北师大脑与认知科学

其他

毕彦超、王效莹课题组揭示丘脑枕对于客体的范畴加工模式

在人类大脑皮层对于客体的视觉加工中,一个基本的组织原则是客体范畴特异性原则。在观看动物、小型可操作物体(工具)以及大型物体时,在颞叶腹侧视觉皮层、顶叶等多个区域表现出了不同的激活模式。这对于人类生存可能有重要意义,支持视觉与其它反应系统的更有效通讯。尽管研究者对于大脑皮层的客体范畴加工机制进行了详尽研究,对于与皮层密切连接的皮下区域(如丘脑枕)加工客体的规律、是否体现出范畴组织模式却所知甚少。 近期北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室毕彦超、王效莹课题组在《The
其他

朱朝喆团队结合电场分布与脑连接组学提出脑网络靶向模型,为TMS治疗脑疾病提供参数优化计算工具

作为一种无创的脑调控技术,经颅刺激(TMS)在精神疾病的治疗研究中得到了广泛的应用,并且在不同精神疾病的临床治疗中表现出了相当大的潜力。然而,传统的TMS治疗在不同病人上取得的治疗效果有相当大的变异,且对于目标疾病的改善仍比较有限,因此仍有很大的提升空间。针对目标疾病和病人个体差异制定个性化的治疗参数是提升TMS治疗效果的可能途径。传统的TMS治疗中,治疗目标通常是基于单个感兴趣区域的解剖标号确定的,例如治疗重度抑郁时选择的左侧背外侧前额叶。然而,越来越多的证据表明包括抑郁症在内精神疾病发生通常伴随多个脑区构成的网络失调,而非仅仅单个脑区的局部异常。此外,在对神经目标的靶向过程方面,传统的TMS治疗通常只考虑对感兴趣区域空间位置上的接近。TMS下游作用的研究则提示了TMS存在网络水平的调控效应。而即使在解剖标号相同的情况下,TMS的治疗效果也被发现与实际刺激区域的网络连接特性有关。因此,通过考察TMS刺激区域的网络连接特性(刺激网络)与目标疾病有关网络异常(病理网络)之间的关系,可能从网络水平揭示TMS在个体病例上从刺激参数到实际治疗效果的对应关系,从而指导个体化的TMS刺激参数优化。2023年1月4日,《Frontiers
其他

毕彦超课题组和郁曦课题组揭示成年人类工具类客体神经网络演化和个体发育情况

复杂工具的制作与使用被认为是智人独特的能力。既有研究发现成年人类被试存在着对于工具类客体加工的左侧偏侧化大脑特异性网络,包括左侧外侧枕颞叶区域、左侧顶叶区域、左侧额下回以及左侧运动前回区域。这些区域在被试处理工具的视觉、听觉、语言、操作等信息时均存在特异性激活,并且它们之间存在结构和功能连接。但工具类客体网络神经基础的演化与个体发育情况却未知。 2022年5月29日,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室毕彦超课题组和郁曦课题组在《NeuroImage》杂志上发表题为Brain
其他

毕彦超课题组在《Cerebral Cortex》发表论文揭示词汇语义不同类型计算关系的神经机制

正常成年人类的大脑中存储了数以万计的词汇,这些词汇使得我们可以正确命名物体,组织句子,并进一步产生抽象思维。虽然人类可以通过感知觉经验之外的语言经验获得知识逐渐成为学界共识,但现有研究对人脑如何提取和组织语言、形成知识仍然知之甚少。其中一种可能是,人脑与现有文本语言计算模型类似,可以从既往的语言经验提取概念间关系形成语义表示。毕彦超教授课题组于2022年在Cerebral
其他

卢春明课题组在Cerebral Cortex发表文章,揭示了幼儿通过观察成人学习延迟满足的认知策略和神经机制

每天,我们都会面临各种选择,甚至为此陷入困扰。例如,我们应该用手里的钱现在就买一个小玩具,还是等以后攒够了钱买一个更好的呢?研究表明,延迟满足是一种非常重要的认知能力,能够有效预测未来的学业成就甚至生活质量。儿童的延迟满足能力大约在3-4岁开始形成。除了儿童自身的生理成熟以外,与成人,特别是父母或其他主要看护者之间的社会互动,是儿童学习延迟满足能力的主要途径。图1
其他

牛海晶课题组在Cortex发表研究,揭示3-9个月婴儿大脑功能网络偏侧化发育轨迹

2019)。但是,这种大脑功能网络偏侧化在什么时候出现以及在生命早期如何发展一直是人们感兴趣的重要科学问题。为了探究上述问题,我们采用便携式fNIRS成像(图1)收集了66名3~9月龄(其中3
其他

隋婧课题组在IEEE Signal Processing Magazine发文阐述基于脑影像的个体化预测模型的可解释性方法策略

近年来,结合机器学习算法和多模态脑影像数据的个体行为预测已成为脑发育和脑疾病研究中探究个体水平差异的有力手段。然而许多研究往往以预测精度作为判断其模型质量优劣的重要标准,却在较大程度上忽视了模型的可解释性问题,导致无法精准定位对特定行为表征具有预测性的脑区、环路以及潜在的神经生物学基础。而预测模型的可解释性是理论应用于实践的纽带和桥梁,往往关系到该模型在多大程度上能够辅助临床在个体水平实现脑发育及脑疾病的早期预警、区别诊断和演进判断。图1.
其他

Brain Stimulation | 朱朝喆团队基于曲面几何提出可快速手动测量的TMS线圈定位坐标系统,解决了临床精准定位难题

;SGP朝向θ定义:蓝色向量为零度方向。为解决这个基础性问题,我们提出了一套全新的基于颅表几何参数的坐标空间(SGP坐标空间)。SGP坐标空间使用一对位置坐标(pNZ,
其他

左西年研究组合作发布“我见你脑”影像数据库并揭示人脸匿名化的模版效应

mapping》的数据论文,通过中国科学数据银行公开发布了215名18-30岁志愿者的多模态磁共振脑影像数据库,并据此揭示:相比高加索人脑模版,本土化脑模版可有效提高数据共享中的人脸匿名化效果。
其他

龚高浪研究组提出Activation Network Mapping的激活脑网络新方法

https://doi.org/10.1038/s41562-022-01371-1前期相关论文:Xu,
其他

合作研究|儿童青少年精神病理行为双因素模型的信效度

的差异可能会影响可重复性。因此,尽管之前的研究已经证明了这些双因素模型的价值,但在其实施中仍然存在实质性问题。来自巴西、中国和美国的研究团队联合建立了可重复脑图表计划
其他

Journal of Neuroscience | 龚高浪研究组揭示连接左右半脑的神经纤维长度随大脑尺寸变化的缩放规律

近日,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室的龚高浪研究组在神经科学权威期刊Journal
自由知乎 自由微博
其他

Molecular Psychiatry|贺永、夏明睿团队与合作者揭示抑郁症脑功能连接组梯度紊乱的分子机制

抑郁症是青少年到成人最为常见的精神障碍,在出现情绪低落等核心症状的同时,伴随着从初级感觉到高级认知功能的损伤。在青少年和成年人中,脑功能网络的首要连接梯度呈现从初级皮层到联合皮层的渐变模式(Xia
其他

隋婧课题组在Medical Image Analysis发文提出基于融合脑功能时间序列和网络连接的深度学习分类模型

功能磁共振成像fMRI作为一种非侵入式的成像技术,可通过测量血氧信号的变化探究大脑功能活动,为无创研究活体人脑的功能组织规律和网络运作机制提供了重要手段。独立成分分析(ICA)作为一种重要的fMRI分析方法,具有数据自适应、源分离精度高、复现性强等特点,可用于提取空间独立成分(Independent
其他

郭桃梅课题组在《Cerebral Cortex》发表文章揭示小脑在双语者语言控制中的作用及其可塑性变化

小脑虽然具有很小的体积,但是其皮层展开的表面积相当于大脑皮层的80%,其包含的神经元数量多于其他任何一个大脑的核团。小脑的认知功能一直以来是认知神经科学研究非常关心的问题。很多研究都表明,小脑作为人体运动控制的中枢,主要负责动作的协调、稳定和自动化。但是,近些年的研究发现,小脑的认知功能不仅仅局限于运动控制,因此,越来越多的研究开始关心小脑在高级认知功能中的作用、小脑参与高级认知功能的神经活动模式、大脑-小脑网络连接模式及其可塑性的变化。北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室郭桃梅课题组2022年2月在《Cerebral
其他

刘超课题组在Cerebral Cortex发表论文揭示死亡凸显增强道德情绪的心理和神经机制

死亡凸显指的是会让人们想起死亡的事物。大量研究发现,死亡凸显会改变人们的认知和行为方式。经典的恐惧管理理论认为,这是因为由于人类可以意识到(目前)死亡是无可避免的,面对死亡时,人们会产生存在焦虑(existential
其他

采用EEG和fNIRS联合记录,宋艳课题组在《Cerebral Cortex》发文揭示视觉注意的神经血氧耦合机制

每天我们都要对空间中不同位置的信息进行选择。由于短时间内大脑可获得的总能量是有限的,大脑如果要对更多的空间信息进行筛选,就需要对注意资源进行快速高效的分配。这个过程不仅伴随着对信息进行有效的表征编码,
其他

左西年课题组揭示学龄儿童和青少年杏仁核体积发育曲线

进化上,杏仁核是皮层双起源的一极,是人类脑功能的核心枢纽,它的生长发育规律对于理解脑至关重要。儿童和青少年杏仁核结构发育异常与众多的精神疾病有关。通过探索健康儿童、青少年时期杏仁核的结构发育,描绘典型的发展标准而监测异常发育,有望帮助脑智发育的风险评估、早期诊断和疗效监控。但以往关儿童和青少年时期杏仁核体积的随龄变化结果存在争议,目前研究极少采用被视为领域“金标准”的手动追踪方法,杏仁核体积的发育规律尚未得到充分验证,自动分割方法的测量偏差如何影响对从童期到青春期的杏仁核体积生长曲线建模,亟待验证。北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室左西年课题组于2021年10月在发展认知神经科学TOP期刊《Developmental
其他

邢大军课题组在《PLOS Biology》发文揭示多种Gamma振荡在初级视觉皮层的空间频率信息编码与神经起源机制

Hz)。B图显示了有色(绿松石色),无色(黑色)和基线(灰色)条件下的平均LFP功率谱。C图显示了V1对4Ca中黑白刺激的平均LFP功率谱。(A图来源于Castelo-Branco
其他

刘超课题组在NeuroImage发表论文,揭示感激引发的不公正行为的计算神经机制

针对上面的研究空白,我们开发了新的研究范式(图2),用于观察接受恩人主动帮助(感激组)或接受恩人非主动帮助(控制组)的被试会如何在后面的任务中惩罚恩人对其他陌生人做出的不公平行为。图2.
其他

万小红课题组在《Journal of Neuroscience》发文揭示大脑对决策不确定性的一般性与任务特异性的神经表征

认知控制是灵活决策的关键能力。即使在没有外部反馈的情况下,我们也可以通过自我监控对认知过程进行适应性调节以达成行为目标。这种自我监控与调节的能力被称为元认知能力。大量研究表明,背侧前扣带皮层(dorsal
其他

贺永课题组与合作者在Biological Psychiatry发表论文揭示自闭症患者脑功能网络的动态特性及与基因表达谱的关联规律

2017),发现静息态下脑功能模块化结构会在不同时间尺度(秒,分钟或年)进行动态重组,以支持儿童青少年认知功能的发展,并且这种动态重组特性的空间分布与涉及钾离子通道和线粒体的基因表达谱有关(Liu
其他

秦绍正课题组与合作者在《Cerebral Cortex》发文揭示长期压力和特质焦虑影响动态认知计算中脑网络活动的平衡模式

压力伴随每个人生活工作和毕生发展。适度应激(俗称压力)能够激发我们机体防御的机制,促进环境适应与生存能力。然而,超负荷压力是引发全球焦虑与抑郁等精神健康问题发病率持续恶化的关键风险因素。当面临长期压力时,有的人总能克服重重困难并不断提升自我调节与应对能力,有的人却表现不佳、发挥失常,甚至引发心理问题或障碍。那么,究竟是什么因素或特质影响个体长期压力下以上不同表现呢?其中,特质焦虑,即对不确定性环境或者潜在威胁刺激往往表现出敏感性焦虑反应倾向,被认为是一种关键的调控因素之一。然而,其背后的认知神经机理不明:当高焦虑特质和低焦虑特质人群同时面临长期外部压力时,他们究竟会有哪些不同的认知行为表现及其神经活动模式?长期压力究竟是苦剂还是良药?
其他

卢春明课题组在Cerebral Cortex发表研究,揭示情侣通过冲突增进爱情关系的神经机制

在日常生活中,我们经常用“打是亲,骂是爱”来调侃情侣之间的小吵闹,以此来说明情侣之间的相处不可避免地会存在冲突,并且这些冲突不一定都是坏事,有时反而有助于爱情关系的增进。那么在冲突过程中,情侣的大脑到底发生了什么,使得他们的爱情关系不仅没有削弱,反而得到了进一步增进呢?
其他

吴倩课题组与合作者共同揭示人类下丘脑发育的时空动态特征

下丘脑由形态及功能各异的多种神经细胞亚型聚集而成,具有高度异质性,对机体的生理活动、稳态调节具有重要作用。成体下丘脑的神经元种类呈现出多样性及功能特异性,即使在特定的核团内,不同的神经元类型表现出独有的基因表达模式和空间分布特征,这与其功能密切相关。我们之前的工作发现了在哺乳动物下丘脑存在类似于皮层oRG细胞的hmRG细胞,这群细胞是一种新发现的神经干细胞,在下丘脑发育中有着重要的作用(Zhou
其他

秦绍正课题组与陶沙课题组合作在Cerebral Cortex发文揭示中国学龄儿童情绪识别中动态决策的性别差异及其认知神经计算机制

众所周知,以抑郁、焦虑为核心的情感障碍人群中存在显著的性别差异。表现为女性更加容易受到抑郁及焦虑的影响,并有着更大比例的自杀和自伤行为。同时,焦虑问题的发生相比抑郁更加早发,大约在儿童期便存在焦虑问题的检出。抑郁虽稍晚于焦虑问题,但也伴随日益增长的学习和生活压力,以及疫情等事件的影响,早发时间也有提前的趋势。抑郁、焦虑问题与情绪相关的杏仁核-前额叶通路高度相关。这些证据提示我们,从儿童期入手,通过行为建模的方式,以情绪相关的杏仁核亚区-前额叶通路为核心,研究负性情绪决策任务中的认知神经计算过程及其性别差异化发展,为理解情绪问题发生发展机理、早鉴别与预防干预提供新的启示。
其他

秦绍正课题组在Nature Human Behavior发表论文揭示[情绪]记忆提取练习引发脑功能动态重组及其对学习效果预测作用

记忆是认知功能与生物智能的核心成分,是个体发展和群体知识传递的基石。长达数个世纪以来,科学家与教育工作者一直致力于探索如何有效促进与提升记忆能力的方法。其中,记忆提取练习(retrieval
其他

薛贵课题组在《Science Advances》发文揭示长时记忆的神经动态表征机制

2019),近年来团队持续发现了记忆过程中神经表征的动态变化模式。2017年,该团队首次发现了从编码到长时记忆,记忆表征的核心脑区从视觉皮层转移到顶叶皮层(Xiao
其他

隋婧课题组在Biological Psychiatry发文阐述青少年多疾病患病风险的影像学标志检测研究

针对上述问题,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室隋婧课题组与合作者基于欧洲青少年纵向数据集IMAGEN和多个独立的精神疾病数据集开展了相关研究,于2021年9月在期刊Biological
其他

BABRI研究组杜超陈姚静等在European Journal of Neurology发文阐述不同亚型轻度认知障碍记忆损伤机制

“为什么有些老年人爱忘事但讲起道理来却头头是道?又为什么很多老年人会找不到回家的路?”这一现象可能代表了脑损伤和脑老化的老年人不同的记忆特征。近日,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室BABRI团队在欧洲神经学杂志《European
其他

薛贵课题组在《Cerebral Cortex》发表文章揭示人脑在使用记忆术进行快速记忆时的神经表征机制

context)的表征,为记忆提供重要的背景线索;(2)海马对表征的灵活转换(transformation),从而减少记忆项目间的干扰,提升记忆精度。
其他

李武课题组在Current Biology发表论文全面解析知觉学习机制

图1:(A)训练任务和不同显著程度的放射状(radial)视觉目标示例。目标的显著性由参数coherence控制,越接近1.0越显著。(B)微电极阵列(8
其他

龚高浪研究组揭示“左脑中风”与“右脑中风”在大脑可塑性变化方面的异同规律

该论文的第一作者为博士研究生陈钇君,通讯作者为龚高浪教授,合作作者包括国家重点实验室的毕彦超教授、意大利帕多瓦大学神经科学研究所的Maurizio
其他

秦绍正课题组在PROGRESS IN NEUROBIOLOGY发表论文揭示压力激素觉醒反应对海马前额叶高级认知功能前摄性调节机制

“一日之计在于晨”,是中国劳动人民在千百年的生产实践中总结的宝贵经验,强调昼夜更替的起始阶段对顺利完成接下来一天中的生产活动至关重要。在昼夜交替的影响下,人体神经-内分泌系统也呈现出相应的节律反应。其中一个非常重要的节律特征,发生在早晨醒来之后的一个小时之内。此时人体会大量分泌一种叫做皮质醇的应激激素(俗称压力激素)并迅速达到一天中的峰值然后很快回落,这个现象被称之为“皮质醇觉醒反应”(Cortisol
其他

韩在柱课题组在《Journal of Neuroscience》发表论文揭示视觉词汇识别中信息的时空变化过程

Hz)能量值为指标,选取在实验任务中激活的位点,并将这些激活的位点根据AAL90模板进行脑区划分,定位出激活的脑区。随后,将同一个脑区的位点进行组分析,选出存在显著字形效应(word
其他

贺永课题组与合作者在Cerebral Cortex发表论文 揭示儿童青少年脑动态功能网络发育的规律及其生物学基础

2021年8月10日,国际神经科学杂志《CerebralCortex》在线发表北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室贺永课题组研究论文“ProgressiveStabilization
其他

朱朝喆课题组开发和共享“fNIRS数据ICA分析软件:NIRS-ICA”

2021年7月14日,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室朱朝喆教授课题组在《Frontiers
其他

人脑皮层功能组织的梯度更替标志着从儿童到青少年的转变

1,图2A)表现为单功能模态脑区的空间分布模式;12岁之后,主功能梯度则逐渐转变为多功能模态脑区的分布模式,表现为从基础感知觉/视觉区域到默认网络的空间渐变模式。次功能梯度(Gradient
其他

数学与科学在大脑中形影不离

数学原理(Math)、物理原理(Physics)和化学原理(Chemistry)与句子理解(Sentence)相比较的大脑激活。图2
其他

BABRI研究组桑峰陈姚静等在《Cerebral Cortex》发文阐述人类大脑结构老化的性别差异及其与认知衰退的关系

受年龄影响的区域叠加图。蓝色表示仅在男性老年人中发现受年龄显著影响的区域,绿色表示仅在女性老年人中发现受年龄显著影响的区域,红色表示在男性和女性老年人中均受年龄显著影响的区域。图2.
其他

朱朝喆课题组在《Neuroscience Bulletin》发表文章介绍近红外神经技术间接调节深部脑区海马激活及相关认知功能

2021年06月24日,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室朱朝喆教授课题组在中国本土神经科学领域最具国际影响力的专业期刊《Neuroscience
其他

秦绍正课题组在《NeuroImage》发表论文揭示人脑情感功能网络与生理唤醒的动态关联模式

人脑情感网络在情绪信息的感知、学习与理解,以及个体情感认知、情绪管理和心理健康中起着重要的作用。自主神经系统是人类情感的重要组成部分,参与个体日常生活中各种心理与生理功能,如应激反应、焦虑情绪、生理唤醒以及睡眠等。识别和捕捉大脑情感网络如何调控人类自主神经系统的潜在模式,不仅对理解情感认知的生理心理与脑机制具有理论价值,而且对发展情绪问题及相关障碍的客观标记和早期预测指标具有重要意义。综合利用高空间分辨率下功能性磁共振成像(fMRI)与皮肤电生理记录同步记录技术,秦绍正课题组揭示了人脑杏仁核情感网络的动态功能整合与分化跟自发生理唤醒之间的关联模式。该研究成果于2021年6月7日在NeuroImage在线发表。
其他

朱朝喆课题组在《Brain Stimulation》发表学龄儿童与青少年经颅脑图谱

Stimulation》在线发表了北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室朱朝喆教授课题组工作——“Transcranial
其他

朱朝喆课题组在《Neuroimage》发表合作研究揭示团队成员同步性影响团队绩效的认知神经机制

2021年5月,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室朱朝喆课题组围绕“团队成员同步性影响团队绩效的认知神经机制”在著名脑影像方法学期刊Neuroimage发表如下论文:“Team-work,
其他

郭桃梅课题组在《Brain Structure and Function》发表论文揭示汉字笔顺加工的脑网络

书写顺序在汉字书写中起着重要作用。但是,目前对于汉字笔顺信息处理的的整体脑激活模式和脑网络机制却知之甚少。本研究首次使用多变量模式分析(multi-variate
其他

卢春明课题组在Cerebral Cortex杂志发表论文揭示了亲子互动通过亲子大脑同步影响儿童认知能力的机制

文章链接:https://doi.org/10.1093/cercor/bhab094卢春明课题组网站:http://sc.bnu.edu.cn/
其他

V2参与运动轮廓的感知

2021年3月,《eLife》在线发表了北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室吕海东课题组的研究成果。这项研究揭示了灵长类视觉系统中检测运动轮廓的重要脑区。
其他

风雨兼程十三载:BABRI中国老年痴呆社区队列研究成果发表于国际权威期刊《Alzheimer’s & Dementia》

2020)对大脑网络的特异损伤。同时,对轻度认知障碍的中医药干预疗效进行了深入系统研究,建立起以神经影像为核心的中医药药效评估研究模式,完成国内外首项为期三年的中医药干预临床研究(Zhang
其他

秦绍正和陶沙课题组联合发表中国学龄儿童认知与情感发展脑功能定位及映射工具软件1.0版(DBFA)

陶沙课题组研究方向及链接:http://brain.bnu.edu.cn/a/zh/keyantuandui/jiaoshou_yanjiuyuan/2016/0223/616.html