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科学通报
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夏建白

旬刊

0023-074X

csb@scichina.org

010-64036120

100717

北京东城区东黄城根北街16号

科学通报/Journal Chinese Science BulletinCSCD北大核心CSTPCDEISCI
查看更多>>《科学通报》创刊于1950年，是中国科学院主办、中国科学杂志社承办的自然科学综合性学术刊物，报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性和和高水平的、具有重要意义的最新研究成果，要求文章的可读性强，能在一个比较宽范的学术领域产生深刻的影响。我们的目标是：成为国内外读者了解中国乃至世界范围的自然科学各研究领域最新成果的主要窗口之一。《科学通报》进入了国际上主要检索系统，如CA，EI，日本《科技速报》和美国科学信息研究所（ISI）的以下系统：Science Citation Index(SCI-CDE)，SCISearch，Current Contents(PC&E)和Research Alert。
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    基于人脑图表标准化建模探索特发性中枢性性早熟女童大脑皮层发育模式

    朱湘文慕玉竹罗崇静宫竹青...
    3589-3596页
    查看更多>>摘要：特发性中枢性性早熟(ICPP)是由下丘脑-垂体-性腺轴(HPG)过早激活引起的真性性早熟,其背后隐藏着复杂的神经生物学机制.尽管先前的研究已经利用神经影像学手段揭示了ICPP患儿大脑皮层的结构异常,但受限于个体评估差异和技术手段局限,全面描绘此类患儿脑发育轨迹仍具挑战.基于人脑图表的标准化建模方法,能够为参照共同基线研究的各种神经发育状况提供一个标准框架,从而稳定地检测神经与精神疾病的脑形态变化.本研究招募了56名ICPP女童作为观察对象,同时采集100名健康被试数据用于绘制常模曲线,旨在探索ICPP患儿大脑皮层体积的改变模式和发育模式.结果表明ICPP患儿的大脑总体积(TCV)、灰质体积(GMV)及多个局部脑皮层体积均小于常模,其发育曲线也相应滞后.为了进一步考察激素对皮层体积的影响,我们将ICPP组的促黄体生成素(LH)、卵泡刺激素(FSH)水平分别与出现差异的脑区体积进行回归分析,最终并未发现与性激素存在显著关联的脑区体积.综上所述,基于人脑图表的标准化建模为精确量化个体化差异提供了有力支持,有助于我们更深入地理解激素相关发育障碍对脑发育模式的影响.然而,性激素对脑发育的影响可能更为复杂,需要进一步的研究来揭示其内在机制.

    人脑图表常模中枢性性早熟皮层体积

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    儿童慢食行为与身体质量指数的神经影像学关联:基于中国儿童大脑结构常模的研究

    李恩莹位东涛董德波高笑...
    3597-3607页
    查看更多>>摘要：中国儿童超重肥胖比率不断增长,危害儿童身心健康.因此,有必要关注儿童肥胖问题,探究儿童饮食行为与肥胖的脑结构关联.慢食行为是儿童饮食行为中潜在的重要关键因素,在增强饱腹感的同时减少能量摄入,能够有效预防和改善肥胖问题,但已有研究未深入探讨其脑结构基础.本研究选取99名儿童,年龄范围为9～12岁,平均年龄为10.476±0.855岁,通过儿童饮食行为量表的慢食维度测量儿童的慢食行为,使用磁共振成像仪采集脑影像数据,获取脑区皮层体积并映射到中国儿童脑体积常模上,进一步得到儿童脑区皮层体积在常模上的相对位置参数.相关分析结果表明,身体质量指数(body mass index,BMI)与慢食行为(r=-0.383,P＜0.001)呈负相关,与舌回皮层体积(r=0.304,P=0.002)和后扣带回皮层体积呈正相关(r=0.392,P＜0.001),慢食行为与后扣带回皮层体积呈负相关(r=-0.221,P=0.028).中介模型表明后扣带回皮层体积在儿童慢食行为与身体质量指数之间存在中介作用,中介效应值为-0.088.后扣带回具有重要的奖赏和执行控制功能,引导注意力焦点(进食体验、进食过程)和支持内部导向认知(奖赏状态、饱腹状态).慢食行为的儿童感知进食过程并识别饱腹信号,适时停止进食行为,而快速进食的儿童在进食体验带来的奖赏中忽视了饱腹状态,往往与过度进食产生肥胖有关.本研究提供了儿童慢食行为和身体质量指数稳健的脑结构基础证据,并且为从减缓餐内饮食速度入手改善儿童肥胖问题提供理论参考.

    儿童慢食行为后扣带回舌回身体质量指数磁共振成像

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    广西少数民族学龄前儿童身心发展规律研究

    颜志雄贺哲邹霞韩佳豪...
    3608-3616页
    查看更多>>摘要：按人口比例抽取样本、构建少数民族群体心理发展队列是未来大规模队列建设的重要方向.作为个体毕生发展的奠基阶段,学龄前儿童的心理发展对学业成就、情绪调控和社会适应产生深远影响.本研究构建广西少数民族学龄前儿童心理发展队列,揭示12个少数民族聚居区学龄前儿童心理发展的特点规律.基于《学龄前儿童身心发展评估量表》,以在线方式采集132792名家长对学龄前儿童在探究与认知、社会性与情感、语言与交流、美感与表现和健康与体能等5个领域的发展数据.结果表明,学龄前儿童在探究与认知(median=4.03)、美感与表现(median=4.02)两个领域的发展高于社会性与情感(median=3.89)、语言与交流(median=3.81)和健康与体能(med-ian=3.58);女孩在语言与交流(W=7.58×107,P＜0.001,Cliffs delta=0.14)和美感与表现(W=6.55×107,P＜0.001,Cliff's delta=0.16)领域的发展比男孩的水平高.健康与体能表现出显著的年级差异,小班幼儿健康与体能的发展优于中班和大班幼儿(H=4562.91,P＜0.001,η2=0.15);相比其他民族聚居区学龄前儿童,龙胜各族、大化瑶族和巴马瑶族的学龄前儿童身心发展水平相对较高.多个少数民族聚居区学龄前儿童身心发展存在性别差异.研究初步揭示了广西少数民族学龄前儿童身心发展的特点规律,为构建少数民族学龄前儿童脑智发育队列积累了前期基础,为制定契合少数民族学龄前儿童脑智发育特点的民族教育政策提供了数据支撑.

    少数民族学龄前儿童身心发展脑智发育队列

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    EPAS1基因适应性遗传变异与世居高原藏族脑结构和功能网络的关系

    刘艳秋范存秀张新娟杨杭...
    3617-3627页
    查看更多>>摘要：世居高原藏族已形成独特的适应低氧环境的机制,低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor,HIF)通路基因内皮PAS结构域蛋白1(endothelial PAS domain protein 1,EPAS1)的遗传变异已被阐明与其低氧适应密切相关.脑耗氧量高,因此最容易受到高原低氧的影响.本研究旨在探讨HIF通路基因遗传变异与世居高原藏族脑结构和功能网络的关系.本研究招募了 135名世居高原藏族人(19.9±1.1岁)作为研究对象,匹配的65名平原汉族人作为基因遗传变异的对照人群.首先,根据文献选择EPASI基因中12个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点进行基因分型.其次,通过脑磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)扫描获得藏族脑T1结构像和静息态功能MRI(functional MRI,fMRI).藏族人群中单倍型GA和CAAA的频率显著高于平原汉族,具有这些高频率单倍型的适应较好藏族人群的脑皮层表面积在左中央后回、右距状旁回、右额中回和右后扣带回显著增加,皮层体积在左距状旁回和右颞上回显著增加,脑功能连接主要在躯体运动、腹侧注意、视觉和默认模式网络上显著增加.总之,本研究揭示了EPAS1基因适应性遗传变异与世居高原藏族脑结构和功能网络的关系,发现基因上适应较好的藏族人群脑的变化集中在功能活跃的视觉感知和运动控制脑区及其相关功能神经网络以及默认模式网络.脑的这些变化有助于调节藏族的高原活动.

    EPAS1藏族低氧脑磁共振成像(MRI)

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    高原习服与适应的评估模型构建

    李昊刘晓彤吴怡璠王琳...
    3628-3641页
    查看更多>>摘要：本研究旨在分析SpO2/HCT比值作为高原习服性评估指标对高原习服与适应的预测价值.收集了西藏自治区某医院2347名接受常规体检的患者体检报告,并由高原病研究专家根据患者体检报告和问诊结果,将患者分为高原习服性组和高原不习服组.采用SpO2/HCT指标作为高原习服性评估指标,并对两组进行比较.同时,分析高原习服性评估指标与慢性高原病(chronic mountain sickness,CMS)之间的相关性.使用受试者工作特征(receiver operat-ing characteristic,ROC)曲线下面积(area under the curve,AUC)来评估高原习服性评估指标对高原习服良好与不良人群的诊断效能.通过SpO2/HCT指标与世居者生理生化指标的关联,证明了SpO2/HCT比值评估的准确性.本研究确认,SpO2/HCT指标(altitude acclimatization/adaptation index,AAI)能够有效评估个体在高原的习服和适应水平.AAI=1.7228被确定为高原习服和适应的临界值,小于1.7228表示习服和适应不良,而大于等于1.7228表示习服和适应良好.AAI适用于高海拔移居者和世居者的高原习服或适应程度评估.

    高原习服高原适应评估血氧饱和度红细胞压积

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    地理课程与空间能力相关性的脑实证研究

    白天阳杨天宇董政董卫华...
    3642-3650页
    查看更多>>摘要：空间能力是人类进行日常行为的基本能力之一,以往研究表明地理教育与空间能力相关.但是目前研究缺乏从脑科学角度分析地理课程与空间能力的相关性.本文基于功能磁共振成像(functional magnetic resonance ima-ging,fMRI)的空间能力实验,收集地理专业大学生的脑影像数据,运用表征相似性分析(representational similarity analysis,RSA)计算地理课程成绩与脑区激活模式之间的相关系数及其显著性,揭示地理课程与空间能力的相关关系.结果表明,地理学本科核心课程(自然地理、自然地理实习、人文地理、地图学、地理信息系统、遥感)成绩与空间能力测试的正确率存在正相关,与反应时存在负相关;人文地理、地图学、遥感课程成绩与空间能力测试任务状态下的脑区激活模式存在相关性.本文从脑神经机制的层面提供了地理课程与大学生空间能力相关的实证依据,为地理课程评价、空间能力培养提供了跨学科的研究视角.

    空间能力功能磁共振成像地理课程表征相似性分析

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    人脑同伦功能亲和度图谱

    陈丽珍左西年
    3651-3665页
    查看更多>>摘要：人脑左右半球中空间对等的区域亦称同伦脑区,往往表现出功能相似性,即功能同伦.为理解人类心理行为的功能同伦规律和机制,本文基于脑连接组的双因子生成理论,提出一种人脑功能同伦研究方法:同伦功能亲和度.该方法通过计算同伦脑区的全脑功能连接模式的余弦距离,量化同伦脑区的功能亲和度.使用美国和中国"人脑连接组计划"的全脑功能磁共振影像数据库,首先绘制了"700毫秒-2毫米"时空精度的同伦功能亲和度图谱,评估了其个体差异的重测信度.其次,对该图谱的系统分析定位出人类颞顶联合区的3个特定区域,并发现了其半球偏侧化的特征规律,揭示了与注意、语言和社会认知的功能关联.最后,通过多模态脑图谱关联分析进一步探索了人脑同伦功能亲和度与遗传、进化、结构与功能组织分布的相关规律.综上,本文所提出的同伦功能亲和度方法可为人口神经科学研究提供高信效度人脑功能测量图谱.

    同伦脑区功能同伦亲和度连接组颞顶联合区文化多样性

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    基于双范式功能磁共振成像的毕生常模在年龄和认知能力上的预测

    温昕董立曹锐武旭斌...
    3666-3674页
    查看更多>>摘要：在世界毕生功能磁共振成像公开数据集中,如何评估整体人口的大脑老化程度和认知能力是研究焦点.以往的相关研究大多依赖于对静息态功能磁共振成像中不同指标的统计分析,如功能连接、功能连接密度等.本文提出基于双范式功能磁共振成像的毕生常模图谱,旨在反映被试于静息态和自然刺激范式间大脑神经活动的异步、同步.随后,设计一种基于局部感受野模块的模型,预测被试的年龄及认知评分.首先,将功能连接输入到基于变分自编码器的生成器中,构建常模.其次,利用常模对比计算每个被试的毕生功能连接模式,以形成特征.最后,将这些特征以五折交叉验证的方式拆分训练集、测试集,并输入到所提出的预测模型中,以预测年龄、流体智力和反应时评分.该方法在剑桥老龄化神经科学中心数据集(样本量:424;年龄:18～88岁)中进行测试,年龄、流体智力和反应时评分的绝对误差分别为5.97、3.72和0.108,优于其他相关研究.结果表明,所提出的常模图谱可以评估个人的认知能力,而结合所提出的方法能够降低预测年龄及认知评分的误差,这将有助于揭示被试在整个生命周期的大脑神经发育的演化模式.

    常模毕生功能磁共振成像预测

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    《科学通报》征稿简则

    封3页
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