多巴胺是一种神经递质，在我们的大脑中起着重要作用。它是由一种叫做酪氨酸的氨基酸生成的，这种氨基酸必须通过饮食获得。多巴胺在大脑中

多巴胺是一种神经递质，在我们的大脑中起着重要作用。它是由一种叫做酪氨酸的氨基酸生成的，这种氨基酸必须通过饮食获得。多巴胺在大脑中作为一种化学信使，在神经元之间传递信息。它被认为是“奖励中心”的一部分，参与大脑的许多功能，包括记忆、动作、动机、情绪、注意力等。高或低水平的多巴胺与许多健康问题相关，包括帕金森病、抑郁症和注意力缺陷多动症。多巴胺的作用很复杂，不能单独考虑，而是与其他神经递质、激素和大脑中的其他化学物质相互作用。多巴胺的异常水平可能会导致各种疾病，包括精神分裂症、双相情感障碍和强迫症。治疗这些疾病通常涉及调节多巴胺水平或影响多巴胺受体的药物。

研究人员发现"起伏"的大脑机制 挑战了多巴胺在学习中作用的传统观点

研究人员发现"起伏"的大脑机制挑战了多巴胺在学习中作用的传统观点这项研究由纽约大学格罗斯曼医学院的一个小组进行，研究了多巴胺和乙酰胆碱（另一种参与学习和记忆的大脑化学物质）之间的相互作用。以前的研究表明，这两种激素之间存在反比关系；其中一种激素的增加会导致另一种激素的减少。以前的研究认为，奖励通过同时提高多巴胺水平和降低乙酰胆碱水平来促进学习。这种突然出现的激素失衡被认为为脑细胞适应新环境和形成记忆打开了一扇机会之窗。这一过程被称为神经可塑性，是学习和伤后恢复的主要特征。然而，问题仍然在于，食物和其他外部奖励是否是这种记忆系统的唯一驱动力，或者我们的大脑是否能够在没有外界帮助的情况下创造出有利于学习的相同条件。为了澄清这个问题，研究作者重点研究了在乙酰胆碱水平较低的同时多巴胺水平较高的时间和情况。他们发现，即使在没有奖励的情况下，这种情况也会经常出现。事实上，荷尔蒙在大脑中不断起伏，多巴胺水平经常升高，而乙酰胆碱水平却很低，这为持续学习创造了条件。"我们的发现挑战了人们目前对多巴胺和乙酰胆碱何时以及如何在大脑中共同发挥作用的理解，"研究的主要作者安妮-克罗克博士说。"奖励不是为学习创造独特的条件，而是利用了一种已经存在并不断发挥作用的机制。"在最近发表在《自然》杂志上的这项研究中，研究小组让数十只小鼠使用一个轮子，它们可以在上面随意奔跑或休息。有时，研究人员会让动物喝水。然后，他们记录了啮齿动物的大脑活动，并测量了不同时刻多巴胺和乙酰胆碱的释放量。不出所料，喝水会产生典型的多巴胺和乙酰胆碱释放模式，而这正是奖励所引起的。然而，研究小组还观察到，早在接受水食之前，多巴胺和乙酰胆碱就已经遵循"起伏"循环，大约每秒两次，在此期间，一种激素水平下降，另一种激素水平上升。克罗克指出，无论啮齿动物是在奔跑还是静止不动，这种模式都在持续。她补充说，人类在内省和休息时也会出现类似的脑电波。研究的资深作者、神经科学家尼古拉斯-特里奇（NicolasTritsch）博士说："这些结果可能有助于解释大脑是如何在不需要外部激励的情况下自行学习和演练的，也许这种脉动回路会触发大脑反思过去的事件并从中学习。尽管如此，纽约大学朗贡卫生院神经科学与生理学系助理教授特里奇还是提醒说，他们的研究并不是为了判断小鼠大脑在这种"自我驱动"的学习过程中处理信息的方式是否与人类大脑相同。他说，尽管如此，这项研究的结果也可能为理解与多巴胺水平不正确有关的神经精神疾病（如精神分裂症、注意力缺陷/多动障碍（ADHD）和抑郁症）提供新的思路。例如，精神分裂症患者经常会出现与现实相悖的妄想。特里奇说，如果多巴胺-乙酰胆碱回路不断加强大脑中的连接，那么这一机制的问题可能会导致形成过多和不正确的连接，从而使他们"了解"到并非真实发生的事件。同样，缺乏动力也是抑郁症的常见症状，这使得完成起床、刷牙或上班等基本任务变得困难。作者说，内部驱动系统的紊乱可能是导致这些问题的原因。因此，特里奇说，研究小组下一步计划研究多巴胺-乙酰胆碱循环在此类精神疾病动物模型中的表现，以及在对记忆巩固很重要的睡眠过程中的表现。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381973.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381973.htm

我们在进化吗？新研究揭示人类大脑越来越大

我们在进化吗？新研究揭示人类大脑越来越大研究人员假设，大脑体积的增大可能会导致大脑储备的增加，从而有可能降低老年痴呆症的总体风险。研究结果发表在《美国医学会神经病学杂志》上。查尔斯-德卡利（CharlesDeCarli）是加州大学戴维斯分校阿尔茨海默病研究中心主任、神经病学杰出教授。资料来源：加州大学戴维斯分校健康中心该研究的第一作者查尔斯-德卡利（CharlesDeCarli）说："一个人出生的年代似乎会影响大脑的大小，并可能影响大脑的长期健康。遗传在决定大脑大小方面起着重要作用，但我们的研究结果表明，健康、社会、文化和教育因素等外部影响也可能起到一定作用。"DeCarli是加州大学戴维斯分校阿尔茨海默病研究中心主任、神经病学杰出教授。研究人员使用了弗雷明汉心脏研究（FHS）参与者的脑磁共振成像（MRI）。这项以社区为基础的研究于1948年在马萨诸塞州弗雷明汉市启动，目的是分析心血管疾病和其他疾病的模式。最初的研究对象包括5209名年龄在30岁至62岁之间的男性和女性。这项研究已经持续了75年，现在包括第二代和第三代参与者。核磁共振成像是在1999年至2019年期间进行的，对象是20世纪30年代至70年代出生的家庭健康调查参与者。大脑研究包括3226名参与者（53%为女性，47%为男性），核磁共振成像时的平均年龄约为57岁。与20世纪30年代相比，20世纪70年代出生的人的脑容量有所增加。资料来源：加州大学戴维斯分校健康中心这项由加州大学戴维斯分校领导的研究对20世纪30年代出生的人和20世纪70年代出生的人的核磁共振成像进行了比较。研究发现，一些大脑结构在逐渐但持续地增加。例如，对大脑体积（颅内容积）的测量显示，大脑体积在十年间稳步增长。20世纪30年代出生的人的平均脑容量为1234毫升，而20世纪70年代出生的人的脑容量为1321毫升，即增加了约6.6%。皮质表面积--大脑表面的测量指标--显示出十年间更大的增长。20世纪70年代出生的参与者的平均表面积为2,104平方厘米，而20世纪30年代出生的参与者的平均表面积为2056平方厘米，几乎增加了15%。研究人员发现，与20世纪30年代出生的人相比，20世纪70年代出生的人的大脑结构，如白质、灰质和海马体（参与学习和记忆的大脑区域）的大小也有所增加。大脑越大，痴呆症发病率越低据阿尔茨海默氏症协会称，目前约有700万美国人患有阿尔茨海默氏症。预计到2040年，这一数字将上升到1120万。尽管随着美国人口老龄化的加剧，老年痴呆症的发病率（即患病人口比例）在不断下降。之前的一项研究发现，自20世纪70年代以来，痴呆症的发病率每十年下降20%。改善大脑的健康和大小可能是原因之一。DeCarli说："像我们的研究中观察到的这种较大的大脑结构可能反映了大脑发育的改善和大脑健康的提高。更大的大脑结构代表着更大的大脑储备，可以缓冲阿尔茨海默氏症和相关痴呆症等老年性脑部疾病的晚年影响。"这项研究的优势之一是FHS研究的设计，它使研究人员能够检查出生日期跨越近80年的三代参与者的大脑成像。但其局限性在于，非西班牙裔白人参与者在家庭健康调查的人群中占大多数，这在美国人口中并不具有代表性。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428339.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428339.htm

研究发现静脉注射毒品会激活特定的大脑区域 而口服则不会

研究发现静脉注射毒品会激活特定的大脑区域而口服则不会一项新的研究发现，静脉注射一种药物后，大脑的特定区域会被激活，而口服同一种药物时则不会，活动的增加与兴奋感的增加相关。这些发现可能会带来治疗成瘾的新方法。该研究的通讯作者之一诺拉-沃尔科（NoraVolkow）说："我们很早就知道，药物进入大脑的速度越快，就越容易上瘾，但我们还不知道确切的原因。现在，利用最新、最尖端的成像技术，我们有了一些了解。了解成瘾的大脑机制对于预防干预、开发药物使用障碍的新疗法以及解决用药过量危机至关重要。"研究人员招募了20名健康的成年参与者，通过三次不同的治疗，给他们口服或静脉注射小剂量的安慰剂或兴奋剂药物哌醋甲酯（俗称利他林）。哌醋甲酯是一种用于治疗多动症的安全有效的处方药，用于研究时可以作为一种有用的模型药物，安全地研究药物如何影响大脑与受试者的主观药物体验之间的关系。在接受药物或安慰剂治疗后，研究人员使用PET成像检查参与者多巴胺水平的差异，并使用fMRI成像研究大脑活动。PET扫描估计了大脑中多巴胺对药物给药途径的反应速度。与之前的研究一致，口服哌醋甲酯可使多巴胺在服药后一个多小时达到峰值，而静脉注射可使多巴胺在五到十分钟内达到峰值。fMRI成像显示，不同的给药途径激活了不同的大脑区域。研究人员在研究fMRI扫描结果时注意到，口服药物和静脉注射药物后，大脑的一个区域--与处理风险和恐惧有关的腹侧前额叶皮层的活跃程度较低。然而，只有静脉注射哌醋甲酯，而不是口服药物，才能激活另外两个区域，即背侧前扣带回皮层和脑岛。这一发现在所有20名研究参与者中都是一致的。背侧前扣带回皮层和脑岛是大脑"显著性网络"的一部分，该网络由多个区域组成，通过对环境中的事物赋予价值来选择哪些刺激值得我们关注。研究表明，脑岛受损的人可以完全缓解毒瘾。目前的研究为越来越多关于突出网络似乎在药物使用和成瘾中扮演重要角色的证据做出了贡献。研究人员还要求参与者实时跟踪他们对口服和静脉注射哌醋甲酯的欣快感或药物奖励的意识体验。研究人员注意到，静脉注射哌醋甲酯后，fMRI扫描观察到的突出网络活动与几乎所有参与者的"兴奋"主观体验密切相关。大脑这一部分的活动增加与参与者报告的"嗨"感增加相对应，而活动减少则与欣快感减弱相对应。由此，研究人员推断，他们在研究中发现的网络不仅与毒品产生的化学作用有关，还与毒品奖励的意识体验有关。"我从事成像研究已经有十多年了，在我们的一项研究中，我从未在所有参与者身上看到过如此一致和清晰的fMRI结果，"领衔作者兼共同通讯作者彼得-曼扎（PeterManza）说。"这些结果进一步证明，大脑的显著性网络是一个值得研究的目标，是治疗成瘾的潜在新疗法。"研究人员的下一步工作是研究抑制"突出网络"是否会阻止与服药相关的兴奋感，这将进一步支持将"突出网络"作为治疗药物使用障碍的适当靶点。该研究发表在《自然通讯》（NatureCommunications）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1395859.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1395859.htm

研究人员靶向超声波实现改变大脑功能 可用于治疗精神疾病

研究人员靶向超声波实现改变大脑功能可用于治疗精神疾病通常，超声波是通过发出弥散声波并记录反射声或回声来生成图像，从而检查身体内部结构的。然而，低强度经颅超声波刺激（TUS）可以同时针对大脑表层和深层区域，并具有极高的特异性，它将超声波压力置于大脑区域，从而改变神经元相互作用的方式。英国普利茅斯大学的研究人员领导了一项研究，以测试TUS对大脑功能的影响，结果发现它能产生显著的变化。他们招募了24名健康成年人，研究TUS如何影响γ-氨基丁酸（GABA）的水平和大脑区域之间的连接。GABA是大脑中主要的抑制性神经递质，它能降低神经元发送和接收化学信息的能力。具体来说，GABA会影响人体对焦虑、恐惧和压力感的反应。所有参与者都完成了三次Theta-burstTUS治疗，每次治疗后都要进行核磁共振成像，以评估大脑功能的变化。Theta-burstTUS是一种高频率短脉冲脑刺激，它密切模仿神经元活动的自然节奏。它被认为能促进可塑性，即大脑根据学习或经验形成和重组神经连接的能力。研究人员发现，TUS作用于大脑后扣带回皮层（PCC）--一个与情绪和记忆相关的大脑深层区域--会在治疗后一小时内降低该区域的GABA水平。他们还发现，PCC与大脑其他部分的交流方式（功能连通性）在这段时间内有所改善。在一系列精神疾病中，PCC都被发现存在异常。当将TUS应用于背侧前扣带回皮层（dACC）时--该区域与情感、移情、冲动控制和决策有关，与PCC一样，也与精神病理学有关--研究人员没有发现GABA水平出现同样的下降，但他们确实看到了功能连通性的提高。研究人员说，他们的研究结果表明，TUS对人类有效，能在大脑中产生可逆的变化。虽然还需要进一步研究，但他们表示，这是开发治疗精神健康状况的非侵入性手段的第一步。该研究的通讯作者艾尔莎-福拉格南（ElsaFouragnan）说："例如，如果服用治疗抑郁症的药物，药物将影响整个大脑，而临床医生对药物去向和作用的控制非常有限。我们已经知道，在某些情况下，大脑的特定区域（及其某些连接）会出现功能障碍，但其他区域却能很好地工作。这项研究为我们提供了真正的潜力，让我们可以考虑利用超声波对一系列心理健康问题患者进行更有针对性的干预。"研究人员已经在探索是否可以使用TUS来改变大脑的多巴胺能系统，多巴胺能系统是检测和解读食物、性和滥用药物等奖赏刺激的主要奖赏通路。该研究发表在《自然通讯》（NatureCommunications）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383331.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383331.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