基于对“大脑的结构与功能耦合”话题的共同兴趣,我们邀请了北京大学的曹淼老师、南京师范大学的胡传鹏老师分别基于最新的研究进行主题分享,并邀请南京信息工程大学李春彪老师作为讨论嘉宾参与交流与探讨。此次分享活动,面向神经动力学模型读书会成员开放,由集智俱乐部和开放科学中文社区(OpenScience公众号)共同举办,并在集智俱乐部官方平台同步直播,感兴趣的朋友可以预约本次直播,南京的集智读书会成员可报名线下参与。
分享一:
病理生理神经动力学的全脑时空模式
分享简介
跨多个时空尺度对快速演变的生理和病理进行计算建模十分困难,但对研究神经活动的底层机制至关重要。当前,计算模型的主要挑战为神经活动本身可能位于高维度系统以及时空演变模式极为复杂。之前的工作实现了非侵入性全脑电磁溯源成像和神经动力学模型独特组合,以描病理性神经活动的演变规律,进而精确定位癫痫致痫灶。在该研究中,我们将之前提出的方法扩展到全脑(包括皮层下结构)进而定位并追踪病理和生理神经活动功能通路。该技术与相关发现可以帮助我们进一步研究大脑的功能-结构耦合,以及辅助神经外科术前评估,为包括脑肿瘤和癫痫外科在内术前定位重要功能通路。
分享大纲
- 之前提出的用以非侵入式定位致痫灶的动力学方法(Cao et al., 2022 Nat. Commun.);
前置知识
神经质量模型(Neural Mass Models)电磁脑成像(Electromagnetic brain imaging)分享人
曹淼博士本科毕业于东南大学,后于墨尔本大学医学院获得临床神经科学与医学物理方向的哲学博士学位。博士期间使用神经动力学模型研究了癫痫发作的神经机制,并应用于癫痫手术的术前评估。博士工作发表在Nature Communications并被编辑选入“From Brain to Behaviour”中Featured Article。2021于北京大学物理学院进行博士后研究,研究方向为结合神经影像使用动力学方法对生理病理神经活动进行建模。主要工作发表在Nature Communications, NeuroImage, Journal of Neural Engineering等期刊。研究方向:神经动力学模型,EEG/MEG神经影像分析,癫痫手术术前评估与致痫灶定位。致力于神经影像与神经动力学结合的临床应用,以及(病理)神经系统建模。分享二:
集成元科学、测量和认知建模的新框架
近几十年来,认知神经科学家正试图在认知功能(例如注意力、执行功能、记忆)和大脑结构(例如某些大脑区域、区域之间的连接或动态网络)之间建立映射。尽管在这一领域进行了大量研究并且新技术得到迅速采用,但认知功能与大脑结构之间的映射仍不清晰。在本次分享中,胡老师将论证主要是我们用来描述认知功能的构念或术语的模糊性导致了这种不清晰。并通过举例来说明为什么这是一个问题,以及这个问题是如何长期被忽视的,然后提出一个集成元科学、测量和认知建模的新框架,并讨论它在我们的研究中弥合这一差距的潜力。胡传鹏,南京师范大学心理学院教授、江苏省特聘教授。Center for Open Science在东亚地区最早的推广大使,曾担任Psychological Science Accelerator这一全球心理科学实验室合作网络(全球500多个实验室参与)的助理主任。创办Chinese Open Science Network(公众号:OpenScience),进行开放科学和可重复性相关专业知识的推广;联合创办欧洲地区的华人心理与脑科学学会(Chinese Association for Psychological & Brain Science)。参与多项国际关于可重复性问题的大型合作项目,项目结果发表在Nature, Nature Human Behavior等。研究方向:关注自我认知与心理健康,使用的研究取向包括元研究、心理测量和计算建模。交流嘉宾
李春彪,南京信息工程大学人工智能学院副院长,教授、博导。兼任中国密码学会混沌保密通信专业委员会委员,中国电子学会电路与系统分会混沌与非线性电路专业委员会委员。南京信息工程大学教学名师和优秀研究生导师,江苏省第四期333高层次人才,爱思唯尔2020和2021中国高被引学者。发表核心及SCI论文百余篇,国际期刊International Journal of Bifurcation and Chaos 编委及多种国际期刊常任审稿人。研究方向:忆阻电路与神经动力学系统及其应用。近些年主要致力于忆阻混沌动力系统的调幅、调频、调偏置和多稳态分布调控的研究。Virtual intracranial EEG signals reconstructed from MEG with potential for epilepsy surgeryhttps://www.nature.com/articles/s41467-022-28640-xPoldrack, R. A., & Yarkoni, T. (2016). From brain maps to cognitive ontologies: Informatics and the search for mental structure. Annual Review of Psychology, 67, 587–612. https://doi.org/10.1146/annurev-psych-122414-033729National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. (2022). Ontologies in the Behavioral Sciences: Accelerating Research and the Spread of Knowledge. Washington, DC: Washington, DC: The National Academies Press. Retrieved from https://doi.org/10.17226/26464北京时间 (GMT+8) 2023年3月10日(本周五)上午10:00-12:001. 加入集智俱乐部任意主题读书会即可获得本次线下活动参与资格。各主题读书会详见:读书会一览https://pattern.swarma.org/study_groups如果您已经是集智读书会成员,可以联系对应的读书会运营负责人报名,同时群内也会公布具体的地址、时间、注意事项等。
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场地支持:cosee咖啡
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B站直播间:https://live.bilibili.com/8091531主办方:集智俱乐部、开放科学中文社区(OpenScience公众号)集智俱乐部成立于 2003 年,是一个从事学术研究、享受科学乐趣的探索者的团体,也是国内最早的研究人工智能、复杂系统的科学社区。它倡导以平等开放的态度、科学实证的精神,进行跨学科的研究与交流,力图搭建一个中国的 “没有围墙的研究所”。OpenScience 是民间组织Chinese Open Science Network (COSN) 发起的公众号平台,致力于普及科学研究中严谨、开放和可重复性的理念。对数据共享、研究方法、团队科学、方法与实验革新等主题进行介绍,目前包括如下活动:OpenTalks学术讲座、OpenMinds文献研读、OpenTutorials在线方法讲座、OpenTrans翻译/搬运优质英文方法论文及博客。我们的目标是与更多同行一起,拥抱开放的科研文化、提升研究的严谨性、尝试新时代的科学交流与实践方式。集智俱乐部读书会是面向广大科研工作者的系列论文研读活动,其目的是共同深入学习探讨某个科学议题,了解前沿进展,激发科研灵感,促进科研合作,降低科研门槛。读书会活动始于 2008 年,至今已经有 40 余个主题,内容涵盖复杂系统、人工智能、脑与意识、生命科学、因果科学、计算社会科学等。凝聚了众多优秀科研工作者,促进了科研合作发表论文,孵化了许多科研产品。如:2013 年的“深度学习”读书会孕育了彩云天气 APP,2015 年的“集体注意力流”读书会产生了众包书籍《走近2050》等。
为了促进神经科学、系统科学以及计算机科学等多领域学术工作者的交流合作,吸引更多朋友共同探索脑科学与类脑研究,周昌松、臧蕴亮、杨冬平、郭大庆、陈育涵、曹淼、刘泉影、王大辉、刘健、王鑫迪等来自国内外多所知名高校的专家学者在集智俱乐部共同发起「神经动力学模型」读书会,历时四个月研讨,近日圆满结束。
本季读书会形成了聚集500+成员的神经动力学社区,积累了40+小时综述、解读、研讨的视频记录,以及多篇社区成员总结的词条、笔记、翻译、科普资料等。现在报名加入读书会,即可加入社区交流讨论(微信),并解锁相关视频、文本资料。我们对脑的探索才刚刚起航,欢迎你一道参与,共同点亮更多脑科学研究的岛屿!
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500+神经动力学社区成员,邀你共同点亮更多脑科学研究的岛屿