《Nature | 后顶叶皮层中的突触布线模式支持决策》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-02-26
  • 2024年2月21日,哈佛医学院等机构的研究人员在Nature发表题为Synaptic wiring motifs in posterior parietal cortex support decision-making的文章。

    后顶叶皮层在知觉决策任务中表现出选择性活动。然而,目前尚不清楚这种选择性活动是如何从潜在的突触连接中产生的。

    该研究结合了虚拟现实行为、双光子钙成像、高通量电子显微镜和电路建模,以分析后顶叶皮层神经元之间的突触连接与其选择性活动的关系。研究人员发现兴奋性锥体神经元优先靶向具有相同选择性的抑制性中间神经元。反过来,抑制性中间神经元优先靶向具有相反选择性的锥体神经元,形成对立的抑制基序。这个基序甚至存在于不同任务时期具有活动峰值的神经元之间。

    研究人员开发了这些基序执行的计算的神经回路模型,并发现具有相反选择性的神经群体之间的对手抑制放大了选择性输入,从而改善了试验类型信息的编码。这些模型还预测,在不同任务时期具有活动峰值的神经元之间的对手抑制有助于产生特定于选择的顺序活动。这些结果为皮层回路中的突触连接如何支持学习决策任务提供了证据。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07088-7
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    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-01-25
    • 2024年1月24日,加州大学洛杉矶分校(UCLA)洪暐哲团队在Nature 期刊发表了题为Cortical regulation of helping behaviour towards others in pain 的研究论文。 尽管先前的研究表明,人类和动物能够感知其他个体的状态和需求,但个体如何针对他人的特定需求和目标作出有针对性的帮助行为,以及其背后的神经机制仍然不清楚。虽然这些帮助行为需要个体能够识别他人的状态和需求,但是如果旁观者仅仅理解他人的需要而不采取行动来提供帮助,这对那些有需要的个体来说价值有限。帮助行为是如何发生的?它在神经网络中是如何被编码和调控的?这些行为过程的神经生物学机制并不清楚。 该研究使用小鼠作为模式生物,对动物间的帮助行为进行了深入的研究,并揭示了大脑中编码和控制这种行为的重要神经生物学机制。 研究团队在之前的研究中发现,小鼠能够表现出亲社会的安慰行为(allogrooming behavior)以向经历了负面刺激而处于焦虑状态的同伴提供情感上的支持。在这一发现的基础上,研究团队进一步发现,小鼠对处于疼痛中的同伴能够表现出有针对性的帮助行为——小鼠会有针对性地舔舐同伴的受伤部位,以帮助他们应对疼痛。这种帮助行为被作者称为targeted allolicking。它由其他小鼠的局部疼痛和伤害引起,并且能够减少受伤个体自己舔舐自己伤口的需求。这种帮助行为在动物界广泛存在。作者们的研究提供了确凿证据,表明小鼠能够感知处于疼痛中的个体的特定需求,并通过targeted allolicking帮助其他小鼠应对疼痛。这为研究这种行为的神经生物学机制奠定了基础。 利用这一行为模型,研究团队深入研究了大脑皮层区域Anterior Cingulate Cortex (ACC)在编码其他个体的疼痛状态,以及调节这种帮助行为方面的作用。作者们发现,ACC中的单个神经元和整体的神经活动能够编码其他个体的疼痛状态,并且与对其他个体正常状态的神经反应有显著不同。此外,ACC中存在不同的神经元参与编码两种不同形式的亲社会行为——针对其他个体局部疼痛的目标性帮助行为(targeted allolicking)和对其他个体的安慰行为(allogrooming)。这些发现为ACC如何感知其他个体不同形式的负面状态,并根据不同情境调控不同的亲社会行为提供了新的见解。有趣的是,与这项研究的发现类似,过去的研究使用脑电图发现人类幼儿表现出的安慰和助人行为也与不同的神经活动模式相关。 最后,研究团队通过光遗传学和化学遗传学提供了功能上的证据,证明了ACC神经元在控制这种帮助行为中的因果关系。该研究发现,抑制ACC的神经元会导致allolicking减少,而激活ACC可以增强针对受伤部位的allolicking行为。 目前人们对于帮助行为的神经编码和调节这一有趣的问题还知之甚少,因此这项发现具有重要的意义。这些发现对动物感知其他个体的特定状态和需求并表现出亲社会行为的神经机制提供了关键见解,并为亲社会行为的神经机制研究开辟了新的研究方向。
  • 《分布式配储市场开启放量模式》

    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2022-04-08
    • 河北省能源局日前发布的《屋顶分布式光伏建设指导规范(试行)》提出,屋顶分布式光伏项目逐步按照“光伏+储能”方式开发建设,以确保电网安全运行和用户供用电安全为原则,统筹考虑负荷特性和电能质量要求配置储能。 分布式配储在规模较小的分布式光伏项目中并不常见,市场需求一直很小。但自国家能源局2021年5月提出“在确保安全前提下,鼓励有条件的户用光伏项目配备储能”“户用光伏发电项目由电网企业保障并网消纳”后,河北、山东、河南等地陆续发布相关文件跟进落实。业内人士认为,在政策助力下,分布式配储有望迎来规模化发展。 三大因素释放分布式配储需求 “分布式配储,特别是户用配储在国外发展更为成熟,尤其是在一些电网稳定性较差的国家,在高电价及较好的综合能源服务市场环境和补贴驱动下,户用配储需求旺盛,国内此类需求却很小。”固德威太阳能学院总监卢欢告诉记者。 不过,这一局面正在生变。行业研究机构集邦咨询新能源事业部王健表示,目前三大因素正在释放分布式配储市场需求。“除了国家层面的支持政策外,2021年9月能耗双控目标完成情况晴雨表发布后,全国21个省级行政区开始紧急实施工商业限电政策,提升了工商业对备用电源的需求,储能的需求同步显现。” 光伏产业加快调结构,也让分布式配储获得更多关注。国家能源局此前发布的数据显示,2021年我国新增光伏装机约5300万千瓦,分布式光伏占比首次突破50%,达到55%。王健认为,当前光伏集中式与分布式并举的发展趋势明显,后者机规模的增长将持续推高储能需求,加快“分布式+储能”市场放量。 在此背景下,国内分布式配储价值长期被低估已成业界共识。“和集中式光伏配储一样,分布式光伏配储也是在电源侧安装系统,且装置靠近终端,可降低电能传送成本,并在一定程度上缓解光伏发电不稳定、波动性强的问题。”中国新能源电力投融资联盟秘书长彭澎说。 部分地区先行先试 卢欢指出,河北等地发布支持文件,反映出各地从政策上认可了分布式配储的价值,并希望促进相关产业发展。“近年来,随着国内分布式光伏市场兴起,我们也在跟踪分布式配储行业发展动向,目前已参与了南京等地区的示范性项目建设,并推出了相关产品。” “不过,目前在国内市场销售分布式配储产品,需要特别关注经济性。”卢欢表示,我国电网电力供应能力强、电价较欧美国家更低,在无补贴情况下,户用配储要充分考虑投入成本。“以7%的收益率粗略测算,目前光伏发电投资成本约3元/瓦,配置储能后翻一倍,成本回收期要从13年-14年延至20年以上,所以分布式配储更适合用电量较大、电费更高的工商业用电场景。” 王健也为记者算了一笔账,假设安装10千瓦的分布式光伏系统,并采用单充模式4千万时—10千瓦时的储能系统,投资成本分别以5000元/千瓦时和1500元/千瓦时测算,则总投资在8.5万元左右,而户用配储初始投资需在若干年收回后才能盈收。“不同城市的户用配储经济性各异,与所在地区的接受度、地理条件、项目收益水平、经济发展水平直接相关,一般人口密集、经济发达的沿海地区会优先考虑分布式配储。” 彭澎也表示,分布式配储要重视成本疏导。“不管是工商业主还是居民,安装分布式光伏无需特别规划和设计,安装便捷且操作简单。但增加储能后,成本势必有所提升,导致户用配储更多是自发行为。” “整县推进”改变配储模式 值得注意的是,国家能源局2021年5月明确鼓励有条件的户用光伏项目配备储能后,业内就曾掀起“整县推进”应不应该配储的大讨论。 根据国家能源局2021年9月发布的《关于公布整县(市、区)屋顶分布式光伏开发试点名单的通知》,全国共有31个省市区的676个县报送了试点,并全部列入“整县推进”开发试点名单。 以单县平均装机规模约20万千瓦计算,全国试点总装机规模或超1亿千瓦,这意味着未来用户侧自发自用和就近消纳的电量占比将不断提升,可能对电网造成冲击,而配置储能可以发挥“稳定器”作用。 河北省能源局在《屋顶分布式光伏建设指导规范(试行)》中特别提及,配套储能以不出现长时间大规模反送、不增加系统调峰负担为原则,综合考虑整县屋顶分布式光伏开发规模、负荷特性等因素,确定储能配置容量,提升系统调节能力。屋顶分布式光伏配套储能,可选择自建、共建或租赁等方式灵活开展配套储能建设。 王健认为,作为分布式光伏开发的新模式,“整县推进”具有统一规划、分步实施、整体见效的特点,将直接影响户用配储集中化、系统化的运营模式。在此背景下,集中建设配套储能可减少储能配置容量,节约成本。同时,集中配储立足全局,综合所有用户用电功率、可再生能源发电功率、储能容量等信息统一调度,电能过剩时可及时做好消纳工作,供电紧张时可统一为用户供电,最终实现优化用电的效果。 卢欢则提出,目前“整县推进”大多以租赁模式为主,配储后或将影响居民利益模式。“若农村‘分布式+储能’为村委会所有,村委会和电网公司签署协议,则村级电站可通过参与调峰、调频等综合能源管理服务获益。”