意识在大脑中居于何处？新发现有助于确定它的位置

意识在大脑中居于何处？新发现有助于确定它的位置科学可能越来越接近弄清意识在大脑中的位置。新研究证明了某些种类的神经连接对识别意识的意义。该研究的通讯作者、东京大学一般系统研究系的项目研究员JunKitazono进行了这项研究，据悉，该研究成果已发表在《CerebralCortes》上。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1320629.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1320629.htm

有针对性的大脑网络连接断开可能会改善癫痫手术效果

有针对性的大脑网络连接断开可能会改善癫痫手术效果作为最常见的神经系统疾病之一，癫痫影响着全世界约5000万人。额叶癫痫是一种常见的癫痫形式，其特点是短暂的发作，通常发生在睡眠期间。抗药性或耐药性癫痫--也被称为不受控制的、难治的或难治的癫痫--通常通过手术治疗，将产生癫痫发作的大脑部分切除。当癫痫发作活动集中在一个地方时，手术是最有效的。但是，对于那些因源自额叶的癫痫发作而接受切除手术的癫痫患者来说，只有不到30%的人能够长期保持无癫痫发作。伦敦大学学院的研究人员通过深入研究以前接受过额叶切除术的患者的额叶来寻求这个问题的答案。在分析了2007年至2021年间做过额叶手术的47名患者的MRI扫描后，研究人员发现，长期不发作与连接额叶和大脑丘脑及纹状体的神经通路断开有关。丘脑是大脑中间的一个蛋形结构，是所有传入运动和感觉信息的中转站。它还负责保持人的清醒，并与大脑的边缘系统相连，后者处理和调节情绪，形成和储存记忆，并参与学习。纹状体是一组结构的集合--caudate,putamen以及nucleusaccumbens--最有名的是促进自愿运动，但也在大脑的奖励系统中起作用。研究人员发现，在切断这一特定神经通路的患者中，88%的患者在三年后没有癫痫发作，80%的患者在五年后没有癫痫发作，而额叶切除术的典型结果是如此。重要的是，手术没有对患者的语言或执行功能产生负面影响--这是一套心理技能，包括工作记忆、灵活思考和自我控制。研究人员说，这些发现在很大程度上解释了为什么切除手术对一些人有效而对另一些人无效。该研究的主要作者DavideGiampiccolo说："神经外科手术对药物治疗无法控制的癫痫患者非常有效。然而，在一些病人中，手术后数年会有癫痫复发，直到现在，还不清楚为什么会发生这种情况。我们现在认为这可能与大脑中的连接有关，这些连接形成了一个网络，引起了癫痫的发作"。研究人员说，识别并随后"断开"额叶网络的问题部分不仅可以防止癫痫发作，而且可以带来更有效和个性化的神经外科治疗。Giampiccolo说："这将使我们能够重新设计神经外科手术，并为每个病人进行个性化操作，确保切断正确的连接。我们希望这将使癫痫手术的长期效果得到极大改善"。研究人员打算用一个更大的患者群来证实他们的发现。该研究发表在《大脑》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355413.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1355413.htm

Science：新的成像方法揭示了氧气在大脑中的旅程

Science：新的成像方法揭示了氧气在大脑中的旅程发表在《科学》(Science)杂志上的一项新的生物发光成像技术，创造了非常详细、视觉上引人注目的小鼠大脑中氧气运动的图像。这种方法很容易被其他实验室复制，它将使研究人员能够更精确地研究缺氧的形式，比如中风或心脏病发作时大脑部分缺氧。这项研究已经深入了解了为什么久坐不动的生活方式会增加患阿尔茨海默病等疾病的风险。“这项研究表明，我们可以连续监测大脑大范围内氧浓度的变化，”罗切斯特大学和哥本哈根大学转化神经医学中心的联合主任MaikenNedergaard说。MaikenNedergaard说:“这为我们提供了一个更详细的图像，实时了解大脑中发生了什么，使我们能够识别以前未被发现的暂时缺氧区域，这反映了血液流动的变化，可能引发神经功能障碍。”萤火虫和偶然的科学这种新方法使用了发光蛋白，这是在萤火虫中发现的生物发光蛋白的化学表亲。这些已被用于癌症研究的蛋白质，利用一种病毒向细胞传递指令，以酶的形式产生发光蛋白质。当这种酶遇到它的底物furimazine时，化学反应就会产生光。像许多重要的科学发现一样，利用这个过程来成像大脑中的氧气是偶然发现的。哥本哈根大学转化神经科学中心的助理教授FelixBeinlich最初打算用发光蛋白来测量大脑中的钙活性。很明显，蛋白质生产过程中出现了错误，导致了长达数月的研究延迟。当FelixBeinlich等待制造商的新一批产品时，他决定继续进行实验，以测试和优化监测系统。这种病毒被用来向星形胶质细胞传递产生酶的指令，星形胶质细胞是大脑中普遍存在的支持细胞，维持神经元的健康和信号功能，这种底物被直接注射到大脑中。这些记录揭示了生物发光强度波动的活动，研究人员怀疑这反映了氧气的存在和浓度，后来证实了这一点。FelixBeinlich说:“在这种情况下，化学反应依赖于氧气，所以当有酶、底物和氧气时，系统就开始发光。”虽然现有的氧气监测技术只能提供大脑一小块区域的信息，但研究人员可以实时观察到小鼠的整个大脑皮层。生物发光的强度与氧气的浓度相对应，研究人员通过改变动物呼吸的空气中的氧气量来证明这一点。光强度的变化也与感觉处理相对应。例如，当一股空气刺激老鼠的胡须时，研究人员可以看到大脑相应的感觉区域亮了起来。“缺氧口袋”可能预示着老年痴呆症的风险大脑在没有氧气的情况下无法存活很长时间，中风或心脏病发作后迅速造成的神经损伤就证明了这一点。但是，当大脑的一小部分短暂缺氧时会发生什么呢?直到Nedergaard实验室的研究小组开始仔细研究新的录音，这个问题才被研究人员提出。在监测小鼠的过程中，研究人员观察到，大脑的特定微小区域会间歇性地变暗，有时会持续几秒钟，这意味着氧气供应被切断。氧气通过一个由动脉和毛细血管组成的巨大网络在大脑中循环，毛细血管渗透到脑组织中。??通过一系列实验，研究人员能够确定氧气被拒绝是由于毛细血管阻塞，当白细胞暂时阻塞微血管并阻止携带氧气的红细胞通过时，就会发生这种情况。研究人员将这些区域命名为“缺氧口袋”，与小鼠活动时相比，它们在静息状态下的大脑中更为普遍。毛细血管停滞被认为随着年龄的增长而增加，并在阿尔茨海默病模型中观察到。MaikenNedergaard说:“我们可以研究一系列与大脑缺氧相关的疾病，包括阿尔茨海默氏症、血管性痴呆和长期COVID，以及久坐不动的生活方式、衰老、高血压和其他因素如何导致这些疾病。”“它还提供了一种工具来测试不同的药物和运动类型，这些药物和运动可以改善血管健康，减缓痴呆症的发展。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426507.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1426507.htm

新“脑图”精确定位动物大脑意识

新“脑图”精确定位动物大脑意识据物理学家组织网4日报道，近日，加拿大科学家首次实现了国际间双向全息传输——将一个人以全息图像的形式从美国阿拉巴马州传输到加拿大安大略省，团队其他人的全息图被传输到阿拉巴马州亨茨维尔市。这一成果有望在医疗、太空探索等领域大显身手。科技日报讯 （记者张梦然）科学可能离理解意识在大脑中的位置更近了一步。日本东京大学研究人员发现，某些类型的神经连接对于识别意识非常重要。他们发表在《大脑皮层》上的最新研究成果，朝着确定大脑中支持意识体验最低限度的子网络迈出了一步。为了确定意识所在的大脑区域，研究人员在大脑神经网络中寻找意识的一个特定标志：双向通路。当看到某物或体验某种感觉时，大脑会接收信息，这被称为前馈信号，但接收到这样的前馈信号对于意识来说是不够的，大脑还需要以所谓的反馈形式将信息发回。并非大脑的每个部分都能接收前馈和反馈信息。研究人员假设这些双向连接是负责意识的大脑部分的基本标志。他们使用小鼠“连接组”和计算技术进行测试。连接组是大脑中连接的详细图谱。首先，他们开发了一种有效的算法来提取具有强双向连接的大脑部分（称为复合体），然后将该算法应用于小鼠连接组。研究人员发现，提取的双向性最强的复合体并非均匀分布在所有主要区域，而是集中在皮层区域和丘脑区域。而其他主要区域的双向性较低，特别是小脑区域的双向性要低得多。这些发现与科学家长期所认为的意识在大脑中的位置一致。位于表面的大脑皮层包含感觉区域、运动区域和关联区域，这些区域被认为对意识体验至关重要。位于大脑中部的丘脑同样被认为与意识有关，特别是丘脑和皮层区域之间的相互作用，称为丘脑—皮层环，被认为对意识很重要。这些结果支持这样一种观点，即大脑网络中的双向性是识别意识位置的关键。研究人员强调，他们仍在努力确定意识的位置。这项研究只关注神经元或大脑区域之间的“静态”解剖连接。然而，意识是“动态的”，会根据神经活动随时变化。虽然解剖学能告诉人们意识活动如何传播以及大脑区域如何相互作用，但仍需直接研究动态的神经活动，才能确定特定时刻意识发生的位置。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1301779.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1301779.htm

关于大脑衰退的真相：新的研究揭示了令人惊讶的发现

关于大脑衰退的真相：新的研究揭示了令人惊讶的发现临床技术专家DorienvanBlooijs和神经学家FransLeijten与乌特勒支大学和梅奥诊所的同事合作，对我们大脑处理速度的老化过程进行了研究。更快的连接研究人员发现，除其他事项外，我们大脑中的连接变得越来越快：从4岁儿童的每秒2米到30至40岁的人的每秒4米。换句话说，是翻了一番。只有在这个年龄段之后才会放慢速度。"我们的大脑继续发展的时间比我们想象的要长得多，"vanBlooijs说。研究人员还看到大脑区域之间的差异。额叶，即我们大脑中负责思考和执行任务的前部，比负责运动的区域发展得更久。研究人员表示，由于以前的研究，我们已经知道这一点，但现在我们有了具体的数据，速度的发展不是一条直线，而是一条曲线。大脑地图研究人员通过使用一些癫痫患者在准备进行癫痫手术时被放置在大脑（颅骨下）的电极网进行精确测量而获得了这些数据。该网格由60-100个电极组成，可以测量大脑活动。"通过使用短电流刺激电极，我们可以看到哪些大脑区域反应不正常。因此，我们可以创建一个地图，说明在癫痫手术中哪些区域应该和不应该被切除，"Leijten说。事实上，这些数据还可以让研究人员了解到一些关于我们的大脑如何工作的知识，这是一个新的见解。"我们已经收集这些数据大约20年了，"Leijten说。"直到几年前，我们才意识到我们可以用未受影响的区域作为健康人脑的模型。如果你在一个区域刺激一个电极，另一个区域就会发生反应。这让你知道这两个区域是相连的。然后你可以测量反应发生需要多长时间。如果你知道两个不同脑区之间的距离，你可以计算出信号传输的速度。"更好的计算机模型这项研究的结果提供了关于我们中枢神经系统的重要信息。科学家们长期以来一直试图绘制我们大脑中的连接。有了这些信息，专家们可以为我们的大脑制作更真实的计算机模型。为了使这些模型发挥作用，除了有关连接的信息外，还需要有关这些连接速度的精确数值。"我们现在第一次有了这些数字，"Leijten解释说，"有了我们的数据，研究人员可以制作新的和更好的计算机模型，增加我们对大脑的了解。我们期望我们的工作不仅能推动癫痫研究，也能推动对其他大脑疾病的研究"。开放进步随着这次在《自然-神经科学》上的发表，所有的数据都已经可以公开访问。这被称为开放科学，它意味着全世界的研究人员都可以使用这些数据。通过参与研究，患者为进步做出了贡献。我们获得的知识可以用来更好地治疗未来的病人。VanBlooijs将在今年年底获得博士学位。她说："这些数据有很多可能性，比我们能做的更多。我很好奇，看看全世界所有有创造力的人将会想出什么样的研究。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1360413.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1360413.htm

NIH研究人员在尸检样本的大脑中发现SAR-CoV-2病毒

NIH研究人员在尸检样本的大脑中发现SAR-CoV-2病毒来自美国国立卫生研究院（NIH）的科学家们对2020年4月至2021年3月进行的尸检样本进行了测试。他们对其中11名患者的神经系统，包括大脑，进行了广泛的取样。所有患者都死于COVID-19且没有人接种过疫苗。38名患者的血浆对SARS-CoV-2检测呈阳性，3名检测呈阴性，另外3名患者的血浆无法获得。30%的患者为女性，年龄中位数为62.5岁，27名患者（61.4%）有三个或更多的合并症。从症状出现到死亡的中位时间间隔为18.5天。分析显示，正如预期的那样，SARS-CoV-2主要感染和破坏气道和肺部组织。但研究人员还在84个不同的身体部位和体液中发现了病毒RNA，在一个案例中，他们在病人症状开始230天后分离出了病毒RNA。研究人员在一名病人的下丘脑和小脑以及另外两名病人的脊髓和基底神经节中检测到SARS-CoV-2的RNA和蛋白质。"尽管有大量病毒载量"，但他们发现对脑组织的损害很小。同时研究人员还证明在症状出现后的头两周，病毒在多个非呼吸道部位复制。他们从不同组织中分离出了有活力的SARS-CoV-2病毒，包括大脑、心脏、淋巴结、胃肠道、肾上腺和眼睛。他们从55个测试标本中的25个（45%）中分离出了病毒。他们补充说："我们专注于较短的尸检间隔，采用全面的标准化方法收集组织，在固定前解剖大脑，随后将组织保存在RNA中，并对新鲜组织进行快速冷冻，这使我们能够通过[聚合酶链反应]和[原位杂交]以高灵敏度检测和量化SARS-CoV-2RNA水平，并在细胞培养中从多个非呼吸道组织包括大脑中分离病毒，这与其他研究相比是明显的区别。"高级研究作者DanielChertow,MD,MPH,在NIH的一份新闻稿中说，在这项工作之前，"该领域的想法是SARS-CoV-2主要是一种呼吸道病毒。"一年前他与同事们分享新的发现：病毒存在于整个身体，帮助科学家们探索广泛感染的身体组织和"长COVID"之间的关系，或感染后持续数周和数月的症状。据共同作者StephenHewitt博士说，由美国国立卫生研究院资助的PaxlovidRECOVER试验的一部分预计将于2023年开始，包括对《自然》研究中强调的尸检工作的扩展，他是RECOVER项目指导委员会的成员。RECOVER试验中的尸检包括那些既接种了疫苗又感染了相关变种的人--这些数据在昨天的研究中并没有提供。"我们希望复制关于病毒持久性的数据，并研究与长期COVID的关系，"Hewitt说。"不到一年的时间，我们有大约85个病例，我们正在努力扩大这些工作。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337183.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1337183.htm