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脑科学日报:给机器人装上“大脑”“小脑”!计算神经科学新工具

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脑科学君2020-11-21 07:00

1,《自然》子刊重磅发现:反应性星形胶质产生双氧水促进老年痴呆

来源:小柯生命

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韩国基础科学研究所C. Justin Lee、Hoon Ryu等研究人员合作发现,严重反应性星形胶质细胞通过产生H2O2来促进阿尔茨海默氏病的病理特征。11月17日,国际知名学术期刊《自然—神经科学》在线发表了这一成果。

研究人员通过使用GiD(一种新开发的反应性星形胶质细胞的动物模型)在星形胶质细胞的发病机理中揭示出星形细胞反应性的重要性,其中星形胶质细胞的反应性可以控制为轻度(GiDm)或严重(GiDs)。在三维培养的AD模型、病毒感染的APP/PS1小鼠和AD患者的大脑中,这些在GiDs中由H2O2诱导的AD的病理特征得到了一致的重现。

2,给机器人装上“大脑”和“小脑”!科学家提出新型混合系统,可显著提升多任务处理能力

来源:学术头条

“类人机器人”的想法早在 40 年前就已经提出——模仿人脑的运转分工,即使用互补的两个脑结构,大脑负责视觉、听觉和思维等更高层次的认知功能,而小脑则负责整合感官数据并控制运动、平衡和身体姿势。

近日,一篇发表于《科学机器人》(Science Robotics)的论文就详细描述了一种混合系统,该系统将控制运动的模拟电路和控制感知和决策的数字电路结合起来,不仅显著降低了系统能耗,还提升了机器精度和计算效率。研究人员表示,通过模拟大脑和小脑之间的协作,机器人可以在延迟、功耗更低的情况下,同时执行多个任务。

3,处方阿片类药物的使用与重度抑郁、焦虑和压力相关障碍的风险

来源:梅斯神经

11月17日一项研究使用基于遗传的方法,研究了处方阿片类药物和其他非阿片类镇痛药物与重度抑郁症(MDD)、焦虑和压力相关障碍(ASRD)之间的潜在双向相关性。该项研究发表在了JAMA Psychiatry杂志上,研究的题目为:Prescription Opioid Use and Risk for Major Depressive Disorder and Anxiety and Stress-Related Disorders。

分析的结果表明,处方阿片类药物使用增加的遗传倾向与重度抑郁症和ASRD风险之间存在潜在的因果关系。研究者还发现了遗传学证据,表明重度抑郁症是处方阿片类药物使用增加的一个潜在的因果风险因素,这可能有助于确定患者群体,以制定预防策略,遏制目前阿片类药物的流行。

4,任重而道远:抗抑郁治疗的十个核心数据

来源:医脉通精神科

尽管对很多抑郁患者有效,但当前的抗抑郁治疗仍存在很大的提升空间。一项发表于11月《柳叶刀 · 精神病学》的评述中,阿姆斯特丹自由大学Pim Cuijpers及其合作者强调了与抗抑郁治疗相关的十个核心数据,并指出这些数据需引起更多的注意。

5,Nature通讯:判别神经网络间的个体差异——计算神经科学新工具

来源:集智俱乐部

神经网络的个体差异随着网络深度的增加而涌现

深度学习的成功,正在反哺神经科学。例如现在如果想研究哺乳动物的大脑是如何区别猫和狗的,可以去考察判别猫和狗的神经网络是如何工作的。

然而11月12日Nature Communications杂志在线发表的论文指出,由于神经网络的训练初始条件和超参数不同,即使具有相近的判别精度,不同的神经网络也存在显著差异。该研究还指出在比较网络结构差异性时,需要考虑对比多组而不是多个神经网络间的区别。这对计算神经科学尤其是视觉模型研究具有启发意义。

6,双相情感障碍患者的信念更新,可预测复发时间

来源:大话精神

一项新的研究表明,双相情感障碍患者的复发可以通过他们对悲观信念的倾向来准确预测。研究发表在e Life杂志上。

在这项新研究中,研究人员检验了一个假设,即在复发的临床表现之前,患者会从自我相关信息中表现出特定的学习模式,而这种学习模式使他们更容易复发。结果发现,相对于消极信息,对积极信息更新信念的倾向降低预示着复发的提前。对积极信息反应较少的更新可能会产生悲观信念,这反过来会导致更严重的前驱症状(如睡眠障碍、易怒等)。结果表明,测量价值依赖性信念更新可以促进双相情感障碍的风险预测。

7,来自103个国家的分析表明:“宏量营养素”可以预测特定年龄段的死亡率

来源:中国生物技术网

11月17日,发表在《美国国家科学院院刊(PNAS)》上的一篇新研究中,来自悉尼大学的研究团队调查了全球103个国家的宏量营养素(即蛋白质、脂肪和碳水化合物(糖类))供应(从1960年开始)、生存统计和经济数据,将其与不同年龄段的死亡风险联系在一起,表明国家宏量营养素供应是不同年龄组死亡率模式的有力预测因子。这是迄今为止对最广泛的分析。

研究显示,在生命早期,充足的脂肪和碳水化合物可以提高存活率。然而,随着年龄增长,减少脂肪以用碳水化合物替代与最低的死亡率相关。这项研究的结果与已发表的实验和流行病学数据相一致,它有助于确定食物供应和摄入量对公共卫生和人口统计影响的机制。

8,PLOS Biology:与人类接触后,动物的抗捕食者特性“迅速丧失”

来源:中国生物技术网

近日,发表在《PLOS Biology》上的一项有趣的研究发现,在与人类开始打交道后,动物们在很大程度上丧失了对天敌的本能恐惧。这种相互作用有多种形式,包括圈养(动物园)、驯养(宠物)、城市化(住在城市中的猫和鸽子等)。事实上,如果一只动物在接近人类的地方生活了一段时间,它似乎就会丧失大多数躲避捕食者的行为。

可以预见,如果将动物重新引入野外,这些行为变化可能会造成很大的麻烦。因此,这些发现对于未来保护工作的规划、城市布局、牲畜管理计划和圈养育种计划而言是非常宝贵的。

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1,脑科学日报:阿尔茨海默症与肠道的联系;第一只完整的恐龙大脑

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