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認知與行為
VP神經元告訴你:
愛,是會消失的
Ottenheimer et al., Sci. Adv
@圖圖
餓了吃飯,渴了喝水是最簡單不過的日常選擇,我們每時每刻都在根據自身需求和周圍環境調整自己的決定。所以何為獎賞?簡單而言就是投你所好。基於自身的內在狀態和對穩態的需求,獎賞會引起你的愉悅感。我們經常會用獎懲實驗對小鼠進行訓練,將測試所得結果作為他們的記憶指標,但時至今日,我們也並不清楚,我們的生理狀態到底是如何幫助我們做決定,他們之間的神經環路基礎又是什麼?
近日,來自約翰·霍普金斯大學的科學家們證明了腹側蒼白球(ventral pallidum,VP)神經元會引導基於生理狀態改變而變化的獎賞性選擇。首先,為對小鼠不斷變化的喜好建模,研究者們設計給口渴的老鼠兩個選擇:55μl糖水或者110μl純水。他們設計了兩種訓練模式,第一種稱為「特殊信號訓練」,是給小鼠不同的聲音提示並強迫他們進行相應的選擇,例如聽到鳥叫,小鼠做出反應踩下踏板,只有踩下55μl糖水的那個會在2s之後給出獎勵,如果踩了110μl純水的踏板則不給任何回報,反之亦然,並在每次訓練結束後,都會給小鼠自由選擇的時間,衡量在整個訓練過程中小鼠對糖水或水的偏好。第二種訓練則是「結果不確定訓練」,小鼠在聽到同種聲音提示後被要求直接去獎勵口,但是獎勵的東西則是隨機的,50%可能是純水,50%可能是糖水。他們發現不論是哪種訓練方式,隨著訓練過程的推移,一開始對純水偏愛的口渴的老鼠慢慢轉移到更喜歡糖水。他們認為在這期間,小鼠從渴到滿足的狀態變化是促使他們偏好發生改變的原因。
- Ottenheimer et al., Sci. Adv-
接下來,他們想知道有哪些腦區神經元參與其中。他們記錄了小鼠在任務中VP的單個神經元活性,發現在特殊信號訓練中,提示音會引起35%的神經元激活,在獎勵階段則有22%的神經元活動;相反,在結果不確定訓練中,只有4%神經元對提示音產生應答,而獎勵則帶來71%的神經元活動。同時,他們注意到這些神經元一開始對純水的提示音反應非常強烈,但隨著生理狀態的改變,神經元活性,慢慢減弱甚至抑制,對糖水的反應則是一直非常穩定。所以,某種提示所激發的神經元活性不僅取決於生理狀態,也與這個提示帶來的獎勵有關,而這些神經元的變化能夠精準地預測反映小鼠喜好行為的變化。
最後,研究者們進一步確認了VP神經元的重要性,他們對處於獎勵階段的小鼠腦內的VP的神經元進行光遺傳刺激,發現這樣可以人為的逆轉小鼠此時的偏好選擇。通過這個研究,科學家們證明了基於生理狀態改變而做出不同偏好選擇的時候,VP神經元可是你的指明燈。VP告訴大家:生理需求得到滿足的同時,愛,也在慢慢消失。
doi: 10.1126/sciadv.abc9321
路盲:你的海馬體位置細胞出了錯
Robinson et al., Cell
@圖圖
我們一直都知道海馬體的位置細胞(Place Cells)在你面對不同位置環境的時候會有選擇的激活,它是我們在腦中對認知圖譜完成描繪的神經基礎。但反過來,這些位置細胞對空間探索的影響卻鮮為人知。
近日,來自倫敦大學學院的科學家們首次觀測並同時操控位置細胞,評定了位置細胞對空間行為的貢獻。他們利用海馬體CA1區域的錐體細胞(pyramidal cells)中能同時表達GCaMP6f和視蛋白C1V1的小鼠,在他們的腦部植入一個觀測窗口。他們將小鼠頭部固定,放置在虛擬實境環境中,同時完成雙光子鈣成像,確認位置細胞與小鼠環境位置的關係。然後通過CA1特殊的細胞光激活,評估這些細胞對空間探索的重要作用。利用這個實驗方法,他們首先確認了獎勵區域的位置細胞激活對小鼠取回已學到的空間行為至關重要,激活這些特殊的位置細胞可以足夠改變小鼠的行為,促使他們將自己的獎勵行為與相應的位置聯繫起來。
- Robinson et al., Cell-
接著對於奔跑行為,他們也進行了位置細胞的激活評估,發現多次實驗激活訓練後小鼠出現減速的行為,會出現在獎勵位置細胞激活(Reward-PC)之前,而並不像訓練一開始出現在細胞激活的同時。所以他們認為Reward-PC激活會改變神經網絡,從而導致小鼠學會預測激活地點。最後他們證明位置細胞激活,更容易與處於相同認知圖譜中的其他成員細胞進行溝通,並改變原有的神經網絡的動態。
這是首次證明即使激活一小部分特殊的位置細胞也足以改變小鼠在空間記憶任務中的行為,說明了海馬體的位置細胞是積極支持空間探索和記憶的。
doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.09.061
世界太多變?
B受體阻斷藥有話說
Lawson et al., Curr. Biol.
@肖本
面對多變的世界,我們需要不斷地更新我們的想法。在易變性(volatility)較高的環境中,人們應當更靈活,減少對先驗(prior)的依賴。近日,來自英國的一項研究使用了一種用於緩解焦慮的B受體,阻斷藥普萘洛爾來探究人們在多變環境下的學習情況。該藥物將減少去甲腎上腺素(noradrenaline)對B受體的影響,而去甲腎上腺素對於易變性的學習十分重要。一部分受試者會服用普萘洛爾,另一些則會服用安慰劑。如下圖所示,受試者會先聽見一段可以是兩種不同頻率的提示音,而後則需要判斷所看到的圖是房子還是臉。這些圖片有些十分清晰,另一些則有不同程度的視覺噪聲。提示音和房子與臉之間存在著一定的預測關係,可以進行聯繫性學習(associative learning),然而其關聯性可以變更,以此引入易變性。
- Lawson et al., Curr. Biol. -
那麼,這種B受體阻斷藥有什麼影響呢?研究人員發現,普萘洛爾可以降低心率和血壓,但沒有顯著改變受試者的狀態情景焦慮(state anxiety)。按照預測,如果視覺噪聲提高,基於提示音的先驗也會變得更有影響力,而這種效應在普萘洛爾的作用下會更強。研究者使用了分層高斯過篩器(Hierarchical Gaussian Filter)來探究人們的學習過程,包括受試者聽到提示音後對於圖片內容的期望——這對反應時間至關重要。模型用兩個不同層級上的參數分別刻畫了受試者對於提示音與圖片之間關聯性的學習情況,以及對於整體環境易變性的學習情況。普萘洛爾顯著地降低了前者,也在一定程度上降低了後者,總體上阻礙了服用者在易變環境下的學習效率。另外,研究者還用瞳孔測量(pupillometry)來估計去甲腎上腺素的功能。和以往的認知一致的是,瞳孔大小的改變主要與較高層次上的預測誤差(prediciton error)有關,捕捉到關聯性的變化,不過普萘洛爾可以減弱這一效應。最後,研究人員還注意到,收縮壓(systolic blood pressure)較高者,對於環境易變性的學習也較差——這或許顯示,更為健康的心血管功能可以讓人們更好地學習環境中的易變性。
總而言之,該研究從計算、生理和藥理三個層面共同探究了人們如何在各種不確定下進行聯繫性學習:B受體阻斷藥會讓人們更加依賴先驗的知識,卻不一定可以靈活地更新自己的信念。
doi: 10.1016/j.cub.2020.10.043
系統與網絡
選奶茶還是可樂?
聽聽OFC怎麼說
Ballesta et al., Nature
@Veronica
如果有同樣的預算,你會選一杯奶茶還是三杯可樂?我們每天做出的決定依賴於對各種物品質與量的主觀價值的比較。甲之蜜糖,乙之砒霜,這一切的衡量,都與大腦眼窩前額皮質區(orbitofrontal cortex, OFC)有關。最近,來自華盛頓大學聖路易斯分校的一群科學家通過對恆河猴OFC腦區電極刺激、模型擬合和行為分析,發現OFC有一群價值衡量細胞(offer value cells)能編碼實驗猴對各種果汁的主觀價值。
在第一個實驗中,如果給猴子先呈現第一種果汁(比如兩滴橙汁),再呈現第二種不等量的果汁(比如五滴蘋果汁),然後讓實驗猴從兩者之間做出選擇。研究者發現,如果在呈現第一種果汁時用高電流刺激OFC,則不論猴更喜歡第一種還是第二種果汁,它都會傾向於選擇第二種。相反的,如果在呈現第二種果汁時對OFC進行高電流刺激,實驗猴就會傾向於選擇第一種,並且做選擇的變化性(variability)更大。對此,研究者的解釋是,電流刺激幹擾了OFC對其中一種果汁價值權衡的過程,導致它更偏向選擇於另外一種。而在呈現第二種果汁時,電刺激還會干擾第二種和第一種果汁之間的價值比較,從而讓它選擇變化性更大(猴子更拿不定主意)。一言以蔽之,幹擾OFC能破壞實驗猴對物品的價值評估和抉擇,其具體的機制有待進一步研究。
第一組實驗裡的高電流刺激OFC很少會在正常情況下發生,在第二個實驗中,研究者利用OFC價值衡量細胞(offer value cells)具有的範圍適應(range adaptation)特性,設計了一個巧妙的實驗在更接近生理狀態的情況下操控實驗猴對果汁的價值評估和選擇。他們的假說是:過去已經證明價值衡量細胞的放電頻率與所提供的果汁數量幾乎是線性關係,即每增加一滴果汁,就能讓這些神經元成比例地增加一定的放電頻率,這种放電頻率的增加幅度取決於神經元在特定情形下對不同果汁的調諧(tuning)——由於對不同果汁的喜好不一樣,各自的調諧也不相同。假如在電極附近,有相同數量的針對橙汁的價值衡量細胞和針對蘋果汁的價值衡量細胞,理論上來說能用低電流刺激讓兩種細胞增加相同的放電頻率,並導致兩種果汁不同的「增值幅度」:比如說,增加的放電頻率使針對橙汁的價值衡量細胞「誤認為」增加了三滴橙汁的價值,而對於針對蘋果汁的價值衡量細胞而言,則認為只增加了一滴的價值,在這種情況下,猴子會更傾向於選擇橙汁。為了驗證這個結論,研究者通過同時給實驗猴呈現不等量的兩種果汁信號(目的是讓價值衡量細胞的調諧各不相同),並在呈現果汁信號的同時低電流刺激OFC,果然,他們發現猴子更傾向於選擇增值幅度更高的果汁,並且這種選擇傾向性與兩種果汁的增值幅度高度相關。
- Ballesta et al., Nature-
通過這兩個實驗,科學家第一次直接建立了OFC價值衡量細胞對於主觀價值選擇的因果關係:或許我們每天做的抉擇並不是在傾聽「內心的聲音」,而是在跟隨OFC的這群價值衡量細胞的「指示」。
doi: 10.1038/s41586-020-2880-x
前扣帶皮層:
雙十一剁手神助攻
Akam et al., Neuron
@Veronica
雙十一到了,最愛的包包終於打折,你於是飛奔到像迷宮一樣的大商場準備血拼。商場裡面路線複雜,好在你之前已經逛過很多次,大腦已幫助你規劃了到達該品牌商鋪的最優路線。兩小時之後,你滿足的離開。
千萬不要小看自己規劃的剁手路線,我們的大腦需要通過很精密的、基於模型的強化學習(model-based reinforcement learning)才能做到——你需要多次逛商場,記住每一條路線到達商鋪的時間,最終找出時間最短的一條。相反的,如果大腦採用免模型強化學習(model-free reinforcement learning):由於第一次逛商場時採用的曲折路線可以到達商鋪,於是以後逛商場都按老路線行動——那麼,你想剁手的包包就很可能花落別家了。
近日,來自牛津大學的科學家發現,前扣帶皮層(anterior cingulate cortex, ACC)是控制基於模型的強化學習的重要腦區。在實驗中,他們訓練小鼠做一個新的「兩步任務」(two-step task),第一步,小鼠需要用選擇上方或者下方都點亮的臺子,這兩個臺子分別有80%或者20%的概率讓左方或者右方的臺子點亮,小鼠需要選擇點亮的臺子來獲得獎勵,而選擇左右臺子後出現獎勵的概率也是80%或者20%。為了做好任務,小鼠需要弄清楚兩件事:左右哪個臺子更有可能獲得獎勵(獎勵概率,reward probability)?點亮上下哪個臺子更有可能引出左右其中一個有更多獎勵的臺子(轉化概率,transition probability)?
- Akam et al., Neuron-
第一個問題是:小鼠的決策行為到底應用了哪一種學習模型?利用機器學習的方法,研究者分別建立了基於模型和免模型的強化學習模型的智能體(agent),結果發現只有將基於模型和免模型的強化學習模型結合在一起,並加上其他特性(比如認知固化效應影響,相關的運動機能等),才能最好地模擬出小鼠的實際選擇行為。這說明小鼠的決策行為並沒有採用單一的思維方式,而是「各種思想碰撞的結晶」。
為了揭示背後的神經生物學機制,研究者利用鈣信號成像技術追蹤了前扣帶皮層的神經元,在每一次試驗不同階段的放電情況。他們發現,前扣帶皮層神經元活性的信息幾乎可以完美解碼小鼠的行為:只需要觀察小鼠前扣帶皮層區域神經元隨著時間的放電信息,研究者就可以推斷出小鼠在這次試驗中的某時某刻正在做什麼。不僅如此,前扣帶皮層的神經元還編碼了基於模型強化學習的信息:這些神經元知道哪一種狀態更可能出現,比如上面臺子出現之後,更有可能出現左面的臺子還是右面的臺子。甚至還能判斷,如果剛剛這次試驗中第二步左邊的臺子點亮了,這個從上面到左邊的臺子轉折情況是以往經常出現的,還是很少出現的。
- Akam et al., Neuron-
如果前扣帶皮層真的對基於模型的強化學習信息很重要,那麼抑制它的神經元活動,會不會消除該皮層對轉化概率的信息編碼?果然,如果從小鼠選擇左右臺子時,便開始用光遺傳技術抑制前扣帶皮層神經元的活性,小鼠下一次選擇上下臺子的行為就不再受轉化概率的影響了。也就是說,沒有了前扣帶皮層的編碼,小鼠失去了基於模型的強化學習能力,而你剁手也失去了神助攻。
doi: 10.1016/j.neuroimage.2020.117440
疾病與治療
新冠病毒與精神疾病,
禍不單行?
Taquet et al., Lancet Psychiatry
@肖本
在新冠全球大流行的時代,精神疾病或許也在「肆虐」。近日,為了探究二者之間的聯繫,一組研究人員使用TriNetX處理電子健康數據(electronic health records),在七千萬人中關注到了六萬兩千餘名新冠確診者,並與有其他健康狀況的非患者群體進行對比,測量確診後14-90天的精神疾病、痴呆和失眠的發生率以及風險比(hazard ratio)。
- Taquet et al., Lancet Psychiatry -
如上圖所示,和流感以及其他呼吸道感染相比,COVID-19確診者首次出現精神疾病以及其細分的情緒障礙(mood disorder)、焦慮障礙(anxiety disorder)等的概率均有所上升,其中焦慮的提升尤甚。不過,精神障礙(psychotic)相關的上升並不顯著。與皮膚感染、骨折、膽結石(cholelithiasis)和腎結石(urolithiasis)相比,這一發病率的區別也很顯著。研究人員報導,18.1%的確診者會在14-90天內確診精神疾病,而其中5.8%是首度確診——在經歷了其他健康事件的對照組中,這一概率則大約是其一半(2.5-3.4%)。值得注意的是,這一關係是雙向的:前一年中確診精神疾病者,確診新冠的概率也會獨立地提升,提升率高達1.65倍,且不局限於某一類型的精神疾病。研究人員們認為,他們的結果甚至可能低估了實際狀況,其理由包括疫情下其他疾病診斷率普遍下降、數據收集可能無法捕捉到所有精神健康相關的求助渠道等。
研究人員們也指出了該研究的一些缺憾,例如他們所使用的方法主要控制了物理性的變量,卻無法涵蓋所有社會與經濟因素;同時,疫情所引發的醫療體系變化也會影響其數據來源;臨床醫師也可能會因為新冠病史而在診斷上更加敏感。
doi:10.1016/ S2215-0366(20)30462-4
一份中國孤獨症
兒童精神發育實驗報告
Li et al., frontiers in Psychology
@狗尾巴花
孤獨症是一項高異質性的神經發育障礙,在普通人群中的發病概率約為1%—3%,男性患者與女性患者的數量比約為5:1。這一性別差異可能與孤獨症背後的神經生物學機制有關,卻也可能由診斷誤差導致——考慮到孤獨症的高異質性,如果男性和女性患者的症狀和認知發育狀況不同,那麼現有的診斷方式可能無法對所有女性孤獨症患者確診,從而加重孤獨症患者的「性別失衡」。如今,已經有一些社區實驗(community experiment)指出,男性和女性孤獨症患者的真實比例或許更接近3:1。
接受發育量表的評估時,孤獨症兒童的認知能力通常呈現出一種「不平衡(unbalanced)」的狀態,某些能力比典型發育兒童強(如視覺信息處理能力),某些能力則較弱(如語音工作記憶)。性別差異、孤獨症嚴重程度和確診時的年齡都可能影響這種認知能力失衡。為了研究認知能力失衡與種種因素之間的關係,來自吉林大學第一醫院的研究團隊分析了398個18到96個月大的中國孤獨症兒童(337個男孩,61個女孩)的發育水平;他們使用的量表為《格裡菲斯發育評估量表(Griffiths Mental Development Scales,GMDS)》,一種在中國社會中廣泛使用的國際通用量表。GMDS不僅適用於從出生到8歲的兒童,更可以測量包括總體發展(與智商IQ相對應的GQ,general quotient),運動(locomotor quotient,文章中的AQ),個人—社會(personal-social quotient,文章中的BQ),聽力和語言(hearing and language quotient,CQ),手眼協調(eye-hand coordination quotient,DQ),表現(performance quotient,EQ)和實際推理(practical reasoning quotient,FQ)*。
*譯者注
翻譯參考格裡菲斯發育評估量表中文官網:
https://www.griffiths.cn;AQ-FQ為這篇文章作者使用的縮寫,有一點縮寫濫用的嫌疑。
-Li et al., frontiers of Psychology -
通過這些圖表,我們不難看出孤獨症兒童不同認知能力發育的不平衡。除此之外,年齡、性別和孤獨症嚴重程度也對各個認知能力有影響。研究人員指出,孤獨症兒童在不同的發育階段、不同的認知領域發育程度不同,而孤獨症男孩的GMDS量表(以測量視覺認知為主)表現要優於孤獨症女孩。
這項研究第一次探究了中國孤獨症兒童中,年齡、性別和病情嚴重程度對(GMDS量表所測量的)認知能力的影響。研究局限包括樣本的性別比例失調(5.5:1),以及剖面研究的本質——研究並沒有真正長期跟蹤孤獨症兒童的認知能力發展,後續的研究應當在此進行彌補和突破。
doi: 10.3389/fpsyg.2020.570923
孤獨症兒童的大腦發育:
一份縱向實驗報告
Lee et al., Biological Psychiatry
@狗尾巴花
大腦過度生長(cerebral overgrowth)常被認為與孤獨症有關。此前的頭圍和磁共振成像(MRI)研究中,常能發現孤獨症兒童的大腦過度生長,但在成年孤獨症患者中卻很少觀察到這一現象。研究人員因此提出假設,孤獨症患者可能會經歷早期產後大腦早熟(early postnatal precocious brain growth),並且在隨後的發育過程中出現體積回歸(volumetric regression),最終在成年時達到正常的大腦尺寸。
然而,本文的作者卻對此提出了異議。他們指出,此前發現的孤獨症兒童和成人之間的不同大腦發育情況,很可能是由樣本誤差導致的——針對孤獨症兒童的研究往往涵蓋了不同病情嚴重程度和不同智力水平的個體,而有關成年孤獨症患者的研究則更傾向於招募智力水平在正常範圍內、因而更加配合實驗的個體;而有巨腦症(megalencephaly)表現的孤獨症個體恰恰有著最不樂觀的認知發育預後,他們的智商得分和表現性語言(expressive language)也要低於大腦體積正常的孤獨症個體,因此很可能在有關成年和青少年孤獨症患者的實驗中被低估(underrepresented)。除此之外,「先早熟再回歸」的大腦發育假設還多基於橫向剖面研究證據,而少有真正的縱向實驗(longitudinal studies)追蹤了孤獨症個體的大腦發育。本研究即旨在用縱向研究的方法填補這一空白,並且致力於提高女性孤獨症患者的參與度。
本實驗依託於加利福尼亞大學戴維斯分校(UC Davis)MIND Institute從2006年開始的Autism Phenome項目,收集分析了273名男孩(199名孤獨症)和156名女孩(95名孤獨症)在數個不同年齡時大腦總體積、灰質體積、白質體積和灰質佔比的MRI數據。這些孩子在2歲到3歲半左右接受孤獨症診斷後,很快進行了第一次MRI掃描。男孩組有四次數據,平均年齡為38、50、64和137個月(3-11歲);女孩組有三次數據,平均年齡為39、53和65個月(3-5歲)。除此之外,孤獨症男孩中還有一個「不成比例巨腦組(disproportionate megalencephaly,文章中的ASD-DM組)」——之所以稱為「不成比例」,是因為這些孩子的大腦體積與他們的身高不成比例,而且數據中只有15%的男孩(沒有女孩)有這個症狀。
研究結果表明,孤獨症男孩中的大腦早熟現象僅局限於ASD-DM組,且一直持續到童年中期,沒有體積回歸的現象出現;其餘孤獨症男孩的大腦發育狀況則與典型發育男孩類似(圖左上)。與此同時,孤獨症女孩的大腦發育較典型發育女孩更慢,但能隨著時間逐步追趕上去(圖右上)。另外,所有孩子的大腦灰質佔比都會隨著年齡增長逐漸下降,且孤獨症組的下降速度低於典型發育組(圖左下:男孩組,右下:女孩組)。
- Lee et al., Biological Psychiatry -
研究結果支持了本文作者在開頭所述的觀點,與此前流行的孤獨症患者大腦「先早熟後回歸」的發育軌跡假設相悖。至少從幼年到童年晚期(2-13歲),孤獨症兒童的大腦並沒有出現體積回歸的現象,從前的研究證據可能因為孤獨症男孩中的巨腦組出現了偏差。該ASD-DM組的大腦體積也沒有回歸現象。另外,研究人員特別指出,這項研究關注了孤獨症女孩的大腦發育,為填補孤獨症研究的性別偏差做出了一定貢獻。
目前,這項縱向研究依然在進行。作為目前報告過的最大(孤獨症)兒童大腦發育縱向研究,其囊括了比從前更大的女性樣本,以及認知能力受損較為嚴重的個體。當這一批孩子長大成人,我們將會獲得更多寶貴的數據,從而將大腦發育軌跡推進到青少年和成人階段。縱向研究的優勢在此體現,未來可期。
doi: https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2020.10.014*
*編者注
!注意,這是一篇尚未正式發表的journal pre-proof!
孤獨症大腦白質發育:
另一份縱向實驗報告
Andrewrs et al., Biological Psychiatry
@狗尾巴花
這項研究與上一項研究都依託於加利福尼亞大學戴維斯分校的Autism Phenome Project,跟蹤分析了125名孤獨症兒童和69名典型發育對照在2.5到7歲之間的大腦白質(white matter)發育情況。研究使用擴散加權磁共振成像(diffusion-weighed MRI)獲取大腦白質的微觀結構(microstructure)數據,包括軸突的密度、直徑、方向(orientation)、迂曲度(tortuosity)、膜透性(membrane permeability)和髓磷脂含量(myelin content)。大腦白質的發育與孤獨症密切相關:此前的研究不僅發現了數個與孤獨症有關的白質纖維束(white matter tract),包括胼胝體(corpus callosum)、上縱束(superior longitudinal fasciculus)、內囊(internal capsule)和扣帶回(cingulum bundle);也報告了孤獨症兒童早期和長大後的部分各向異性值(fractional anisotropy,FA)與典型發育對照之間的相反關係——童年早期,孤獨症兒童的FA較對照組有增加,而童年晚期直至成年,孤獨症患者的FA較對照組有降低。因此有研究人員提出假說,認為孤獨症患者的大腦白質發育軌跡異常,表現為早年FA增加、隨後FA降低,以至最終FA低於典型發育人群。該研究希望通過縱向研究的方法檢驗這一假說。
另外,本文作者團隊此前發表的結果顯示,孤獨症的嚴重程度可能隨著年齡增長改變。在2.5-7歲之間,約有28.8%的孤獨症兒童症狀減輕,16.8%症狀加重,剩下54.4%基本維持原狀。這項研究將孤獨症症狀的發展納入考慮,探索了大腦白質發育軌跡和孤獨症症狀發育之間的關係。
研究結果表明,2.5-7歲的孤獨症兒童大腦白質發育速度慢於典型發育對照,最終導致較低的FA;這一現象在扣帶回、上縱束、內囊和胼胝體胼胝體壓部(splenium)可以觀察到(圖上,圖中C)。而「先增後減」的發育軌跡則可以在胼胝體壓部、上縱束、內囊(圖上BC,圖中C)以及小腦中腳和下腳(middle and inferior cerebellar peduncles)中觀察到。此外,孤獨症症狀的發展也與白質的發展相關。在症狀加重的個體(IS)中,白質的發育要慢於症狀減輕(DS)和平穩(SS)的個體,但僅有矢狀層(sagittal stratum)的數據結果在統計學上顯著(statistically significant)(圖下A);在鉤束(uncinate fasciculus)中,症狀減輕的個體白質的增長量更大(圖下B)。
- Andrews et al.,Biological Psychiatry -
總地來說,這項研究結果:1)支持了此前關於孤獨症人群大腦白質發育軌跡異常的假說,與現有的橫向研究(cross-section studies)結果相符;2)孤獨症患者的大腦白質發育與症狀的發展有關。
這項研究的樣本量較此前的研究都要更大,因此更有說服力;縱向研究能夠真正追蹤發育趨勢,提供寶貴的數據;研究人員將孤獨症症狀發展納入考慮,提供了一個動態變化的視角,體現了從發展角度看問題的重要性。該研究有一些技術上的局限,主要關於成像精度,後續的研究應當考慮採取更先進的技術。
doi: https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2020.10.013
*譯者注
!注意,這是一篇尚未正式發表的journal pre-proof!
其餘要聞
新冠病毒 | 新聞短報
@阿莫東森
Science:大羊駝產出高效新冠納米抗體
匹茨堡大學的研究人員通過為一隻名『Wally』的大羊駝(Llama)注射新冠病毒的刺蛋白(Spike protein),成功使Wally生產出了對刺蛋白極其高效的中和納米抗體(neutralising nanobodies)。低濃度的該抗體就可以中和大量新冠病毒。該抗體有潛力成為新冠肺炎的吸入/噴霧式藥物。
— Xiang et al., doi: 10.1126/science.abe4747
Science:大多數兒童在未感染新冠病毒時就已攜帶新冠抗體
倫敦Francis Crick研究所的Ng等人通過在新冠疫情開始前或剛開始時採集的血液樣本,指出5%的成人和60%的6-16歲兒童在未感染新冠病毒時就已有新冠抗體,這些抗體很可能是此前在其他冠狀病毒感染中獲得的。兒童大量具有新冠抗體,或許能解釋許多兒童在本次疫情中表現出的輕症和無症狀。
— Ng et al., doi: DOI: 10.1126/science.abe1107
Nature:非典K18-hACE2小鼠可供新冠病毒研究使用
愛荷華大學(University of Iowa)的Perl組利用此前為非典病毒感染開發的K18-hACE2小鼠進行了新冠病毒研究,並表明這種小鼠與人類感染新冠病毒後的症狀進程極其相似,可供新冠病毒研究使用。尤其重要的是,他們發現,即使在感染新冠病毒後接受康復者血清治療,這些小鼠還是會持續表現出嗅覺失靈(anosmia)的症狀,儘管其他症狀都能迅速減輕。
— Zheng et al., doi: 10.1038/s41586-020-2943-z
Science:新冠病毒在水貂農場中的傳播史
近日有多起報導稱水貂攜帶了新冠病毒,並有貂傳人風險。一篇Science研究利用全基因組測序,發現病毒是由人傳染給水貂的,而水貂之間陸續發生了相互傳染,如今水貂則將病毒傳染到人類身上。
— Munnink et al., doi: 10.1126/science.abe5901
編者:阿莫東森、Veronica、圖圖、狗尾巴花、肖本
原標題:《終極一問,愛會消失嗎? 剁手神助攻,前扣帶皮層;喝奶茶還是可樂,OFC幫你選 | Paper Alert #17》
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