2022年6月，由青年科學(xué)家自組織的年度學(xué)術(shù)會議“TCCI-neurochat神聊2022”成功召開。12位來自世界各地的科學(xué)家們齊聚線上，從神經(jīng)元到神經(jīng)環(huán)路，從模式動物到社會群體，從語言到交互，從計算建模到精神病理等等角度，與大家分享了神經(jīng)科學(xué)的最前沿成果。本次會議得到天橋腦科學(xué)研究院(Tianqiao & Chrissy Chen Institute, TCCI)的傾情資助，并受到 TCCI 旗下全球在線腦科學(xué)家社區(qū)蘇格拉底實驗室(Socraticlab)和追問媒體(Nextquestion)的特別支持。
作為今年神聊會議的特邀開場嘉賓之一，北京師范大學(xué)認知神經(jīng)科學(xué)與學(xué)習(xí)國家重點實驗室的薛貴教授為觀眾介紹了一些里程碑式的研究，引領(lǐng)我們了解科學(xué)家對于情境記憶的不同觀點，比如記憶痕跡的重現(xiàn)或是可以構(gòu)建的經(jīng)歷。隨后，薛貴教授介紹了一些他們實驗室過往在大腦中捕捉記憶痕跡的研究方法，首先是基于全腦的表征相似性分析技術(shù)，分析大腦分布式的活動模式。通過這樣的分析，可以發(fā)現(xiàn)很多腦區(qū)存在著記憶的痕跡。為了進一步描述這些記憶的痕跡，薛貴教授團隊借助深度學(xué)習(xí)的方法，通過訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來追尋人腦中記憶印跡。最后，薛貴教授從四個方面地介紹了他持續(xù)探索的研究方向，包括不同的方法學(xué)工具和計算技術(shù)，記憶表征的動態(tài)變化特點，記憶的交互特點以及對記憶障礙的調(diào)節(jié)和干預(yù)。
西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的吳爭教授匯報了他博士后期間的工作，主題為前運動回路中的決策機制。他們開發(fā)了一種基于嗅覺的延遲匹配樣本任務(wù)，使用多神經(jīng)元記錄揭示樣品和測試氣味在嗅覺感覺和聯(lián)想皮層中如何表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，感覺、聯(lián)想和運動區(qū)域存在感覺線索和運動計劃的梯度表征。以前被認為主要指導(dǎo)運動的前運動區(qū)域參與了決策過程，而前外側(cè)運動區(qū)(ALM)第二層細胞群也富集了感知信息。吳爭表示未來他的實驗室會持續(xù)探索用于決策的皮層回路的功能結(jié)構(gòu)，社交行為的認知控制，希望有更多對這領(lǐng)域感興趣的研究人員入駐。
西達賽奈醫(yī)學(xué)中心的付鐘正博士跟大家分享了自己近期發(fā)表在《科學(xué)》上的一篇文章，主要關(guān)于自我檢測和自我控制的神經(jīng)機制。在日常生活中，我們極易受內(nèi)外部信息的干擾，難以專注于當(dāng)前任務(wù)。對于大腦如何抑制和克服內(nèi)外部干擾、專注于目標相關(guān)任務(wù)，付博士從單神經(jīng)元層面進行了探究。他讓癲癇病人完成經(jīng)典的Stroop任務(wù)和多重干擾任務(wù)，同時通過在被試的大腦中埋植微電極，記錄顱內(nèi)EEG和單神經(jīng)元發(fā)放信號。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在內(nèi)側(cè)前額葉的前扣帶回和運動輔助區(qū)都有表征反應(yīng)沖突和錯誤的神經(jīng)元;在這些區(qū)域中，任務(wù)特異性神經(jīng)元和泛化神經(jīng)元交織在一起;在神經(jīng)元活動組成的高維空間里，下游腦區(qū)可以按需調(diào)取相關(guān)信息。深入了解大腦的這一神奇功能，有助于我們優(yōu)化自己的行為，更高效地工作和學(xué)習(xí)。
達特茅斯學(xué)院的馬飛龍博士本次報告的主要內(nèi)容是人類大腦精細的功能架構(gòu)及個體差異。首先，馬博士介紹了不同個體大腦結(jié)構(gòu)和功能之間對應(yīng)關(guān)系的差異，給個體研究帶來挑戰(zhàn)，使用超校準(hyperalignment)方法可以很好地解決這個問題。接著，他從智力的神經(jīng)機制角度詳述了大腦功能架構(gòu)差異對個體認知、行為等的影響。對青春期雙胞胎大腦功能連接的分析發(fā)現(xiàn)，粗糙的功能連接遺傳度較高，而精細的功能連接遺傳度較低，更多受后天環(huán)境或經(jīng)驗影響，能更好地預(yù)測學(xué)習(xí)和記憶能力。最后，馬博士提出一個新的INT(individualized neural tuning)模型，可以更穩(wěn)定、準確地描繪個體大腦的精細功能架構(gòu)。
浙江大學(xué)腦與腦機融合前沿科學(xué)中心的賈柯研究員為我們帶來了大腦可塑性相關(guān)的研究，包括從宏觀層面觀察工作記憶系統(tǒng)的塑造、通過神經(jīng)元的連接屬性真實反映感覺皮層的可塑性以及大腦高級功能的反饋等，并通過更高尺度成像技術(shù)以及深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)等方式來尋找識別和調(diào)節(jié)大腦可塑性背后的機制。
法國NeuroSpin研究所的朱棋教授則為我們帶來了腦科學(xué)研究中硬件方面的相關(guān)進展，通過內(nèi)置線圈實現(xiàn)清醒猴全腦的高分辨率成像——這項技術(shù)不僅可以通過固定位置的線圈采集數(shù)據(jù)從而對猴腦數(shù)據(jù)進行全天候的數(shù)據(jù)采集，同時也可以減少相關(guān)線圈的干擾，提高分辨率率，這將幫助我們更好地了解腦區(qū)成像及功能變化。
本屆TCCI-neurochat神聊會議組委會成員有南京師范大學(xué)胡傳鵬教授、香港大學(xué)金婧雯助理教授、浙江大學(xué)百人計劃孔祥禎研究員、中科院心理所博士生魯彬、北京慧腦云算法工程師王鑫迪、紐約兒童心理研究所科學(xué)家徐婷、蘇州大學(xué)講師應(yīng)浩江、伯明翰大學(xué)張磊副教授、上海交通大學(xué)張洳源副研究員。
其他報告嘉賓包括羅切斯特大學(xué)Duje Tadin教授、德國維爾茨堡大學(xué)周雨青博士、北京大學(xué)心理與認知科學(xué)學(xué)院彭玉佳研究員、北京大學(xué)物理學(xué)院曹淼博士、香港城市大學(xué)李吉星助理教授、愛荷華大學(xué)兒科-精神系蔣靜助理教授，“追問”(Nextquestion)將在后續(xù)報道中繼續(xù)報道相關(guān)內(nèi)容，敬請關(guān)注。
關(guān)于天橋腦科學(xué)研究院
天橋腦科學(xué)研究院(Tianqiao and Chrissy Chen Institute，TCCI)是由陳天橋、雒芊芊夫婦私人出資10億美元創(chuàng)建的，旨在支持、推進全球范圍內(nèi)腦科學(xué)研究，造福全人類。TCCI一期投入5億元人民幣支持中國的腦科學(xué)研究，與上海周良輔醫(yī)學(xué)發(fā)展基金會合作成立上海陳天橋腦健康研究所(又名TCCI轉(zhuǎn)化中心)，致力于提升腦健康和腦疾病治療研究和成果轉(zhuǎn)化。后又與華山醫(yī)院、上海市精神衛(wèi)生中心等建立戰(zhàn)略合作設(shè)立了應(yīng)用神經(jīng)技術(shù)前沿實驗室和人工智能與精神健康實驗室，投入相關(guān)技術(shù)的直接開發(fā)和研究。在國際上TCCI與加州理工學(xué)院合作成立TCCI加州理工研究院，設(shè)腦機接口、社交與決策神經(jīng)科學(xué)、系統(tǒng)神經(jīng)科學(xué)、分子與細胞神經(jīng)科學(xué)、大腦成像、神經(jīng)科學(xué)教育等多個中心，重點關(guān)注大腦基礎(chǔ)研究。TCCI還在全球持續(xù)支持了中國、歐洲、日本、美國等地的神經(jīng)科學(xué)年會。TCCI已經(jīng)成為全球最知名和最大規(guī)模的支持人類腦科學(xué)研究的研究機構(gòu)之一。
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