缺乏专注并不等于缺乏智慧 这其实是大脑复杂性的证明

缺乏专注并不等于缺乏智慧 这其实是大脑复杂性的证明 布朗大学卡尼脑科学研究所(Carney Institute for Brain Science)的研究表明,大脑的各个部分需要协同工作,才能集中精力处理重要信息,同时过滤掉干扰因素。想象一下,在一家繁忙的餐厅里:碗碟碰撞声、音乐声、人们高声交谈的声音此起彼伏。在这样的环境中,人们还能集中精力进行交谈,这真是一个奇迹。布朗大学卡尼脑科学研究所(Carney Institute for Brain Science)的研究人员进行了一项新的研究,对帮助人们在注意力分散的情况下集中注意力的大脑机制,以及当人们无法集中注意力时发生的情况提供了一些最详细的见解。在早前的一项心理学研究中,研究人员发现,人们可以分别控制自己的专注程度(通过增强相关信息)和过滤程度(通过排除干扰)。研究小组发表在《自然-人类行为》(Nature Human Behaviour)杂志上的新研究揭示了大脑协调这两项关键功能的过程。主要作者、神经科学家哈里森-里茨把这一过程比作人类如何协调肌肉活动以完成复杂的体力任务。里茨在布朗大学攻读博士学位期间进行了这项研究,他说:"就像我们将50多块肌肉集合起来完成使用筷子这样的体力劳动一样,我们的研究发现,我们可以协调多种不同形式的注意力,以完成心灵手巧的行为。"这项研究的共同作者、布朗大学认知、语言和心理科学系副教授阿米塔伊-申哈夫(Amitai Shenhav)说,这些发现让我们深入了解了人们是如何利用自己的注意力以及是什么导致了注意力的失效。申哈夫说:"这些发现可以帮助我们理解,作为人类,我们是如何表现出如此巨大的认知灵活性的在我们想要的时候,注意我们想要的东西。它们还能帮助我们更好地理解这种灵活性的局限性,以及这种局限性在某些注意力相关疾病(如多动症)中的表现。"为了进行这项研究,里兹给参与者布置了一项认知任务,同时在一台核磁共振成像仪上测量他们的大脑活动。参与者看到一团绿色和紫色的小点在左右移动,就像一群萤火虫。这些任务难度不一,涉及区分这些点的运动和颜色。例如,在一项练习中,参与者被要求在紫色和绿色的比例几乎各占一半时,选择快速移动的圆点中哪种颜色占多数。然后,里茨和申哈夫分析了参与者在完成任务时的大脑活动。现任普林斯顿神经科学研究所博士后研究员的里茨解释了这两个大脑区域在执行这类任务时是如何协同工作的。里茨说:"我们可以把顶内沟想象成收音机表盘上的两个旋钮:一个用于调整聚焦,一个用于调整过滤。在研究中,前扣带回皮层跟踪的是点的变化。例如,当前扣带回皮层意识到运动增加了任务的难度时,它就会指示顶内沟调整过滤旋钮,以降低对运动的敏感度。在紫点和绿点几乎各占一半的情况下,它也可能会引导顶内沟调整聚焦旋钮,以提高对颜色的敏感度。现在,相关脑区对运动的敏感度降低,对适当颜色的敏感度提高,因此参与者能更好地做出正确选择。"里兹的描述强调了心智协调比心智能力更重要,揭示了一个经常被表达的想法是一种误解。"当人们谈论思维的局限性时,他们通常会说'人类没有思维能力'或'人类缺乏计算能力',"里兹说。"这些发现从另一个角度解释了为什么我们不能一直集中注意力。这并不是说我们的大脑太简单,而是说我们的大脑真的很复杂,协调才是硬道理。"正在进行的研究项目以这些研究成果为基础。我们与布朗大学和贝勒医学院的医生科学家合作,正在研究耐药性抑郁症患者的聚焦和过滤策略。申哈夫实验室的研究人员正在研究动机驱动注意力的方式;由里茨和布朗大学博士生冷夏敏共同领导的一项研究探讨了经济奖惩对专注和过滤策略的影响。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

相关推荐

封面图片

利物浦大学的科学家发现,冠状病毒会使大脑老化 20 年。他们的结论是,这种疾病的后果与创伤性脑损伤相当。

利物浦大学的科学家发现,冠状病毒会使大脑老化 20 年。他们的结论是,这种疾病的后果与创伤性脑损伤相当。 研究结果显示,46%的新冠病毒感染患者抱怨出现“脑雾”。我们谈论的是高度疲劳、健忘和注意力不集中等一系列问题。 目前尚不清楚这种迷雾是否会永远笼罩新冠康复者的大脑。至少医学界已经认识到这个问题,因为在新冠疫情之后,医生经常将“虚假”的健康投诉归咎于患者

封面图片

我们的大脑如何工作?连接实验室培育的脑细胞产生新见解

我们的大脑如何工作?连接实验室培育的脑细胞产生新见解 东京大学工业科学研究所的研究人员发现,为实验室培育的"大脑器官"提供与真实大脑类似的连接,可以促进其发育和活动。资料来源:东京大学工业科学研究所神经研究的进展研究大脑发育和功能的确切机制具有挑战性。动物研究受到物种间大脑结构和功能差异的限制,而实验室培育的脑细胞往往缺乏人脑细胞特有的连接。更重要的是,研究人员越来越意识到,这些区域间的连接及其形成的回路,对于我们人类的许多大脑功能非常重要。以前的研究曾试图在实验室条件下创建大脑回路,这推动了这一领域的发展。东京大学的研究人员最近找到了一种方法,可以在实验室培育的"神经器官"(一种实验模型组织,将人类干细胞培育成模仿大脑发育的三维结构)之间建立更多生理连接。研究小组通过轴突束将有机体连接起来,这与活体人脑中各区域的连接方式类似。通过创新增进理解该研究的共同第一作者杜恩基(Tomoya Duenki)说:"在实验室条件下生长的单神经器官中,细胞开始显示出相对简单的电活动。当我们用轴索束连接两个神经器官组织时,我们能够看到这些双向连接是如何促进器官组织之间活动模式的产生和同步的,这与大脑内两个区域之间的连接有一定的相似性。"与轴索束相连的大脑器官组织比单个器官组织或使用以前的技术相连的器官组织显示出更复杂的活动。此外,当研究小组使用一种被称为光遗传学的技术刺激轴索束时,类器官的活动也会发生相应的变化,类器官会在一段时间内受到这些变化的影响,这一过程被称为可塑性。研究的资深作者 Yoshiho Ikeuchi 解释说:"这些发现表明,轴索束连接对于复杂网络的发展非常重要。"值得注意的是,复杂的大脑网络负责许多深层次的功能,如语言、注意力和情感。"鉴于大脑网络的改变与各种神经和精神疾病有关,因此更好地了解大脑网络非常重要。对实验室培养的人类神经回路进行研究,将有助于我们更好地了解这些网络在不同情况下是如何形成并随时间发生变化的,从而改进治疗这些疾病的方法。编译自:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

封面图片

记忆力减退的这些迹象可以预测阿尔茨海默氏症的大脑变化

记忆力减退的这些迹象可以预测阿尔茨海默氏症的大脑变化 经伴侣证实,早期记忆障碍与大脑中 tau 蛋白缠结的增加有关,这强调了早期发现和干预阿尔茨海默氏症的潜力。报告早期记忆问题的人,其伴侣也怀疑他们有记忆问题的人,大脑中的tau缠结水平较高,这是一种与阿尔茨海默氏症有关的生物标志物。这是发表在 2024 年 5 月 29 日美国神经病学学会医学期刊《神经病学》(Neurology)网络版上的一项研究结果。主观认知能力下降是指一个人在记忆力和思维能力下降到足以在标准测试中显示出来之前就报告出了问题。研究报告的作者、波士顿哈佛医学院的丽贝卡-E-阿马里格里奥(Rebecca E. Amariglio)博士说:"在新的疾病调节药物问世的今天,了解阿尔茨海默病的最早征兆显得更为重要。我们的研究发现,参与者和熟悉他们的人对记忆问题的早期怀疑与大脑中较高水平的tau缠结有关。"这项研究涉及 675 名平均年龄为 72 岁的成年人,他们在正式测试中没有认知障碍。他们都接受了淀粉样蛋白斑块的脑部扫描。其中,60%的人淀粉样蛋白水平升高,这意味着他们有可能因阿尔茨海默病而出现认知障碍,尽管在扫描时他们的认知能力正常。参与者并不知道自己是否存在淀粉样蛋白水平升高的情况。每位参与者都有一个研究伙伴配偶、子女或朋友可以回答有关参与者的思维和记忆能力以及执行日常任务能力的问题。在 65% 的案例中,伴侣与参与者住在一起。每位参与者及其伴侣都填写了一份问卷,以评估参与者的主观认知能力衰退情况。问题包括:"与一年前相比,您是否觉得自己的记忆力大幅下降?"和"与一年前相比,您在理财方面是否遇到更多困难?"参与者和伴侣的得分都会被记录下来,得分越高表示对记忆力的抱怨越多。研究人员还检查了大脑扫描中的 tau 结节水平。更高的 tau 也是阿尔茨海默病的一个风险因素,在淀粉样蛋白升高的人群中,tau 水平更高。科学家们发现,大脑中 tau 蛋白缠结水平较高的参与者在记忆力问卷中的抱怨得分较高。他们的伴侣对他们的评分也更高。这种关联在淀粉样蛋白斑块水平较高的参与者中更为明显。Amariglio说:"我们的研究包括了很高比例的淀粉样蛋白升高的人,因此我们也能看到记忆抱怨与较高的tau缠结有关。我们的研究结果表明,向阿尔茨海默病生物标志物升高的老年人询问其主观认知能力下降的情况可能对早期检测很有价值。这一点尤为重要,因为据预测,在最早诊断出阿尔茨海默病时采取的治疗措施对减缓病情最为有效。"这项研究的局限性包括,大多数参与者都是受过高等教育的白人。Amariglio 指出,未来的研究应该对人们进行更长时间的跟踪,并纳入更多来自其他种族和民族的参与者,以及不同教育水平的人。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

封面图片

大脑如何从恐惧和失败中学习

大脑如何从恐惧和失败中学习 大脑是如何促进这种学习的呢?正强化和负强化是大脑评估系统中的重要机制。释放神经递质多巴胺的神经元通过增加或减少其活性来表示结果比预期的好或坏。同时,越来越多的证据表明,大脑的其他部分对"消极"和"积极"的处理方式是不同的。负面经历通常会引发显著的唤醒效应,激活新皮层的特定部分。这种激活有助于我们关注相关特征,并从体验中学习,这一概念被称为"厌恶学习的注意力"。由巴拉兹-汉格亚(Balazs Hangya)领导的 HUN-REN 实验医学研究所的研究人员探索了哪些脑区和神经元类型参与了厌恶学习。他们发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上的研究揭示,在布罗卡对角带(HDB)水平肢中表达蛋白质副发光素(PV)的长程投射抑制性神经元在这一过程中发挥着至关重要的作用。 副发光素表达轴突(黄色)与内隔膜中的胆碱能神经元(青色)接触。图片来源:Panna Hegedüs。摘自 Hegedüs 等人,2024 年,《自然通讯》。 神经元功能和实验结果这些 HDB-PV 神经元以快速活动而闻名,它们向新皮层传递唤醒效应,并控制对认知功能至关重要的伽马振荡。因此,它们似乎是介导"厌恶学习注意"的最佳候选神经元。Hangya 团队的研究表明,这些神经元确实会被实验小鼠的厌恶事件所招募,比如小鼠努力躲避的脸上突如其来的一缕空气,或者恐惧的捕食者的气味。 厌恶事件的影响厌恶事件会激活一系列通路,导致大脑产生一系列后果。首先,它们会促进回避行为,从而降低承受负面影响的风险。其次,它们通过激活新皮质的相关部分来提高唤醒度和注意力,帮助机体应对情况。第三,它们有助于学习如何避免或减轻未来类似的情景。该研究的第一作者潘娜-赫格杜斯(Panna Hegedüs)指出:"从负面经验中学习是一种根深蒂固的古老生存策略。它甚至可以超越正强化的效果。"Hangya的研究小组使用了一种名为光遗传学的技术,这种技术可以使特定的细胞类型(在本例中为HDB-PV神经元)对光敏感。这些技术可以通过小型光导纤维定时向脑组织输送光线,从而精确激活或抑制神经元的活动。他们发现,激活 HDB-PV 神经元并不会引起小鼠的回避行为,这表明该通路并不参与主动回避(如寻找庇护所),而更有可能介导由厌恶刺激引起的注意力和/或学习方面的行为。事实上,当他们用光遗传学方法阻断神经元对面部气流的反应时,小鼠无法学习辨别预测性听觉刺激,预测可能或不可能出现的气流。该实验证明,HDB-PV神经元是学习厌恶刺激的必要条件。 神经元不是孤立行动的,而是具有不同输入和输出途径的复杂回路的一部分。Hangya 的研究小组与同一研究所的 Gabor Nyiri 及其同事一起绘制了 HDB-PV 神经元的输入和输出图。他们发现,这些细胞整合了多种厌恶信息源,包括来自下丘脑和脑干剑突核的重要通路。反过来,它们又将整合后的信息传递给所谓的边缘系统,该系统广泛负责行为和情绪反应,包括对存储和回忆偶发记忆非常重要的隔海马系统。此外,抑制性 HDB-PV 细胞大多以这些区域中的其他抑制性神经元为目标,因此很可能解除对兴奋性细胞的抑制,让它们更加活跃这是一种普遍存在的大脑机制,被称为"去抑制"(disinhibition)。 这项研究表明,长程抑制性 HDB-PV 神经元会被厌恶性刺激所招募,通过提高特定目标区域的皮层兴奋性(可能是通过解除抑制)来发挥重要的联想学习功能。因此,至少对厌恶性刺激而言,HDB-PV 神经元可能是'学习注意力'概念的物理基础。"在包括焦虑症和抑郁症在内的各种精神疾病中,都可以观察到积极和消极情绪处理失调的现象。因此,了解大脑如何编码负价以及负价如何促进学习至关重要,"Heggedüs总结道。编译自/scitechdaily ... PC版: 手机版:

封面图片

【#每天喝水太少会让大脑变笨#】据生命时报,不少人都有这样的体会,熬夜过后,反应会迟钝,感觉脑子变笨了。除了熬夜,有一种行为也会

【#每天喝水太少会让大脑变笨#】据生命时报,不少人都有这样的体会,熬夜过后,反应会迟钝,感觉脑子变笨了。除了熬夜,有一种行为也会让大脑变“笨”,可能不少人都在经历,但未必能意识到。 你每天喝水少吗?美国神经科学家克里斯汀·威勒米尔曾写过一本关于大脑衰老的书《大脑逆龄指南》,其中书中介绍,我们的大脑大约70%~80%是水,因此水的占比至少应保持在70%,大脑运行才能达到最佳状态。即便体内水分只下降1%,也会大大降低我们的认知能力,扰乱记忆力、情绪、脑力和注意力。夏天的一个习惯会让大脑变笨,不少人都在经历!不是熬夜 via 捉谣记的微博

封面图片

科学家搞清楚大脑如何清除垃圾

科学家搞清楚大脑如何清除垃圾 大脑有约 1700 亿个细胞,它们在执行例行任务时会产生大量垃圾。为了保持健康,大脑需要清理掉垃圾。但它是如何清理清除垃圾的?两个研究团队在《自然》期刊上发表了三篇论文,详细描述了大脑的垃圾清理系统。这项研究将有助于科学家更好的理解、治疗和预防脑部疾病。研究发现,睡眠时慢电波会将细胞周围液体从大脑深处推向表面,然后通过一个复杂分界面将液体中的垃圾吸收到血液中,带到肝脏和肾脏,排到体外。其中一种垃圾是淀粉样蛋白,它会在阿尔茨海默病患者大脑中形成黏性斑块。华盛顿大学研究神经退行性疾病的 Jeffrey Iliff 称,越来越多的证据表明阿尔茨海默病患者大脑垃圾清理系统受损了,如果能恢复清理系统也许有可能预防阿尔茨海默病。 via Solidot

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人