究所陈良怡课题组与物理学院的施可彬课题组合作，将三维无标记光学衍射层析显微成像与二维海森结构光超分辨荧光成像技术相结合，发明了一种新的双模态超分辨率显微镜。该新技术被命名为超分辨荧光辅助衍射层析技术（SR-FACT），让科学家首次看到细胞内真实全景超分辨率图像。相关成果以“Super-resolution

2015)。从上世纪末本世纪初开始，树突整合机制的相关研究已经逐步开展，这些研究采用离体的膜片钳记录手段和胞内记录，对单个神经元树突上突触输入的整合方式及其生理基础进行了有效且深入的探索

PI研究领域：罗欢研究员课题组致力于采用高时间分辨率的行为和脑成像手段研究人类认知过程（包括视听觉信息处理、注意、工作记忆等）中的动态结构、时间组织及其神经机制。近年来课题组发表了多篇包括PloS