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如何理解感知及社会互动的神经机制? TCCI-neurochat神聊2022

来源:天桥脑betway88必威体育院 2022-06-23 15:25

从神经元到神经环路,从模式动物到社会群体,从语言到交互,从计算建模到精神病理等等角度,与大家分享了神经科学的最前沿成果。

2022年6月10日-11日,由青年科学家自组织的年度学术会议“TCCI-neurochat神聊2022”成功召开。12位来自世界各地的科学家们齐聚线上,从神经元到神经环路,从模式动物到社会群体,从语言到交互,从计算建模到精神病理等等角度,与大家分享了神经科学的最前沿成果。本次会议得到天桥脑betway88必威体育院(Tianqiao & Chrissy Chen Institute, TCCI)的倾情资助,并受到 TCCI 旗下全球在线脑科学家社区苏格拉底实验室(Socraticlab)和追问媒体(Nextquestion)的特别支持。

 

在第一天的神聊会议中,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室的薛贵教授介绍了一些其实验室捕捉记忆痕迹的研究方法,西奈山伊坎医学院的吴争教授汇报了其在前运动回路中的决策机制方面的研究,西达赛奈医学中心的付钟正博士跟大家分享了关于自我检测和自我控制的神经机制的相关研究,达特茅斯学院的马飞龙博士报告了人类大脑精细的功能架构及个体差异,浙江大学脑与脑机融合前沿科学中心的贾柯研究员带来了大脑可塑性相关的探讨,法国NeuroSpin研究所的朱棋教授在最后介绍了脑betway88必威体育中硬件方面的相关进展。

 

betway88必威体育作为会议第二天的特邀开场嘉宾,罗彻斯特大学Duje Tadin教授为我们带来了运动感知、学习适应、多感官感知以及决策工作等基础研究的进展,并讲解了大脑环绕抑制机制。Tadin教授表示,很多目前卓有成效的研究结果都来自于实验室中偶然的研究发现,这些发现尽管可能不在你的研究项目内,但是却有可能极大地影响你的职业生涯。因此不要忽视职业生涯中的某些“直觉”发现。

 

betway88必威体育来自维尔兹堡大学的周雨青博士报告了基于群体歧视现象的研究进展。19世纪发生的美国种族隔离到现在愈演愈烈的“Black Lives Matter”,基于种族的怨恨随着时间不断增加。研究通过多模态神经成像技术和计算建模方式模拟大脑活动寻找背后的神经机制,并从中找到了降低歧视现象的新发现,这将有助于我们了解歧视并降低群体歧视发生的概率。

 

北京大学心理与认知科学学院彭玉佳研究员的报告围绕抑郁和焦虑症的多维机制展开,通过横断研究和纵向追踪对大脑活动、行为与症状等多维数据之间的关联性进行探究。虽然在横断研究中,脑成像、生理学指标、行为以及自我报告等多个维度收集到的数据中并未发现横跨多个数据维度的潜在变量,但这并不意味着研究领域标准(RDoC)系统的失败,使用更有针对性的任务、更大的样本量可能有助于发现多维数据的关联。在一项横跨三年的纵向追踪中,彭玉佳研究员利用抑郁和焦虑症的三层级模型,剥离出抑郁和焦虑症共同和独特的症状,然后使用更有针对性的任务——恐惧条件反射进行进一步探究,发现这些共同和独特的症状可能对应着加工威胁信号时不同的神经活动。最后,彭玉佳研究员向我们展示了一种治疗恐惧的新手段——解码神经反馈。有别于传统的暴露疗法,解码神经反馈能无意识地构建恐惧对象和正向信号之间的关联,达到消除恐惧的目的,未来有望应用到其他精神疾病中。

 

北京大学物理学院曹淼博士主要分享了癫痫外科手术中虚拟颅内脑电和动力学模型方面的工作。曹淼博士首先介绍了癫痫的历史和现状,并比较了现有的侵入和非侵入检测方法,接着提纲挈领指出癫痫临床评估中存在的挑战,如降低术前评估的主观性、侵入性,减少发作之间分析结果的变异性等。针对以上问题,曹淼博士提出虚拟颅内脑电的概念,通过采集同步的脑磁图和高密度脑电信号、设定符合临床假设的虚拟电极,在大脑空间中重建发作信号,接着构建功能网络并把动力学模型放入网络中,利用该动力学模型可知哪些区域对癫痫发作起重要作用。最后,曹淼博士展望了未来的工作方向,希望使用非侵入方法定位癫痫的致痫灶。

 

香港城市大学助理教授李吉星主要报告了在不同时间维度下建模语言处理,包括其所在团队使用自然范式和传统实验室范式完成的四个研究。她介绍了在自然范式下,使用回归模型进行代词分析,以及使用符号模型和数据驱动的深度神经网络模型来检验最贴近人脑加工代词的算法,他们发现理解代词指代对象的过程,可能和我们工作记忆的提取过程类似。李博士还介绍了在自然范式下研究听力受损人群在理解语言的时候,哪个语言层面受到的影响最大的研究,以及在传统实验范式下使用脑磁图技术(MEG)做两字实验,来研究语义组合和关联编码的机制是否一致。最后,李博士与大家分享了正在进行中的研究,她尝试就将两个范式相结合,来研究语义组合在这不同的实验范式以及不同的时间维度下面的区别。

 

betway88必威体育爱荷华大学儿科-精神系助理教授蒋静的报告主题为人类社会互动中的认知神经机制。蒋博士介绍以往的研究主要在严格控制的实验环境下无法体现主动互动,以及脑成像技术仅能反映脑与行为的联系而无法体现因果关系。由此,她开始探索两个科学问题,其一是在自然的言语环境过程,我们在进行动态且主动的互动行为时候,大脑是怎样工作;第二个问题是与社会互动相关的神经环路,它们的因果工作机制是什么。蒋博士结合信息整合和话轮转换的特点设计实验并发现,面对面交流会使人与人之间脑活动同步性增强,并且这个增强是由通报信息整合所引起。而对第二个问题,蒋博士表示她关注的点在于情绪调节,以及造成情绪障碍的相互连接的大脑网络。蒋博士的研究发现,造成情绪调节障碍的脑损伤与左侧腹内侧前额叶皮层(vLPFC)网络相关。抑郁症患者背外侧前额皮层(DLPFC)对杏仁核自上而下的调节出现受损。这些发现对于优化抑郁症治疗手段,比如刺激点的选择,提供了重要的临床意义。

 

betway88必威体育本届TCCI-neurochat神聊会议组委会成员有南京师范大学胡传鹏教授、香港大学金婧雯助理教授、浙江大学百人计划孔祥祯研究员、中科院心理所博士生鲁彬、北京慧脑云算法工程师王鑫迪、纽约心理研究所科学家徐婷、苏州大学讲师应浩江、伯明翰大学张磊副教授、上海交通大学张洳源副研究员。针对此次会议的精彩内容,“追问”将在后续报道中推出嘉宾专访等更多报道,敬请关注!

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