情绪记忆权衡与拓宽效应及其认知神经机制

情绪图片能比中性图片产生更好的记忆效果。然而近年研究发现，对于复杂场景图片，情绪诱发的记忆增强并非单一的过程，而包含两个相反的现象：情绪信息既可能选择性地增强场景中具有情感色彩的中心记忆，并带来背景记忆的下降，诱发情绪记忆权衡效应；也可能同时增强中心和背景记忆，诱发情绪记忆拓宽效应。两种现象的发生取决于记忆信息特性（情绪效价、中心-背景联结程度）及记忆过程（编码、巩固和提取）相关的诸多因素，而其背后的机制仍未明晰。当前该领域存在情绪记忆权衡是否是一种不由注意所介导的自动化过程的争论，另有少数研究考察了与记忆权衡效应相关的脑网络，而针对记忆拓宽效应机制的研究仍较为匮乏。未来需从行为和神经层面，对比情绪诱发的记忆权衡与拓宽效应的发生机制，针对二者的自动化特性、涉及的记忆表征形式等问题深入研究，并将这些效应拓展至空间之外的维度，以系统揭示情绪信息选择性增强记忆现象背后的深层原因。     

人类记忆的所有权效应及其认知神经机制

人们对属于自己的物品比属于他人的物品更容易回忆和再认,即便物品和主体的所有权关联仅仅是暂时的和想象的,这称之为记忆的所有权效应.该效应在非常年幼的幼儿和一些认知缺陷的个体身上也会出现.跨文化研究表明,东方文化的个体和西方文化的个体在该效应的表现上也存在差异.该效应可能是由于对自我相关的项目进行深度语义加工的结果,但其早期阶段可能是因为获得了更多的注意资源分配.自我选择和身体活动的具身化在该效应中起着调节作用.当注视属于自己的项目时,P300等成分波幅明显增强,这为注意在记忆的所有权效应中的作用提供了脑电方面的支持.当被试对分类任务中属于自己的物品进行再认时,会导致内侧前额叶皮质、扣带回皮质、缘上回和顶叶等皮质中线结构的激活.未来研究需要考虑奖赏加工等其他的认知加工在这一效应中的作用,并尝试利用灵长类动物的研究从进化角度对这一现象进行解释.考察认知障碍个体执行该任务时的脑机制,有助于进一步完善本领域的研究.     

学习与记忆神经机制研究进展

学习与记忆是大脑的重要高级功能,认知神经科学的迅速发展为探索学习与记忆的神经机制提供了新的思路和方法。突触的可塑性变化可能是记忆形成与巩固的分子与细胞机制,随着神经联结的形成,大脑构建出不同的记忆通路,不同类型的记忆又享有各自的记忆系统。对记忆的脑机制研究能够指导人们如何有效地提高记忆。论述了记忆的形成与巩固的神经机制,脑的记忆系统以及如何有效地提高记忆成绩。     

跨通道迁移及其认知神经机制

跨通道迁移是指将在一种感觉通道获得的知识应用于另一感觉通道的能力。跨通道迁移的相关研究探索了大脑表征不同感觉通道信息的方式,为减少重复学习、提高认知加工效率提供了新的见解。为较好地概括跨通道迁移的特点和机制,本文首先介绍了在物体识别、类别学习和时间知觉等不同领域对跨通道迁移效应的实验研究,之后介绍了支持跨通道迁移的表征类型和相关理论,梳理了跨通道迁移产生的理论及采用事件相关电位（ERP）和功能磁共振成像（fMRI）等技术探讨跨通道迁移神经机制的研究进展,并指出了影响跨通道迁移的因素。最后,对目前跨通道迁移研究成果及其潜在应用进行了总结,并对这一领域未来的研究问题进行了展望。     

跨通道学习及其认知神经机制

跨通道学习是指涉及从多个通道获取信息,对这些多通道的信息进行整合并加以利用的学习.多通道信息整合是跨通道学习的重要基础.尽管跨通道学习条件更接近人类学习的真实环境,但是目前多数研究依然采用单通道刺激,跨通道学习相关研究的结果还显得有些凌乱、不够系统.为了较好地概括跨通道学习的特点和机制,本文首先介绍了多通道信息整合的产生与影响因素,以及初级皮层具有通道非特异性的实验和理论研究,之后,系统梳理了跨通道学习的意识性、表征类型和迁移效应的相关研究,整理了采用神经元记录、ERP和f MRI等技术探讨跨通道学习神经机制的研究进展.最后,我们对目前跨通道学习的研究成果进行了总结,并对这些研究成果的潜在应用以及这一领域未来的研究方向进行了展望.     

统计学习的认知机制及其神经基础

本文主要探讨了人类统计学习研究的起源和发展、影响统计学习的因素及统计学习的脑神经基础.人类统计学习的研究起源于20世纪90年代关于婴儿听觉语音流切分的实验,之后,大量研究又考察了对听觉非语言信息及视觉图形的统计学习.这些研究表明,统计学习是一种具有一般性的、涉及发现和提取规则的学习类型,但是不同范畴的统计学习又受到与特定范畴有关因素的制约.例如,语言统计学习受到语言因素的制约,而非语言统计学习与呈现刺激的特征以及呈现的通道有关.近些年,研究者开始采用事件相关电位(event-related potentials,ERPs)技术考察统计学习的时间进程,以及采用功能核磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技术考察统计学习的脑激活模式.ERPs研究较一致地发现400 ms左右产生的负波与统计信息的提取有关,而脑成像研究结果表明,与统计学习相关的脑区有大脑左侧颞上回(superiortemporal gyrus)、右侧纹状体(right striatum)和右侧颞叶内侧记忆系统(right medial temporal memory system).     

立体视觉中的牵挂现象及其神经机制

目的:探讨立体视觉中单眼线索和双眼线索之间的牵挂机制.方法:选择该校视力或矫正视力正常的硕士研究生10名作为受试者,刺激呈现在校准过的SD2320W三维液晶显示器上.①一对具有清晰边沿的立方体,以及一对移除连接Y节点三条线后余下的立方体轮廓和Y节点所组成的图形,考察两组图形融合后,Y节点的深度情况;②三对连接Y的点的三条线是不连续的立方体,呈现一种逐渐变短的趋势,分别观察各组图形融合后,Y节点的深度变化.结果:①在实验1中,被试知觉到上面立方体的Y节点是突出来的,保证了一个完好的立方体结构,而下面立方体轮廓中的Y节点是凹进去的,离被试最远.②在实验2中,被试知觉到随着连接Y节点的三条线逐渐变短,Y节点的深度逐渐增加,以至最后完全陷了进去.结论:体视刺激的某些信息,当在单眼线索和双眼线索上发生了双重定义,且描述的深度信息不一致,便会产生视觉上的牵挂现象.     

精神分裂症视觉周边抑制异常及其神经机制

精神分裂症患者普遍存在视觉信息处理异常,这些视知觉功能紊乱涉及视通路的高级以及低级视区,表明在部分精神分裂症患者中,视觉系统早期或晚期的不同信息处理阶段均可能存在损伤.阐明这些感知觉信息处理紊乱的神经机制对理解精神分裂症神经病理生理学机制有重大意义.视觉周边抑制(surround suppression)是一种广泛存在的视觉现象,指在神经生理水平或视知觉水平上外周对中央视觉目标的抑制作用.精神分裂症的视觉周边抑制发生异常改变,然而其损伤状况并不完全一致,且其具体神经机制目前仍不清楚.本文以周边抑制为对象,从精神分裂症周边抑制改变状况及其神经机制两个层面简述了国内外精神分裂症视觉周边抑制的研究进展.未来研究方向需要系统全面地调查精神分裂症周边抑制损伤状况,综合脑科学研究技术共同探究精神分裂症患者周边抑制异常的具体神经环路.     

正常人长时数字记忆信息提取的神经基础的功能磁共振研究

本文旨在通过功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)技术研究正常人进行长时数字记忆信息提取的神经基础。选取22名右利手志愿者进行长时数字记忆任务实验,采用组块设计,记忆任务与对照任务交替进行,同时利用Siemens 1.5T超导型磁共振仪进行fMRI成像,采用SPM99软件进行数据分析,脑功能区定位在Talairach坐标中显示。结果显示被试者在进行长时数字记忆提取任务时,激活最显著的皮层是左侧额中回(Brodmann分区9区,BA9区),另外左额叶内侧回、左额下回、右额下回、扣带回、左顶下小叶、左顶上小叶、右顶上小叶、右颞中回、左枕舌回、左枕中回、右中脑、小脑、右尾状核尾部等结构也有激活,各大脑皮层的激活均呈现明显的左侧半球优势。根据上述结果推论,长时数字记忆由以左侧大脑半球为优势的各脑区共同参与完成,其中左侧额叶外侧面可能是信息提取的重要结构,而其它脑叶及其之间的广泛联系可能在数字信息的加工、处理和存储中起重要作用。     

乳酸影响记忆的神经机制

乳酸在以往的研究中一直被认为是糖酵解的产物,是不受欢迎的代谢副产品。近30年的研究证明乳酸可以作为能量底物,也可以通过影响信号通路影响神经活动。乳酸对空间记忆、恐惧记忆,成瘾记忆均能够发挥作用。星形胶质细胞和少突胶质细胞中产生的乳酸,转运到神经元中为神经元提供能量进而影响记忆。乳酸可以直接作用于乳酸受体,也可以间接通过促进神经发生、增强N-甲基-D-天冬氨酸受体（N-methyl-D-aspartic acid receptor,NMDAR）的活性促进突触可塑性和即刻早期基因的表达、诱导脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor,BDNF）的表达进而影响记忆。乳酸还是与记忆有关的神经系统性疾病的潜在治疗靶点,例如阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）。本文综述了乳酸产生对不同记忆的影响、不同神经递质调控乳酸的产生对记忆的影响、乳酸影响记忆的神经机制、乳酸在与记忆有关神经性退行疾病中的作用。通过上述方面的梳理,希望进一步为乳酸在记忆中作用和乳酸在神经系统中作用的研究提供新的思路。     

视觉拥挤效应的神经机制

当出现在边缘视野的一个物体被周围其他物体包围时,视觉系统对它的识别会很困难,这种现象叫做视觉拥挤效应.研究拥挤效应既有利于理解人类进行客体识别的过程,也对治疗黄斑变性、弱视和阅读障碍等视觉病变有显著的临床意义.自拥挤效应被提出以来,对拥挤效应的特性、神经机制和影响因素等都做了深入地研究.本文将系统地综述拥挤效应的研究进展,包括其特性、现有的理论假设、计算模型、可能涉及的大脑区域以及近年来利用知觉学习消除拥挤效应的一些工作,最后对该领域的未来发展给出建议.尽管在这个领域已经获得了丰富的成果,但在许多问题上仍有争议,未来还需要更为巧妙的设计和精确的技术进一步解决这些问题.     

视觉轮廓整合的神经机制

视觉轮廓整合是指视觉系统将视野中的离散元素组合为整体轮廓线的加工过程,是连接初级感觉加工和高级视觉物体知觉间的关键桥梁。对视觉轮廓整合神经机制的研究不仅能促进我们对人类知觉整合的理解,也有助于启发计算科学领域图形整合和分隔算法的改进。然而,轮廓整合的神经机制尚无最终定论。当前的争议主要集中在轮廓整合是基于初级视皮层固有水平连接的产物,还是基于脑区内水平连接及脑区间反馈连接共同作用的产物。本文在回顾这两种理论框架及其研究证据的基础上,对未来的研究问题和方向进行了展望。     

人脑视觉意识的神经机制

意识的存在决定了人类生命的意义.意识问题被认为是21世纪科学要回答的一个最重要问题.意识科学正在成为认知和心理科学的皇冠,成为基础科学的顶峰.近20年来,随着认知科学、心理科学、神经科学和脑成像技术的发展,人们开始通过实验科学地研究意识问题,特别是与视觉意识相关的研究工作取得了很多重要进展.在这篇综述中,我们对以往的视觉意识研究工作进行了总结,并对未来的研究方向进行了展望.     

视觉特征绑定的神经机制

特征绑定问题(the binding problem)是物体识别的一个基本问题,也是视觉科学研究的最重要问题之一。视觉系统在加工物体信息的过程中,需要将在早期加工阶段中彼此独立编码的视觉特征整合成完整统一的物体,这一加工过程被称为视觉特征绑定。本文首先介绍了视觉特征绑定的基本概念以及绑定机制是否存在于视觉系统中的理论及实验争论。尽管大量研究发现在视觉系统中存在同时加工两种及以上特征的神经元,但这些证据并不能证明特征绑定是基于这些双选择或多选择神经元的一种完全自动化、自下而上的加工过程,错误绑定现象的存在更加证明了特征绑定涉及更复杂的编码加工过程。其次,本文回顾了关于视觉特征绑定神经机制的研究及理论争论。视觉系统对特征的绑定,尤其是主动绑定过程(例如特征错误绑定过程)不仅需要自下而上的信息输入,更加依赖于自上而下的反馈调节信息的调控。近年来,越来越多的研究开始关注神经振荡与特征绑定的关系,这些研究发现神经同步振荡可能直接决定视觉特征的绑定过程。最后,本文总结并讨论了以往研究的局限并展望了这一领域未来的研究方向。     

视觉选择性注意的神经机制

大脑信息加工容量的有限性使得个体每时每刻均只能选择少部分信息输入进行有效加工,这主要源于注意选择,即选择性注意。选择性注意是指个体对复杂外部环境中的少量信息进行优先加工的认知过程。关于选择性注意的研究存在两个核心问题:一是注意选择的是什么?根据注意选择的目标或对象,选择性注意可分为基于空间、特征和客体的注意。二是注意选择如何产生?根据注意选择产生的方向,选择性注意可分为自上而下和自下而上注意。本文围绕上述两个核心问题,系统地探讨视觉选择性注意的神经机制。     

认知控制基本功能的神经机制

认知控制是指根据任务目标调控具体心理过程的大脑功能,构成了个体目标导向行为的基础。本研究团队多年来关注认知控制基本功能(监测、控制和转换)的神经机制,在监测启动认知控制的时间过程及其机制,控制的影响范围、新的控制机制、控制效率的脑网络基础,转换的中枢脑区和动态神经编码等问题上取得了系列研究成果。本文对这些研究进展进行了综述,并进一步提炼了相应的理论意义。今后需要加强认知控制基本功能的因果性研究,开展认知控制功能表达研究和增强-迁移效应研究。     

轮廓加工的认知神经机制

视觉加工的核心是对视觉场景中与认知行为相关的客体进行区分与识别。自然情境下的视觉输入往往由极为复杂的三维场景信息组成,包含多个视觉客体。一般认为,视觉轮廓信息是对视觉图像进行划分,识别客体的重要依据。为此,视觉科学家们对视觉轮廓加工的认知神经机制进行了大量的研究与探索。然而,这些研究往往仅仅集中于轮廓加工的某一方面或特定阶段,迄今尚未有学者针对关于轮廓加工的研究结果进行系统性的总结。我们提出,视觉轮廓加工共包括轮廓检测、轮廓从属判断、轮廓整合三个相互作用的关键性阶段,并在综合现有电生理、人类脑成像及脑电研究证据的基础上,分别对这三个阶段对应的神经生理特性、加工机理与信息交互机制进行探讨。最后,我们列举了进一步研究轮廓加工认知神经机制所面临的主要挑战。     

斑马鱼长时记忆缺陷突变体的筛选

目的:在化学物质乙基亚硝基脲(ENU)诱变的F1代斑马鱼中筛选学习记忆缺陷的突变体,为学习与记忆相关机制的研究提供新的模式动物。方法:通过抑制逃避反应的行为学方法筛选出斑马鱼突变体,然后利用qRT-PCR检测基因表达对突变体进行鉴定。结果:筛选到一例斑马鱼突变体fgt。该突变体在训练后24 h的长时记忆显著的低于野生型。其F2代在训练后的24 h的长时记忆中有将近一半(13/30)显著的低于野生型,而另一半则相对正常。对一个新的环境的探索后,学习记忆相关的早期即刻基因(IEGs)c-fos在将近一半突变体F2代中(13/30)的表达与野生型的对照相比明显升高,且有统计学上的显著性差异,另外一半相对正常,与行为学结果是一致的。结论:筛选获得的斑马鱼fgt突变体是一个显性长时记忆缺陷的突变体。     

小鸡早期记忆形成的神经机制

小鸡是研究早期记忆形成机制的理想动物模型.一日龄小鸡在一次性被动回避实验（one-trial-passive-avoidance-test）后,与记忆形成相关脑区的神经元在时间和空间上发生了一系列复杂的生理生化反应.综述了小鸡记忆形成过程的最新研究进展,分析了与记忆形成相关的神经回路、细胞和分子机制.