The intrinsic catalytic activity at 10 mA cm-2 for oxygen evolution reaction (OER) is currently working out at overpotentials higher than 320 mV. A highly efficient electrocatalyst should possess both active sites and high conductivity; however, the loading of powder catalysts on electrodes may often suffer from the large resistance between catalysts and current collectors. This work reports a class of bulk amorphous NiFeP materials with metallic bonds from the viewpoint of electrode design. The materials reported here perfectly combine high macroscopic conductivity with surface active sites, and can be directly used as the electrodes with active sites toward high OER activity in both alkaline and acidic electrolytes. Specifically, a low overpotential of 219 mV is achieved at the geometric current density 10 mA cm-2 in an alkaline electrolyte, with the Tafel slope of 32 mV dec-1 and intrinsic overpotential of 280 mV. Meanwhile, an overpotential of 540 mV at 10 mA cm-2 is attained in an acidic electrolyte and stable for over 30 h, which is the best OER performance in both alkaline and acidic media. This work provides a different angle for the design of high-performance OER electrocatalysts and facilitates the device applications of electrocatalysts.

Abstract Major Depressive Disorder (MDD) and Generalized Anxiety Disorder (GAD) are highly prevalent and debilitating disorders. The high overlap on the symptomatic and neurobiological level led to ongoing debates about their diagnostic and neurobiological uniqueness. The present study aims to identify common and disorder-specific neuropathological mechanisms and treatment targets in MDD and GAD. The present study combined categorial and dimensional disorder models with a fully data-driven intrinsic network level analysis (Intrinsic Connectivity Contrast, ICC) to resting state fMRI data acquired in 108 partn = 35 and n = 38 unmedicated patients with first-episode GAD, MDD respectively and n=35 healthy controls). Convergent evidence from categorical and dimensional analyses revealed MDD-specific decreased whole-brain connectivity profiles of the medial prefrontal and dorsolateral prefrontal cortex while GAD was specifically characterized by decreased whole-brain connectivity profiles of the putamen and decreased communication of this region with the amygdala. Together, findings from the present data-driven analysis suggest that intrinsic communication of frontal regions engaged in executive functions and emotion regulation represent depression-specific neurofunctional markers and treatment targets whereas dysregulated intrinsic communication of the striato-amygdala system engaged in reinforcement-based and emotional learning processes represent GAD-specific markers and a promising treatment target.

Abstract Background Early life stress has been associated with emotional dysregulations and altered architecture of limbic-prefrontal brain systems engaged in emotional processing. Serotonin regulates both, developmental and experience-dependent neuroplasticity in these circuits. Central serotonergic biosynthesis rates are regulated by Tryptophan hydroxylase 2 ( TPH2 ), and transgenic animal models suggest that TPH2 -gene associated differences in serotonergic signaling mediate the impact of aversive early life experiences on a phenotype characterized by anxious avoidance. Methods The present study employed an imaging genetics approach that capitalized on individual differences in a TPH2 polymorphism (703G/T; rs4570625) to determine whether differences in serotonergic signaling modulate the effects of early life stress on brain structure and function and punishment sensitivity in humans (n = 252). Results Higher maltreatment exposure before the age of 16 was associated with increased gray matter volumes in a circuitry spanning thalamic-limbic-prefrontal regions and decreased intrinsic communication in limbic-prefrontal circuits selectively in TT carriers. In an independent replication sample, associations between higher early life stress and increased frontal volumes in TT carriers were confirmed. On the phenotype level, the genotype moderated the association between higher early life stress exposure and higher punishment sensitivity. In TT carriers, the association between higher early life stress exposure and punishment sensitivity was critically mediated by increased thalamic-limbic-prefrontal volumes. Conclusions The present findings suggest that early life stress shapes the neural organization of the limbic-prefrontal circuits in interaction with individual variations in the TPH2 gene to promote a phenotype characterized by facilitated threat avoidance, thus promoting early adaptation to an adverse environment.

While the neuropeptide oxytocin can facilitate empathy and altruistic behavior it may also promote self-serving tendencies in some contexts, and it remains unclear if it would increase altruistic or self-interest behaviors when they compete within a social situation. The current between-subject, double-blind, placebo-controlled fMRI study investigated the effect of intranasal oxytocin on empathy for social exclusion using a modified online ball-tossing game which incorporated monetary rewards and both the potential to display altruistic and self-interest behaviors. Results showed that when subjects in both oxytocin and placebo groups were observing a player being excluded (victim) by other players in the game there was activation in the mentalizing network. When subjects then played both with the victim and the players who had excluded them they threw more balls to the victim player, indicative of an altruistic response. However, subjects in the oxytocin group threw more balls to the excluder players indicative of greater self-interest, since the latter would be perceived as more likely to reciprocate to maximize financial gain. This behavioral effect of oxytocin was associated with greater medial orbitofrontal cortex activation when playing with the excluders and negatively correlated with trait-altruism scores. Overall, our findings suggest that in the context of competing motivations for exhibiting altruistic or self-interest behavior oxytocin enhanced self-interest and this was associated with greater activation in frontal reward areas.

Abstract Recent translational research suggests a role of the renin-angiotensin (RA) system in threat extinction and underlying neuroplasticity; however, whether and how pharmacological modulation of the RA system influences physiological and neural manifestations of threat during extinction learning in humans is unclear. Here we report that pre-extinction administration of losartan, an angiotensin II type 1 receptor antagonist, accelerated attenuation of physiological threat expression. During early extinction, losartan enhanced threat-signal specific ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) activation and its coupling with the basolateral amygdala. Multivoxel pattern analysis revealed that losartan reduced whole brain, particularly vmPFC, threat expression and voxel-wise mediation analyses further confirmed that losartan-accelerated extinction crucially involved vmPFC processing. Overall the results provide initial evidence for a critical role of the RA system in extinction learning in humans and suggest that adjunct losartan administration may facilitate the efficacy of extinction-based therapies. ClinicalTrials.gov , Identifier: NCT03396523

Intranasal oxytocin (OXT) has been associated with effects on diverse social-emotional domains in humans, however progress in the field is currently hampered by poor replicability. Limited statistical power and individual differences in biological factors, such as oxytocin receptor (OXTR) genetics, may have contributed to these variable findings. To this end, we present a pharmaco-genetic study aiming at (1) replicating previous findings suggesting that intranasal oxytocin (24 IU) blurs self-other distinction in a large sample of n = 170 male subjects, (2) determining whether variations in common receptor polymorphisms (rs237887, rs2268491, rs2254298, rs53576, rs2268498) influence sensitivity to oxytocin s behavioral effects. Employing a validated oxytocin-sensitive trait judgment paradigm, we confirmed that it blurred self-other distinction in terms of decision time and subsequent memory. However, oxytocin only influenced decision time in rs53576 G carriers, whereas effects on memory performance were most pronounced in rs2268498 TT homozygotes. In summary, the current study replicates our previous findings showing that oxytocin blurs self-other distinction and suggests that sensitivity to its effects in this domain are receptor genotype dependent.

Growing concerns about the addictive nature of internet and computer games led to the endorsement of Internet Gaming Disorder (IGD) as an emerging disorder by the American Psychological Association (APA) in 2013 and the recognition of Gaming Disorder (GD) as a new diagnosis by the World Health Organization (WHO) in 2019. While the definition of clear diagnostic criteria for IGD is beneficial for clinicians and those in need of treatment, it may also stigmatize normal behavior. Furthermore, the neurobiological mechanisms underlying IGD symptoms, and whether they resemble those of other addictive disorders remains highly debated. To this end the present study employed a dimensional imaging approach to determine associations between IGD symptom-load according to the APA and WHO diagnostic frameworks and brain structure in a comparably large sample of healthy subjects. It was found that higher symptom-load on psychometric tests assessing the APA and WHO diagnostic frameworks convergently associated with lower volumes of the striatum. The present results suggest for the first time a neurobiological foundation of the proposed diagnostic criteria for IGD according to both diagnostic classification systems, further indicating that the transition from non-disordered to disordered gaming is accompanied by progressive neuroplastic changes in the striatum, thus resembling progressive changes in other addictive disorders.

Abstract Overarching conceptualizations propose that the complex social-emotional effects of oxytocin (OXT) in humans are partly mediated by interactions with other neurotransmitter systems. Recent animal models suggest that the anxiolytic effects of OXT are critically mediated by the serotonin (5-HT) system, yet direct evidence in humans is lacking. To determine the role of 5-HT in OXT-induced attenuation of amygdala threat reactivity and sensitization/ desensitization, 121 healthy subjects underwent a transient decrease in 5-HT signaling via acute tryptophan depletion (ATD) before the administration of intranasal OXT or the corresponding placebo-control protocols, respectively. Mean and repetition-dependent changes in threat-specific amygdala reactivity towards threatening stimuli (angry faces) as assessed by fMRI served as the primary outcome. No treatment main or interaction effects on amygdala threat reactivity were observed, yet OXT switched bilateral superficial amygdala sensitization to desensitization and this effect was significantly attenuated during decreased central 5HT signaling via pretreatment with ATD. The present findings provide the first evidence for a role of OXT in threat-specific amygdala desensitization in humans and suggest that these effects are critically mediated by the 5-HT system.