【摘 要】
:
序列运动学习是人类获得新技能的重要能力之一,如日常生活中说话、写字、弹琴、开车等行为的流畅完成都基于序列运动学习,而一些功能性脑病患者因学习及执行序列的能力受损,给生活带来了极大的不便,但目前我们仍不能很好地解释大脑是如何计划、执行和调控动作序列的。之前有研究表明,前额叶皮层是计划序列行为的关键区域,但相关的神经机制并不清楚。为了探究这一问题,我们以非人灵长类猕猴为实验对象,设计了包含多个层级的序
论文部分内容阅读
序列运动学习是人类获得新技能的重要能力之一,如日常生活中说话、写字、弹琴、开车等行为的流畅完成都基于序列运动学习,而一些功能性脑病患者因学习及执行序列的能力受损,给生活带来了极大的不便,但目前我们仍不能很好地解释大脑是如何计划、执行和调控动作序列的。之前有研究表明,前额叶皮层是计划序列行为的关键区域,但相关的神经机制并不清楚。为了探究这一问题,我们以非人灵长类猕猴为实验对象,设计了包含多个层级的序列眼跳行为范式,结合电生理记录、微电流刺激及可逆药物失活来探索前额叶眼动区(frontal eye field,FEF)及背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex,DLPFC)在序列眼跳中的作用及机制。我们在猕猴执行“左-左-右-右”(“LLRR”)序列眼跳任务时对FEF脑区进行电生理记录,发现41.1%的神经元对眼跳的方向选择性编码在序列眼跳中发生动态变化。超过半数的神经元表现出与序列相关的放电活动:26.0%对序列的第一个动作(启动细胞)或最后一个动作(终止细胞)有较强的放电;而28.3%对子序列切换前/后有较强的放电(中间切换细胞)。此外,这些序列相关的活动受到不同引导模式(视觉引导vs.记忆引导)的影响,69.0%的神经元对同一动作元素的反应在两种引导模式下表现出了显著差异。为了进一步检测FEF与序列眼跳行为之间的因果联系,我们在猕猴执行序列眼跳期间,对FEF进行微电流刺激来观察干扰一小部分聚类性神经元对序列任务的影响,我们发现序列执行时电刺激诱发眼跳的阈值高于注视点任务时的阈值,当微电流刺激诱发的眼跳与序列执行过程中的眼跳一致时会被整合到序列任务中,不一致时则会被忽略掉。失活整个FEF脑区,则严重影响序列眼跳的执行:正确率显著下降、序列执行总时长显著增加,且对记忆引导的序列眼跳任务影响大于视觉引导的序列眼跳任务。此外序列中各次序眼跳的受影响程度也不同,其中对失活一侧记忆引导的第一个对侧眼跳影响最大。这些结果揭示了FEF以动态方式编码序列信息,并在序列眼跳的规划和执行中起着关键作用,但一小部分微电流刺激的神经元不能改变整个序列执行的结构提示序列的执行需要多个脑区共同参与,而FEF很可能位于序列执行脑区网络的底层,更接近于行为输出端。为了探索序列执行的高层调控机制,我们进一步考察了DLPFC脑区如何参与序列眼跳的执行。34.9%的神经元对眼跳的方向选择性编码在LLRR序列眼跳中发生动态变化。63.2%神经元表现出与LLRR序列相关的放电活动:33.2%对LLRR序列的起始或结束有较强的放电;而30.1%对子序列切换前/后有较强的放电(中间切换细胞)。在原有LLRR序列基础上,增加了RRLL序列作为对照,从而可以有效地将神经元划分为序列细胞,子序列细胞和元素细胞三类。结果发现DLPFC神经元在多种层级编码序列眼跳:14.0%在序列层级(序列特定次序)、42.5%在子序列层级(子序列始末)及32.9%在元素层级(特定方向或动作)。并且,65.0%序列相关神经元表现为对序列或子序列第一个眼跳的发放显著高于或低于其他次序眼跳,暗示DLPFC有可能参与编码序列的启动。失活左侧或右侧DLPFC都导致记忆引导序列眼跳的第一个眼跳潜伏期显著增加,而不影响其他次序眼跳,再次证明DLPFC与序列的启动有关。总的来说,我们的研究结果表明,序列眼跳的执行可能由多个脑区形成的分层网络共同参与,其中FEF和DLPFC均参与了序列眼跳的动态编码,但FEF处于执行序列眼跳网络的较低层级,接近动作的输出端,而DLPFC可能位于网络的上游,更多参与控制序列的启动。
其他文献
随着5G通讯设备、现代电子器件、换热器等向小型化、高集成化、轻量化的方向发展,设备积热问题变得日趋严重。导热聚合物基复合材料因具有导热、质轻、耐腐蚀等特性而引起了广泛关注。然而,低填料量很难实现高热导率、填料与基体间界面相容性差问题限制了热导率的提高。另外,通过化学气相沉积法、冰模板法等方法预先构建三维填料网络,然后嵌入聚合物。制备的聚合物基复合材料虽在一定程度上可以提高热导率,但复合材料中三维网
普通稠油在世界石油资源中占比较大,中国海上普通稠油尤其丰富,但其粘度较高,渗流阻力大,水驱开发易产生指进现象,导致含水上升快,产量递减快,采收率低等问题。基于以上问题,发展了聚合物驱普通稠油的冷采技术,能够显著改善稠油油藏的开发效果,但对普通稠油微观驱替流动特征研究并不广泛。本研究基于核磁共振、激光共聚焦、微观可视化驱替实验等,明确聚合物驱普通稠油剩余油动用机制,描述粘弹性聚合物驱普通稠油微观渗流
水力旋流器由于其结构简单、无运动部件、操作维护方便,分离效率高、速度快等优点,近一个多世纪以来越来越广泛的应用于石油化工、环境、选矿、医学等诸多领域中非均相介质的分离。对于待分离混合液中的微细离散相(颗粒或液滴),采用常规旋流器时分离效率较低。上世纪90年代初,研究人员针对该问题开始通过减小常规旋流器尺寸,设计出微旋流器(主直径小于35 mm)并开展了相关研究,发现相同入口速度条件下的液流在微旋流
精准医学的发展为肿瘤的临床诊疗提供了新的思路和策略。其中光学诊疗模式因其非侵入、高效可控的优势,为肿瘤的原位诊疗一体化提供了可行的手段。而优异的光学性质,使得功能纳米材料在肿瘤的早期诊断、介入治疗和预后监控等领域展现出广阔的应用前景。本文通过探究功能纳米材料的制备及界面调控方法,基于生命必需元素,构建了面向肿瘤光学检测、成像和治疗的功能无机纳米材料。构建高分子包覆的超顺磁四氧化三铁纳米颗粒,可以高
松辽盆地北部地区是一个大型的中-新生代陆相沉积盆地,深层发育有广泛的非常规油气储层。随着勘探开发进行,研究发现,松辽盆地深层非常规储层岩性致密,裂缝发育特征复杂且岩石力学差异性显著,需要通过合理的储层改造才能实现油气的高效开发。复杂的地质裂缝特征与高强度的岩石力学性质成为制约着非常规储层开发的重要因素。针对上述问题,本文从储层的裂缝性特征入手,通过野外露头观测、取芯观察、测井解释等获得了研究区块的
储罐是重要的化石能源储存装备,由罐内储存介质挥发出的可燃气体在意外点火源作用下将会发生燃烧爆炸,由此引发的储罐结构破坏事故时有发生。储罐燃爆形成的爆炸冲击波、辐射热和爆炸碎片不仅仅会造成储罐自身的破坏,还会对临近储罐的安全运行形成威胁,因此,对于储罐内爆引发的罐群响应问题是储罐安全运行的关键技术问题。为此,本文针对罐内可燃气体内爆的两种模式:爆燃与爆轰载荷进行计算,建立储罐在不同载荷形式作用下的塑
原油维温对保障浮顶油罐安全经济运维至关重要。锅炉加热是目前常见的原油储备维温方式,但此方式消耗能源大、排放温室气体多,直接影响原油储备效益。根据原油维温及用能特点,以清洁低碳的太阳能作为原油维温热源,利用高储热密度相变材料(Phase change material,PCM)平抑能量供求侧动态波动,提出太阳能协同储能原油加热维温技术。然而,发展此技术尚存在各单体内流体流动传热及系统能流输运特性不清
球场观众不良行为治理是我国学界关注的重点议题之一,从乱扔垃圾到观众暴力事件,不同程度的不良行为一直充斥着球场,呈现出普遍化与多样化的趋势。观众不良行为屡禁不止,不仅阻碍了体育赛事的健康发展,对社会精神文明建设与城市发展也会产生负面影响。因此,提出球场观众不良行为的有效治理策略对维护我国赛场环境及进一步促进赛场精神文明建设具有重要意义。在观众行为的约束过程中,仅仅依靠自律是不够的,增强他律可以有效弥
目的:观察雌激素受体(ER)拮抗剂、孕激素受体(PR)拮抗剂及中药散结镇痛胶囊(SJZTC)对各类鼠子宫内膜异位症(EMs)模型的治疗效果,为EMs的临床治疗提供新的思路及可供选择的药物。方法:1.将EMs患者在位子宫内膜种植于重度联合免疫缺陷病(SCID)小鼠腹壁皮下,建立EMs鼠模型,分设治疗组和对照组,接种后第14天治疗组分别给予背部皮下注射ER-拮抗剂(Faslodex,5mg/kg/d)
第一部分乳腺癌改良根治术后不同大分割放射治疗的近期临床观察目的分析乳腺癌根治术后不同大剂量分割模式放射治疗的急性及晚期毒副反应,并分析患者放疗的生存情况。方法此为前瞻性I-II期临床研究,自2010年10月至2015年5月共计入组患者162例,其中42.5Gy/16F(2.66Gy/F)组77例,36.5Gy/10F(3.65Gy/F)组85例。所有患者均采用静态调强放疗(IMRT)计划设计,并每