9.22 腦科學(xué)日報| 心臟驟停后人或仍有意識？
第1862期 腦科學(xué)日報
2023年9月22日
科 學(xué) 時 訊
1，Nature子刊：細(xì)菌來源的新型5-羥色氨酸生物合成途徑并實現(xiàn)在細(xì)菌中從頭合成人體激素褪黑素
來源：生物谷
色氨酸是生物體內(nèi)眾多生理活性小分子的代謝前體，其中包括了人體內(nèi)的重要神經(jīng)遞質(zhì)血清素（5-羥色胺，5-HT）、植物生長激素吲哚乙酸和細(xì)菌信息分子吲哚等。5-HT在人體內(nèi)廣泛參與調(diào)節(jié)情緒、認(rèn)知、記憶和其他生理過程，還可進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為具有調(diào)節(jié)睡眠作用的褪黑素。
近日，來自浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)系和附屬第四醫(yī)院杜藝嶺課題組首次發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌來源的5-羥色氨酸生物合成途徑。該研究也揭示了多個細(xì)菌來源的活性次級代謝產(chǎn)物（如抗膽酰酯酶藥物毒扁豆堿）分子結(jié)構(gòu)中羥基色氨酸單元的來源之謎，顯示了這種血紅素依賴型的色氨酸羥基化反應(yīng)是細(xì)菌用于獲取羥基色氨酸的保守生物合成策略。作為概念論證，研究人員設(shè)計了一條全新的褪黑素人工合成途徑用于在工程化細(xì)菌中實現(xiàn)褪黑素的高效從頭合成。
2，Resuscitation：心臟驟停后人或仍有意識
來源：科技導(dǎo)報
近日，美國與英國一項聯(lián)合研究顯示，心臟驟停后至多一小時內(nèi)，部分人仍有意識；在昏迷狀態(tài)下，部分人有與思考和記憶有關(guān)的腦活動模式。研究人員統(tǒng)計了2017年5月到2020年3月間因心臟病突發(fā)在這些醫(yī)院接受搶救的567名患者，其中85人接受搶救時被監(jiān)測了腦電波。
在53名最終活下來的患者中，約四成人回憶起心肺復(fù)蘇過程中自己出現(xiàn)過某種程度的意識。這種意識無法被現(xiàn)有醫(yī)學(xué)檢測方法檢測到。一些患者說自己似乎在做夢。其他人則記得一些搶救過程中的經(jīng)歷，如疼痛、壓迫或聽到醫(yī)生講話聲。還有人“看到了”親人或回顧了自己的一生。研究人員猜測，這或許是因為垂死狀態(tài)下的大腦不再處于抑制狀態(tài)。
3，Cancer Cell：利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法對不同腦轉(zhuǎn)移瘤亞型進(jìn)行準(zhǔn)確分類
來源：BioArt
腦轉(zhuǎn)移瘤除了降低生存率外，44%的患者還會出現(xiàn)認(rèn)知障礙。近日，來自西班牙國家癌癥研究中心的M. Valiente團(tuán)隊等通過構(gòu)建不同類型的腦轉(zhuǎn)移瘤小鼠模型，證實了轉(zhuǎn)移瘤對神經(jīng)活動的影響與占位效應(yīng)無關(guān)，而是可能與介導(dǎo)神經(jīng)元通訊的分子改變相關(guān)。重要的是，他們報告了一種臨床前策略，可利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法根據(jù)腫瘤對大腦活動的影響來預(yù)測腦轉(zhuǎn)移瘤亞型，以針對性的預(yù)防腦轉(zhuǎn)移瘤對患者生活質(zhì)量的影響。
4，Sci Bull：用于字符識別的集成稀疏2D突觸和CMOS神經(jīng)元的混合神經(jīng)形態(tài)硬件
來源：BioMed科技
神經(jīng)形態(tài)計算能夠有效處理數(shù)據(jù)密集型任務(wù)，相比于傳統(tǒng)的馮·諾依曼架構(gòu)，神經(jīng)形態(tài)計算通過構(gòu)建物理突觸和神經(jīng)元來模擬人腦拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了原位存算，極大減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟛⑻岣呦到y(tǒng)速度和能效。近日，復(fù)旦大學(xué)周鵬/王水源團(tuán)隊與馬順利團(tuán)隊合作，開發(fā)出基于二維MoS2突觸和CMOS神經(jīng)元混合集成的神經(jīng)形態(tài)硬件系統(tǒng)，通過特征提取和頻率編碼方案，降低了硬件系統(tǒng)所需的突觸與神經(jīng)元數(shù)量，基于板級全硬件實現(xiàn)高準(zhǔn)確和低功耗的字母和數(shù)字識別功能。這項工作有望為高度緊湊和高算力的神經(jīng)形態(tài)硬件系統(tǒng)的發(fā)展帶來新的啟示。
5，ACS Nano：通過靶向mRNA納米顆粒調(diào)節(jié)斑塊炎癥治療動脈粥樣硬化
來源：奇物論
調(diào)節(jié)炎癥是預(yù)防和治療動脈粥樣硬化及其并發(fā)癥的一種有吸引力的途徑。不幸的是，在管理斑塊炎癥方面的特異性和有效性的挑戰(zhàn)阻礙了動脈粥樣硬化治療的進(jìn)展。上海交通大學(xué)章雪晴和新澤西理工學(xué)院Xiaoyang Xu報道了一種NP介導(dǎo)的信使核糖核酸治療方法，靶向動脈粥樣硬化病變巨噬細(xì)胞，調(diào)節(jié)晚期動脈粥樣硬化病變的炎癥，以治療動脈粥樣硬化。研究證明，在晚期動脈粥樣硬化的臨床前模型中，mRNA療法成功地向巨噬細(xì)胞富集的斑塊遞送，表明這種靶向NP炎癥管理方法具有轉(zhuǎn)化為廣泛臨床應(yīng)用的巨大潛力。
6，使用動態(tài)圖自蒸餾方法實現(xiàn)基于EEG的高性能聽覺注意檢測
來源：腦機(jī)接口社區(qū)
聽覺注意檢測旨在利用大腦信號來模擬人類聽覺系統(tǒng)中的“注意力”過程。近日，安徽大學(xué)智能信息處理與人機(jī)交互實驗室(IIP-HCI)的范存航副教授、呂釗教授聯(lián)合清華大學(xué)的陶建華教授、中科院自動化所的易江燕副研究員，提出了一種基于動態(tài)圖自蒸餾(DGSD)的聽覺注意檢測模型。該方法不需要聽覺刺激作為輸入，僅依靠腦電圖信號進(jìn)行聽覺空間注意檢測，使其在現(xiàn)實場景中更加實用。通過利用動態(tài)圖卷積網(wǎng)絡(luò)有效地對具有非歐幾里得性質(zhì)的EEG數(shù)據(jù)進(jìn)行表示，進(jìn)而從EEG數(shù)據(jù)中提取與聽覺空間注意相關(guān)的關(guān)鍵特征信息。
7，Nat Commun：67個國家中主觀社會經(jīng)濟(jì)地位和收入不平等與自我報告的道德有關(guān)
來源：集智俱樂部
與他人相比，個體可能會感受到經(jīng)濟(jì)資源匱乏，這種感受被稱為主觀經(jīng)濟(jì)匱乏體驗，盡管已經(jīng)證明這種體驗會改變認(rèn)知焦點、注意力和決策制定，但它們與人類道德的關(guān)聯(lián)仍存在爭議。近日一項調(diào)查研究了主觀經(jīng)濟(jì)匱乏體驗（以個體水平的主觀社會經(jīng)濟(jì)地位較低作為指標(biāo)）與國家層面的收入不平等之間的關(guān)系，以及與多種與道德有關(guān)的自我報告測量指標(biāo)之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明，在個體水平上，低主觀社會經(jīng)濟(jì)地位和國家層面的收入不平等與更高水平的道德認(rèn)同、更高的合作性道德、更大的道德圈子和增加的親社會意圖相關(guān)聯(lián)，這些結(jié)果似乎在進(jìn)行了多項高級控制分析后仍然穩(wěn)健。
8，Scientific Reports：蠟燭還能干啥？創(chuàng)造性思維，人類又輸了
來源：中國科學(xué)報
發(fā)散性思維通常是指與創(chuàng)造性相關(guān)的一類思維過程，需要為特定任務(wù)想出各種不同創(chuàng)意或?qū)Σ?。近日一項研究發(fā)現(xiàn)，大型語言模型（LLM）人工智能（AI）對話機(jī)器人在創(chuàng)造性思維任務(wù)上能夠超越大部分人類。研究結(jié)果表明，當(dāng)前AI對話機(jī)器人的創(chuàng)意能力已與人類相當(dāng)。不過，得分最高的人類受試者依然能超過對話機(jī)器人的最佳答案。
審校：Simon
