第2119期 脑科学日报
2024年6月23日
科 学 时 讯
1，Nature Methods：通过高分辨率MRI探索灵长类脑连接——迈向认知科学的新里程碑
来源：生物探索
通过高分辨率磁共振成像技术获得的黑猩猩大脑数据在人类大脑进化研究中，与我们最亲近的进化亲属——黑猩猩的比较研究具有重要意义。特别是大脑白质(WM)的结构连接在进化过程中不断扩展。然而，由于对黑猩猩研究的法律限制，神经科学研究主要依赖于细节有限的数据或与进化上较远的猴子进行比较。
近日研究人员提供了一套详细的磁共振成像(MRI)资源，用于研究黑猩猩的WM结构连接。该数据集使我们能够识别黑猩猩连接组(Connectome)的系统发育相关细节，并预计将显著促进对人类大脑进化的理解。
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2，AE：特定神经元在癫痫环路中的作用机制
来源：AEPI
癫痫中的GABA能环路癫痫是一种常见且严重的神经系统疾病，癫痫发作频繁且不可预知，其形成和进展导致患者神经系统遭受不同程度的损伤，对认知、学习以及社交等功能造成不良影响。“没有一个神经元是孤岛”，神经网络间错综复杂的连接和动态平衡是维持生命正常活动的基础。
研究表明，癫痫的发生发展是癫痫环路活动异常的结果，不同类型的神经元通过复杂的环路连接参与到癫痫环路中并发挥不同的作用。因此，本文从环路角度出发，通过分析现有文献并整合相关资料，对不同类型神经元在癫痫环路中的作用机制进行了概述。
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3, JAMA Neurology：母亲有阿尔茨海默病史的老年人，即使认知功能正常，其大脑中出现AD病理改变的风险显著增加
来源：AD创新研究与试验发展
麻省总医院的研究人员进行的一项新研究表明，一个人是否从母亲或父亲那里遗传了患阿尔茨海默病(AD)的风险，会直接影响他们大脑中AD病理性生物标志物的变化。通过评估4400名年龄在65-85岁之间的认知功能正常的成年人，研究小组发现，那些母亲或父母双方都有AD病史的认知功能尚属正常的人，他们大脑中AD特征性淀粉样蛋白沉积病理改变的风险将显著增加。
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4，《新英格兰医学杂志》：研究发现一种保护性基因变异体有助于预防早发性阿尔茨海默病
来源：阿尔茨海默病
日前国际研究团队报道了一名患者的情况。尽管这名患者来自一个罹患早发性阿尔茨海默病遗传风险极高的家族，但她直到快 70 岁才出现认知障碍。除了携带导致常染色体显性阿尔茨海默病的基因变异外，这名女性还拥有两份罕见的APOE3基因变异体，被称为基督城（APOE3Ch）变体。
现在，研究团队报告了该家族中另外 27 名携带一份该变异体的成员，他们的疾病发作时间延迟了。研究首次证明，即使与携带两份变异体相比效果不太明显，但携带一份基督城变异体也可能对常染色体显性阿尔茨海默病产生一定程度的保护作用。
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5，Nat Commun：植入式超声刺激器实现多巴胺调节
来源：BME康复工程分会
ImPULS结构脑刺激方法常被用于神经治疗与科学研究中，近年来经颅超声刺激方法逐渐得到人们重视，然而颅骨的存在阻挡了超声的传播。植入式压电超声刺激器（ImPULS）具有微米级的刺激器，可以对深层脑组织进行有效刺激，不仅提供一种更安全的刺激方法外，还可能成为研究人员了解大脑工作原理的重要工具。
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6，ACS Nano：利用近红外二区成像证明低温可通过增加脑类淋巴内流调节脑损伤后的神经炎症
来源：奇物论
先进的活体成像技术有助于实现对动物生物学过程的全面可视化探索，并促成了一系列开创性的发现。然而，宏观成像技术的局限性仍会严重阻碍对调节这一特殊淋巴转运系统的生理参数的精确研究。虽然NIR-II荧光成像技术在外周淋巴显像方面具有显著的优势，但其在脑类淋巴系统中的应用鲜有报道。
有鉴于此，研究人员利用花菁染料-蛋白共轭的纳米探针开发了一种无创的经颅宏观NIR-II荧光成像模型。
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7，从LLM中完全消除矩阵乘法，效果出奇得好，10亿参数跑在FPGA上接近大脑功耗
来源：脑机接口社区
一直以来，矩阵乘法（MatMul）稳居神经网络操作的主导地位，其中很大原因归结为 GPU 专门针对 MatMul 操作进行了优化。这种优化使得 AlexNet 在 ILSVRC2012 挑战赛中一举胜出，成为深度学习崛起的历史性标志。该研究构建了首个可扩展的MatMul-free语言模型 (Matmul-free LM)，通过在密集层中使用加法操作以及在自注意力类函数中使用元素级 Hadamard 乘积完成。
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