我校顺利举办"Mini-Symposium on Prefrontal Functions"
发布时间:2014-12-06  阅读次数:201

       由华东师范大学心理与认知科学学院、华东师范大学-纽约大学脑与认知科学联合研究中心(上海纽约大学)、上海市脑功能基因组学重点实验室共同主办的“大脑前额叶功能研讨会/ Mini-Symposium on Prefrontal Functions”于2014年12月1日-2日在我校俊秀楼223报告厅顺利举办。

 


       来自美国耶鲁大学的王敏教授、日本京都大学的Shintaro Funahashi教授、日本了德寺大学的Satoru Otani教授、芬兰阿尔托大学的Leena Synnove Carlson教授、上海纽约大学蔡昕颖副教授及我校王立平副教授分别作了会议学术报告。研讨会由心理与认知科学学院院长周永迪教授主持,上海纽约大学副校长汪小京教授及来自我校心理与认知科学学院、脑功能基因组学重点实验室、生命科学学院、认知神经科学研究所等多个院系约120位师生聆听了报告会并参与研讨。


       Shintaro Funahashi教授就在猴子前额叶皮层中探究双重任务干扰的神经机制展开研讨。心理学研究认为,大脑的认知能力是有限的,因此无法同时加工很多认知任务。当两个认知任务同时使用相同的认知资源,并且这两个任务的认知资源需求超出了总的认知资源量,所产生的效应就称为双重任务干扰效应。Dr.Funahashi训练猴子同时进行空间注意任务和空间记忆任务,并记录LPFC的单细胞放电活动。行为学结果表明猴子产生了双重任务干扰效应,并且LPFC中表征任务相关信息的神经元活动下降与双重任务的需求增加相关。这些结果为双重任务干扰和能力极限的心理学模型提供了直接的神经生理学证据。


       Leena Synnove Carlson教授报告题目为7-11岁儿童腹侧视皮层的自上而下的调制作用。主要探讨了成人和儿童被试梭状回面孔区,旁海马回,压后皮质及杏仁核脑区的自上而下调制作用的差异。该研究以儿童和成人为被试,利用fMRI技术,采用1-back任务,要求被试注意人脸(人脸选择任务,忽略场景刺激)或场景(场景选择任务,忽略人脸刺激)。实验结果发现:1、在儿童被试中,梭状回的定位较差,前额叶和梭状回的功能连通性以及梭状回面孔区对任务的自上而下的调制作用比成人弱;旁海马回与前额叶的功能连通性及其自上而下的调制作用与成人被试相近;压后皮质对任务的调制结果与旁海马回类似,这也说明了在儿童发育过程中,大脑功能网络进一步发展成对特定任务和功能具有选择性。2、杏仁核在儿童和成人被试中都对中性人脸刺激反应;在人脸选择任务和场景选择任务中,儿童杏仁核自上而下的调制作用比成人弱;儿童杏仁核和眶额皮层及内侧前额叶皮层的功能连通性要强于成人被试;杏仁核的结果表明儿童正在发展的人脸加工以及对注意和不注意人脸刺激之间调制作用较差。


       王敏教授介绍了年龄增长对灵长类动物背外侧前额叶皮层(dlPFC)的影响。在缺乏感官刺激的情况下,灵长类动物的背外侧前额叶皮层(dlPFC)神经元会产生持续的放电(皮层网络中的一类在延迟阶段才会放电的延迟细胞(named as delay cell or memory cell)在持续兴奋),它是灵长类动物心理表征的基础。传统意义上认为NMDAR是长时记忆突触可塑性的重要标志,近来也有文章提出对NMDAR(NMDA receptor)依赖性的周期性兴奋对工作记忆、认知控制以及决策制定有一定的影响。在dlPFC的锥体细胞循环中NMDAR扮演了重要的角色,如果受到破坏会最终导致记忆受损和思维障碍。延时细胞的NMDAR受损对精神分裂症或者阿尔兹海默症有一定影响。PFC网络受损会影响cAMP信号通路,导致细胞放电频率降低,进而影响工作记忆。相关的一些蛋白如PED4A蛋白会随着年龄的增长而降低,而p-tau蛋白则会随着年龄的增长而逐渐增加,这些蛋白的改变最终会会导致dlPFC网络中细胞放电频率降低。

       Satoru Otani教授的报告阐述了前额叶皮层中正常和异常的突触可塑性:与认知和行为的关联。主要探讨了前额叶皮层(PFC)和记忆的关系,关键的神经调质多巴胺、慢性压力、精神分裂症和PFC可塑性的关系。PFC的可塑性会编码行为的时间进程的记忆,实现这一功能需要PFC中蛋白质的合成,涉及突触的可塑性—长时程增强作用(LTP)。多巴胺对于LTP的影响在于:PFC中多巴胺下降,导致工作记忆衰退。精神分裂症的症状,导致PFC中多巴胺的减少;慢性压力导致PFC中多巴胺的减少,并因此破坏长时程增强作用。传统药物香酥散可缓解和压力有关的失调。在PFC中异常的突触可塑性会损害认知功能。通过MK801诱发的异常的长时程增强作用损害PFC介导的认知功能。


        蔡昕颖是上海纽约大学脑与认知科学联合研究中心的副教授。研究方向主要集中在经济决定的神经机制。这篇报告的主要内容为前额叶对于经济决定的作用。经济的选择主要包括三个方面:价值计算,价值的比较以及选择行为的产生。人类以及动物在做决定时,常常倾向于更快并且更多的效益。在经济决策的过程中,OFC参与感觉信息的整合,当OFC受损时,病人很难做决定。OFC经LPFCv投射到LPFd再投射到运动区域进行选择。研究以果汁为奖励来训练猴子,表明OFC参与了奖励给予的时间窗的编码,LPFC参与决定选择的编码。


       我校认知神经科学研究所的王立平副教授提出准确提取声音序列中结构的能力是学习语言的先决条件,而获取和应用语言的能力可能是人类特有的。在研究中,应用行为学、功能性核磁共振和电生理的方法通过声音序列学习的范式来研究猴子和人学习规则时的神经机制。研究的发现主要有以下三点,一:猴子拥有理解序列中的数字信息的能力。二、只有人类能具有在IFG区的皮层环路中把复杂信息整合输出的能力.三、基于本研究的结论,未来我们可以进一步研究人类和猴子学习语法类似的规则(循环或递归)的神经机制.。


       本次学术研讨会达到了预期的交流目的,使得大脑前额叶功能部分最新的研究结果得到充分和深入的交互讨论。此次几位海外专家的应邀来访,提供给了我校师生与国际前沿的研究工作讨论交流的机会、可能的跨领域研究合作和各研究领域内更深入的思考和产出等,此次学术访问活动也加大了我校实验室与国际顶尖实验室的交流,对提高我校相关实验室学术水平具有重要的意义。