神经机制

摘要： 背景:运动有助于预防和减缓阿尔茨海默症、痴呆症及与年龄相关的认知能力下降,而运动预防阿尔茨海默症患者认知能力下降是否与其改变了海马神经形态结构有关还并不清楚。目的:观察长期有氧运动对阿尔茨海默症小鼠学习记忆能力及海马神经形态的影响,探讨有氧运动影响阿尔茨海默症的神经机制。方法:取3月龄野生型小鼠12只,其中6只进行5个月的运动干预(野生运动组),另6只不进行任何干预(野生对照组);取APP/PS1双转基因阿尔茨海默症模型小鼠12只,其中6只进行5个月的运动干预(模型运动组),另6只不进行任何干预(模型对照组)。运动干预结束后,通过八臂迷宫实验检测各组小鼠记忆能力,尼氏染色观察小鼠海马神经形态,透射电镜观察海马神经形态结构。结果与结论:(1)八臂迷宫实验:野生运动组小鼠的记忆能力优于野生对照组、模型运动组(P<0.05),模型运动组、野生对照组小鼠的记忆能力优于模型对照组(P<0.05);(2)尼氏染色:野生运动组、野生对照组小鼠海马齿状回区、CA3区与CA1区的尼氏体清晰可辨别,胞核与核仁较清楚;阿尔茨海默症小鼠海马各区尤其是齿状回区与CA3区的尼氏体较为模糊,胞核与核仁较难分辨,特别是模型对照组小鼠神经细胞结构相对模糊且部分神经元结构受损明显,神经细胞之间的距离较大且排列疏松;(3)透射电镜:与野生对照组相比,模型对照组小鼠海马齿状回区的突触数量减少,部分突触间隙、突触前膜、突触后膜模糊,突触前膜内囊泡较少,突触后致密带密度较低;与模型对照组相比,模型运动组小鼠小鼠海马齿状回区的突触数量增加,突触前膜内突触囊泡分布较为密集均匀,突触后致密带密度有所增高;(4)结果表明,运动可以在一定程度上改善阿尔茨海默症小鼠海马神经细胞结构,这可能是运动改善阿尔茨海默症小鼠学习记忆能力的神经机制之一。

摘要： 视觉目标识别是计算机视觉领域中最基本、最具有挑战性的研究课题之一。由于灵长类出色的视觉目标识别能力,对其神经功能机理的研究可能为类脑视觉带来革命性的突破。旨在系统地回顾最近在计算神经科学和计算机视觉交叉领域的工作,研究当前基于脑启发的目标识别模型及其依据的视觉神经机制。从认知功能和皮层动力学方面总结了灵长类视觉目标识别机制的基本特征和主要贡献;根据技术架构和开发方式总结了基于大脑启发的目标识别模型及其实现类脑目标识别的优缺点。进一步对人工神经网络与视觉神经网络进行相似性分析,研究了当前流行的CNN视觉基准模型在生物学上的可信性。总结了当前视觉目标识别常用的实验设计条件和数据分析方法,可以作为一个研究人员进行视觉目标识别研究时权衡时机和条件的使用指南。

摘要： 研究声源定位对于人们的生活和工作具有重要的意义。随着社会的发展,人们对声源定位的需求越来越高,其前沿热点问题是探讨声源定位的声学机制、神经机制、临床测试方法、设备研发和临床应用。其中掌握声源定位的声学机制和神经机制是开展声源定位各项研究的基础。

摘要： ■普遍存在的的营养物质可以抑制食欲、促进运动在对小鼠的动物实验中,苏黎世联邦理工学院的研究人员发现,非必需氨基酸可以抑制小鼠的食欲,提高小鼠运动的欲望。他们的研究为控制这种行为的神经机制提供了深入的见解。因为蛋白质可以抑制食欲,所以富含蛋白质的饮食可以帮助人们减肥,这也是近年来富含蛋白质的饮食越来越受到欢迎的主要原因之一。

摘要： 疼痛相关神经机制及其与意识的相关性受到广泛关注。文章从疼痛在意识障碍诊断中的应用、意识障碍患者的疼痛治疗、疼痛在意识障碍预后中的应用进行综述,认为目前疼痛在意识障碍领域的研究还需进一步深入,疼痛与神经影像学的结合尚未成熟,疼痛的行为表现、脑区激活及与常见生理指标的联系等还需进一步拓展。

摘要： 认知重评在负性情绪调节中发挥着重要的作用。针对传统认知重评重构程度不够高、调节效果不明显的问题,研究团队在先前的工作中提出了一种使消极情绪“转负为正”的高效情绪调节方法,即创造性认知重评,这种调节策略伴随着大脑海马的新颖联结形成和杏仁核的积极情绪唤醒。然而这些工作采用“指导式”的重评更像是对重评解读的“理解”而非主动的情绪调节;鉴于主动情绪调节的产生难度较大,造成创造性认知重评在实际应用上的两难困境。基于此,本项目拟指导受试者进行创造性认知重评的学习,通过学习将这种策略迁移并且应用到生活中的负性情绪调节事件中。具体研究内容包括:(1)行为学上,探索创造性认知重评在大学生群体和青少年群体负性情绪调节中的迁移效应;(2)影像学上,探索创造性认知重评迁移前后在脑认知表征模式上的变化。本项目是对已有工作基础的延伸和拓展,为验证和推动创造性认知重评成为一种可学、可用、高效的情绪调节策略奠定理论基础。

摘要： 注意解离是注意定向网络的重要组成部分,指在注意转移过程中对原来刺激进行注意分离的过程。自闭症个体注意解离的早期受损会直接影响其它重要功能的发展,尤其是唤醒调节和共同注意发展。采用间隙重叠范式的研究发现,自闭症个体注意解离能力是否异常还存在争议,被试年龄及取样、测量指标和刺激特征可能是影响的因素;其神经机制可能涉及额叶、顶叶、小脑和胼胝体等脑区。未来应从脑机制研究入手,综合考虑被试特征、研究方法和刺激特征对注意解离结果的影响,明确其在自闭症早期预测和识别中的作用。

摘要： 词频效应指语言产生中人们对高频词汇的加工比低频词汇更快更准确的一种现象,它可能发生在语言产生中的不同阶段。对青年人和老年人词频效应的不同特点和加工机制进行比较,可以考察语言产生的认知老化机制。通过语言产生理论可对词频效应的老化进行预测,提出词频效应在个体发展和老化阶段的相对稳定性,分析老化导致词频效应相关的神经基础和加工时间进程的改变。未来研究可进一步分离词频效应与习得年龄效应对语言产生老化的影响,并扩展至神经退行性疾病患者中。

摘要： 发展性协调障碍是一种特殊的动作学习困难,其主要特征为动作协调存在明显缺陷。已有证据显示,早期精细动作技能发育与脑认知发育进程存在时间和空间的重合,认知与神经加工缺陷可能是发展性协调障碍的深层原因。探讨发展性协调障碍的认知加工和神经机制有助于理解儿童的动作发展与认知发展之间的关系。本文在梳理发展性协调障碍认知加工研究的基础上,总结归纳了发展性协调障碍认知加工缺陷的理论假说及神经机制研究进展。未来研究应关注研究方法的改进,如被试选取标准的统一,低智商和注意缺陷多动症的排除等问题;在神经机制研究方面,改变以往研究手段单一所造成的解释困难;在研究内容方面,需要在整合心理学、脑科学和认知神经科学研究成果的基础上,进一步系统探讨发展性协调障碍的认知与神经机制,以有效揭示儿童的动作发展与认知神经机制发展的内在关联。

摘要： miRNA在原发性高血压(essential hypertension,EH)的发生发展中具有重要的调控功能,已成为EH新的生物标记物及治疗靶点。EH中医证候的形成、发展及转归与血清miRNA表达的特异性和时序性特征相似,以miRNA为EH中医证候研究的切入点具有重要意义,特别是为其中医证候要素的生物标志物研究及探索二者的相关性提供了理论支撑。但现有研究仅停留在通过序列分析预测与EH病理生理机制相关的miRNAs,并通过实验进行相关性验证,而miRNAs具体通过何种信号通路作用于神经机制及肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renin-angiotensin-aldosterone system,RAAS)从而引发EH仍需借助生物信息学技术进一步挖掘;第二,部分miRNAs已经被证实为EH的新型治疗靶点,但研究仅停留在理论层面,尚未有学者提出基于miRNAs治疗EH的相关治疗方案,今后应重视以miRNAs为靶点结合现代医学及分子生物学技术服务于临床。此外,miRNA与EH中医证候相关性的研究较少,多局限于筛选特有miRNAs,EH中医证候要素形成的具体生物学标志物尚不明确,今后应积极寻找能够指导EH中医辨证分型的有效生物标志物,并将其定量化和标准化。

摘要： 音乐是情绪的语言,但又是一种复杂性的语言.许多研究探索着音乐与情绪的关系,音乐对情绪的积极效应,然而,对负性情绪音乐,以及不同类型的负性情绪音乐对聆听者的影响性研究尚不多.本文通过事件相关电位(ERP)和行为实验两种方法,对音乐中的负向情绪,包括悲伤情绪和恐惧情绪进行了对比研究.结果显示,听者对两种负向音乐情绪的偏好、感受、聆听意愿和神经机制都存在差异,虽然同属于负向音乐情绪,但脑加工方式和给聆听者带来的情绪影响明显不同.

摘要： 脑电波技术在体育训练、疾病诊断、驾驶、破案、对着装舒适度的判断等，显示着脑电波技术在生活、社会中的应用作用，今后会逐渐走入平民百姓的生活。基于脑电波的针灸研究主要以针灸疗效的评价指标和作为研究针灸神经机制的分析方法，理论基础为脑波图仍是目前研究睡眠最客观的依据，藉由监测睡眠中脑波变化，人们可以区分睡眠中的不同时期。

摘要： 人脑究竟能否掌握新的语言规则,这是语言学习研究领域一直争议的问题.习得年龄、输入量和相似性,哪个才是影响语言规则学习的重要因素?学界始终没有统一的结论.本研究以成年汉语母语者为研究对象,基于小数据的人工语法学习(Artificial Grammar Learning,AGL)范式设计实验,采用跟踪调查和事件相关电位技术,探讨在高/低输入量条件下,人脑加工与汉语相似程度不等的三种句法结构时的神经机制.结果发现,成人可以在小数据学习范式下,运用无监督学习方法掌握新的语言规则;人脑可以基于少量的规则输入习得多种人工语法,并表现出趋近于母语加工的自动加工模式;人脑通过竞争的方式习得新的语言规则.本研究丰富了AGL范式下的语言学习理论,并可以对自然语言处理相关研究提供一些启示.

摘要： 动物都需要认识和学习外界环境因素,并根据价值与风险做出抉择与行动;社会动物还必须有社会认知、共情、社会交往等社会行为能力;而人类有发达的自我认知、逻辑推演、意识、语言等能力.动物认知能力的好坏,决定了动物在野外是否能够成功觅食、躲避天敌、繁衍后代;而人类认知能力,则决定了个人的人生轨迹、自我价值实现乃至对社会的贡献.所有这些认知行为都是由神经细胞的功能来决定,其神经基础是脑科学的核心问题,也是人类认识自身的终极挑战.经过多年的研究,神经科学已经揭示了认知行为神经基础的一些基本原理:不同认知行为是由脑内不同的神经环路负责,需要各脑区内的局部神经环路与脑区间长程神经环路的协同工作;学习与记忆是许多认知功能的必要基础,这是由神经细胞之间突触联结的强度与结构的可塑性介导;神经调质(例如多巴胺)可以在多个尺度上调节神经网络的活动与可塑性,从而调控认知行为.文章聚焦在感知觉、学习与记忆、抉择、社会行为、意识和运动控制等方面,对认知功能的神经基础进行了概述.认为,未来神经科学需要结合介观和微观尺度的研究,对认知行为的神经基础进行系统与深入的阐明.在介观层面,科学家们需要描绘脑区之间细胞类型特异性的联结图谱;绘制认知功能的大脑功能图谱;利用因果性手段、揭示认知功能的核心脑区;操控不同脑区及脑区间联结的活动,进而观察认知行为的改变和其他参与环路的活动变化,从而获得脑整体动态规律.在微观层面,需要阐明不同脑区有哪些特定类型的神经元;揭示不同类型神经元是如何参与特定认知功能的;解析不同类型的神经元是如何联结以及这些联结是如何在认知行为中发生动态改变的.这些介观与微观研究将为理解宏观认知行为的神经基础提供重要线索,对于破解人类智能这一终极奥秘具有重要意义.同时,揭示认知行为的神经机制还是治疗脑疾病的必要基础,而且有助于推动脑启发(BraIn InspIred)的智能技术的发展.

摘要： 目的：解析相关现象、相关活动及相关实验结果,发现和论证认知活动机制.即,充分利用相关资讯或事实,发现和论证认知活动的神经机制.方法：解析、论证等.结果：得知感觉反应活动的特性-联系性以及发现认知活动的基本机制.结论：感觉反应活动之间存在着不同形式的联系.人体只能以形成或开通特定神经联络通路的方式施行记忆、学习等活动;不可能以储存的方式施行.即"形成或开通特定神经联络通路机制"是学习、记忆等认知活动的基本神经机制.很明显,该认知机制耦合一个排列组合神经通路编码原理.形成或开通特定神经联络通路的实质是在感觉反应活动之间建立起联系或纽带.

摘要： 酒精相关的攻击定义为在饮酒时参与争吵或身体斗争.酒精依赖相关攻击行为可能涉及一系列认知功能异常,涉及增强去抑制功能、酒精近视、敌意归因偏差、执行功能障碍从而促发冲动攻击行为.本文根据近五年酒精相关攻击行为的国内外研究,从神经机制、主要理论来源以及相关研究结果进行综述,为进一步的研究发展提供理论依据.

摘要： 抑郁症发生与炎症反应密切相关,抑郁症患者及动物模型的中枢和外周都存在细胞炎症因子的改变.髓鞘碱性蛋白(myelin basic protein,M BP)是由少突胶质细胞和雪旺细胞合成的一种强碱性膜蛋白,研究发现其衍生多肽可以调节多种细胞炎症因子的水平,且MBP衍生多肽MBP87-99[A91]给药可产生抗抑郁样效应.在本研究中,探索了两种MBP衍生多肽MBP87-99[A91,A96]和MBP87-99[R91,A96]的抗抑郁作用及其机制,以期为抑郁症的治疗提供新的候选药物.

摘要： 共情是一种感受、分享他人情感状态的能力,对于建立良好的社会关系具有重要的意义.同时,共情缺乏是孤独症和反社会型人格障碍的重要临床表现.但是,共情行为的神经机制还很不明确.催产素近年来被认为是一种亲社会的神经激素,在母性行为、配偶关系、社会认知等多种社会行为中发挥重要作用.因此,本研究利用共情介导的帮助行为模型,通过药理学等技术手段探索催产素在共情介导的帮助行为中的作用及其神经机制,以期为干预孤独症和反社会型人格障碍患者的共情缺乏提供治疗靶点及理论基础.

摘要： 咳嗽是人们对某些刺激物作用于气道而产生的一种防御行为.当上呼吸道受到刺激时,机体往往产生一种不愉快的感觉,使得人们有了产生咳嗽的冲动,通过咳嗽反射,维持气道的通畅,减少了刺激物对气道所造成的伤害,即人们常提的生理性咳嗽,当人体受到病毒感染、环境污染物与化学刺激或气道出现炎症,包括各种原因引起的氧化应激等以及变态反应等,可使咳嗽反射弧受到影响使咳嗽反射活动发生改变——即表现为神经病变,导致咳嗽敏感性增高,形成慢性咳嗽,这也就是病理性咳嗽.咳嗽高敏机制受多种因素影响,涉及复杂的神经网络调节机制,与咳嗽相关的中枢与外周靶点正成为治疗、开发相应药物的研究热点.

摘要： 咳嗽是人们对某些刺激物作用于气道而产生的一种防御行为.当上呼吸道受到刺激时,机体往往产生一种不愉快的感觉,使得人们有了产生咳嗽的冲动,通过咳嗽反射,维持气道的通畅,减少了刺激物对气道所造成的伤害,即人们常提的生理性咳嗽,当人体受到病毒感染、环境污染物与化学刺激或气道出现炎症,包括各种原因引起的氧化应激等以及变态反应等,可使咳嗽反射弧受到影响使咳嗽反射活动发生改变——即表现为神经病变,导致咳嗽敏感性增高,形成慢性咳嗽,这也就是病理性咳嗽.咳嗽高敏机制受多种因素影响,涉及复杂的神经网络调节机制,与咳嗽相关的中枢与外周靶点正成为治疗、开发相应药物的研究热点.

摘要： 公开了模拟神经存储器阵列的许多实施方案。两个或更多个物理存储器单元被分组在一起以形成存储N个可能电平中的一者的逻辑单元。在每个逻辑单元内，可以使用不同机制对存储器单元进行编程。例如，逻辑单元中的一个或多个存储器单元可以使用粗略编程机制来编程，可以使用精细机制对存储器单元中的一个或多个单元进行编程，并且可以使用精细机制对存储器单元中的一个或多个单元进行编程。这实现了极限编程准确度和编程速度。

摘要： 本申请涉及一种卷积神经网络的注意力模块、注意力机制及卷积神经网络，注意力模块首先利用可形变卷积分别在水平方向与竖直方向进行特征提取，以方便后续编码时更能捕捉到物体的位置信息；其次，注意力模块沿一个空间方向捕获远程依赖关系，同时沿另一空间方向保留精确的位置信息，使得竖直方向和水平方向的信息均得以保留；然后经系列变换后得到注意力向量，并作为权重因子点乘回原特征向量，如此，可以融合空间的注意力和通道的注意力，解决了现有注意力机制在空间和通道上运算统一的问题，且可以提高卷积神经网络的精度。

摘要： 本发明公开了一种利用模拟神经形态存储器的人工神经网络设备，该人工神经网络设备包括一个或多个非易失性存储器阵列。实施方案包括改进的机制和算法，其用于调谐非易失性存储器阵列，使得存储器单元的浮栅可以被快速和准确地注入所需量的电荷，以表示由人工神经网络用作权重的模拟值。

摘要： 本发明公开了一种考虑层内神经元互作用机制的人工神经网络优化方法，本发明参考星形胶质细胞的作用机制，认为在人工神经网络中，层内神经元之间是存在横向相互作用的；本发明首先利用共识主动性的概念来对大脑中不同突触通过星形胶质细胞进行间接通信的过程进行建模，之后利用建模得到的模型来得到在深度神经网络中层内神经元之间的作用权重调整方法，作用权重通过迭代过程动态调整，在作用权重的影响下，神经元状态值的更新不仅受到自身回报值的影响，还将受到其它神经元状态值改变的影响，作用权重的大小取决于神经元之间作用距离的大小，从而通过动态地调整作用距离达到调整作用权重的目的。

摘要： 本公开涉及任意神经网络的机器学习稀疏计算机制、用于训练机制的算术计算微架构以及稀疏性。公开了一种用于促进任意图形数据的稀疏矩阵的处理的装置。该装置包括具有数据管理单元(DMU)的图形处理单元，该DMU包括用于调度矩阵操作的调度器、用于跟踪有效输入操作数的有效逻辑、以及用于跟踪要由调度器跳过的不重要输入操作数的跳过逻辑。处理电路被耦合到DMU。处理电路包括多个处理元件，处理元件包括用于读取操作数的逻辑和用于使任意图形数据的两个或更多个操作数相乘的乘法单元。

摘要： 本发明涉及一种面向水环境的中文命名实体识别的方法，特别是涉及一种基于Lattice双向长短时记忆(LatticeBi‑directionalLongShortTermMemory,LatticeBiLSTM)，带有位置编码的自注意力机制与条件随机场(ConditionalRandomField,CRF)混合神经网络的中文命名实体识别方法。首先，将获取到的中文水环境文本数据用预先训练好的词典进行词嵌入，将中文字符与词语映射成向量。然后，使用LatticeBiLSTM神经网络层从两个方向对数据的字符级和词语级特征进行提取。接着使用带有位置编码的自注意力机制对数据的位置以及句子级特征进行提取。最后使用CRF来解码特征，并获取精准度较高的命名实体所属类别的预测结果。

摘要： 本发明公开了一种基于注意力机制及神经网络的脑电信号分类方法，包括注意力模块和特征分类模块，注意力模块接受输入的脑电信号，并利用一个交互的注意力模块提取脑电信号中的空间和时间信息，特征分类模块接受经过重新编码的脑电信号，并对其进行分类。本发明基于上述的一种基于注意力机制及神经网络的脑电信号分类方法，模型结构简单，采用交互的注意力模块，可同时考虑脑电信号的时间和空间两个维度的信息，成功地从脑电信号中提取出判别性的特征，从而实现高精度的分类效果。

摘要： 本发明公开了一种基于注意力机制和全卷积神经网络的人体静电消除检测方法及系统，方法包括：构建基于注意力机制和全卷积神经网络的模型；基于所述模型构建衣物材质识别模型和静电消除检测模型；采集待识别人员图像，基于所述衣物材质识别模型对人员所穿着衣物材质进行识别；根据不同的衣物材质设定检测时长；通过静电球去除静电，并基于所述静电消除检测模型和检测时长检测静电是否消除完毕。本发明能够检测出入场人员的体内是否有静电残留，并且能够提醒人们将静电充分去除，以防止残留的静电对人体造成伤害，且在检测人员较多的情况下提高检测效率。

摘要： 基于注意力机制神经网络的日常物体材质识别方法，包括：(1)数据采集，采集同一日常物体类型下的物体，其不同材质的多角度照片，建立训练集和测试集；(2)使用实例分割网络分割材质相关图片区域，从训练集中取样样本输入卷积神经网络，进行特征提取，使用自适应优化器进行网络模型训练；(3)利用实例分割出的遮罩和标签，对图片进行处理，得到只包含材质信息的图片并结合原图材质标签信息生成中间训练集；(4)从中间训练集中取样样本输入残差网络中进行特征提取，输入注意力机制网络中进行分类，使用对比损失函数和优化器进行网络模型训练；(5)模型预测，从测试集取样样本输入训练得到的物体及材质识别的网络中。本发明节省计算资源。

摘要： 本发明公开了一种基于注意力机制的图神经网络行人轨迹预测方法，该方法主要包括：采集行人轨迹信息，提取轨迹运动特征，构建行人轨迹原始节点图；对所述行人轨迹原始节点图进行融合、舍弃和放大，生成行人轨迹最终节点图；利用时空图卷积神经网络提取行人轨迹最终节点图的时空特征，根据所述时空特征构建行人轨迹的原始时空特征图，并利用图通道注意力机制筛选出重要的时空特征组成新的时空特征图；将所述新的时空特征图输入预测器，预测器输出预测的预设时间内的行人轨迹；给所述预测的行人轨迹分配权重，以权重最大的轨迹作为最终的预测结果。该方法通过更加关注对最终结果有影响的特征将有效信息最大化，有效提高了行人轨迹预测精度。