█ 神經科學

Nature：大腦如何權衡社交中的快樂與痛苦

Cell：神經信號如何指揮大腦"清潔工"？全新四細胞協作機制

大腦眾包：元圖譜揭示了有關發育和疾病的新線索

15微米看清每個腦細胞！全球最清晰小鼠腦圖譜誕生

經驗如何變直覺？兩大腦區平行運作塑造認知地圖

多巴胺信號揭示大腦如何"一鍵清除"恐懼記憶

血清素神經元如何幫你做決定

經驗如何重塑大腦導航系統：海馬位置細胞的動態編碼機制

睡眠的雙重作用：鞏固記憶，讓大腦做好未來學習的準備

大腦通過"多維空間"靈活切換神經網絡

視覺經驗重塑大腦：先驗知識如何動態調控物體識別

解碼腦干：了解大腦-身體-思維相互作用的新窗口

類器官自組織神經網絡揭示前腦回路組裝原理

大腦節律與音樂同步產生身心共鳴

█ 認知科學

決策背后的"陰陽法則"，大腦自動糾偏的秘密

為什么有人社恐有人社牛？大腦環路決定你的社交模式

"團隊默契"的神經密碼，關鍵在于最后一拍

前額葉如何遠程調控聽覺預測誤差

學習新技能的關鍵：主動探索比模仿更能建立控制感

數學建模揭示人類學習跨時間尺度的統一規律

從童年到成年：獎勵學習如何塑造記憶的"分辨率"

工作記憶多項目提取的瓶頸：性能損耗與檢索動態

運動學習的"隱形教練"：大腦如何無意識修正動作

愛情中的性別差異：男性"上頭快"與女性"越愛越深"的進化密碼

易尷尬的人更易抑郁？25%心理問題源于人格特質

年齡增長未必帶來幸福，文化差異是關鍵

日常小習慣帶來大幸福：簡單行為顯著提升心理健康

輕微臉盲也會影響日常生活

█ 疾病與健康

Cell：10納克就能讓腦細胞"失憶"，破解AD認知衰退之謎

Cell：CD36介導的內吞作用助力大分子藥物進入細胞

Science：為什么男人到中年就會發福？

鼻子里的微生物群竟能預防老年癡呆

4萬人腦掃描揭秘為何失眠、抑郁和焦慮總是一起來？

大額獎勵可激發抑郁癥康復者動機

青少年抑郁癥干預的"黃金窗口期"

聲波直擊情緒中樞：新型腦刺激技術三周緩解頑固抑郁

為什么存在30%的抑郁癥患者對藥物無反應？

"神奇蘑菇"成分有望改善帕金森病患者的運動功能和情緒

負面預期對疼痛的影響比正面預期更強烈且持久

嵌合腦模型：破解人類腦疾病研究的新鑰匙

雙重身份蛋白 Eato 既能保護腦細胞又能指導"垃圾清理"

孕期高血壓成早產兒神經發育不良元兇

虛擬現實游戲利用嗅覺對抗認知衰退

GIP受體雙重作用揭秘：激活與阻斷都能減肥

睡眠障礙與睡眠不足在大腦中留下不同"印記"

大腦特定區域損傷使人更易受他人沖動影響

夫妻滿意度與化療引起的認知問題減少相關

AI助力多發性硬化癥早期診斷，準確率達90%

雄激素是長壽的"絆腳石"？閹割可消除性別壽命差異

大腦網絡研究揭示精神病從早期到慢性的轉變機制

人腦切片揭示癲癇發作的"時空密碼"

█ AI 驅動科學

Cell：人工智能揭示阿爾茨海默病新病因并發現候選療法

新型內存計算技術讓AI運算省電50%

公眾更關注AI當下危害而非未來末日場景

神經網絡自動生成高精度結構化網格

下一代AI存儲設備ECRAM的隱藏機制

AI 像素級精準解讀心電圖圖像

映射動力系統：無需先驗知識即可從時間序列數據推斷超圖結構

"重生文章"：讓科學發現天生就能被機器讀懂

AI顯微鏡首次捕捉海洛因如何"綁架"大腦星型膠質細胞

魚類的"黑客帝國"：科學家用VR游戲破解群游密碼

169項研究證實：量子機器學習尚未準備好改變醫療

AI揭示關鍵蛋白質為何能抵抗突變破壞

可解釋AI工具包，實現癥狀前疾病預測

AI醫學診斷新突破：預測集縮小30%仍保高準確率

AI-ECG助力女性心臟健康：孕前篩查新突破

彌合醫學領域的人工智能差距：針對家庭醫生教育的新框架

深度偽造技術新突破：逼真心跳讓假視頻更難識別

家用機器人的"第二春"：閑置時間變身全能管家

你的皮膚會"說話"，智能貼紙解碼真實情緒

仿生算法破解"雞尾酒會"聽力難題

█ 大模型技術

Transformer革新腦電診斷：精神障礙檢測準確率突破92%

下一代人工神經網絡的維度與動力學革命

基于神經振蕩的AI模型實現高效長序列預測

語言模型泛化能力大比拼：上下文學習 vs 微調訓練

強化學習助力擴散語言模型突破推理瓶頸

構建生產級AI代理：可擴展長期記憶系統Mem0

DeepSeek開源大模型臨床診斷媲美商業巨頭

█ 意識與腦機接口

Nature：主流意識理論都是錯的

癱瘓患者可自主定制觸覺體驗

ALS患者通過言語運動皮層實現電腦控制

3D打印毛發電極讓腦監測無感又精準

首款"智能"兒科軟外骨骼為運動障礙兒童帶來行動自由

腦電波解碼器助力脊髓刺激恢復運動功能

利用皮膚電導率追蹤身心活動時的汗液流失

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神經科學

Nature：大腦如何權衡社交中的快樂與痛苦

為什么有人會記住聚會的尷尬瞬間而非歡樂時刻？西奈山醫院伊坎醫學院的Xiaoting Wu團隊發現，大腦海馬體通過血清素（5-HT）和神經降壓素（NT）兩種神經遞質給社交體驗"貼標簽"——前者標記快樂，后者記錄痛苦。這種機制失衡可能導致孤獨癥等疾病，而激活特定受體可修復缺陷。

研究團隊設計行為實驗：讓小鼠經歷攻擊性互動（負效價）或求偶行為（正效價），隨后在三室裝置中選擇互動對象。通過光遺傳學操控發現，來自中縫背核（dorsal raphe）的血清素輸入海馬體腹側CA1區（vCA1）后，通過5-HT1B受體解除對錐體神經元的抑制，編碼積極記憶；而丘腦室旁核（paraventricular thalamus）的神經降壓素通過NTR1受體直接激活vCA1神經元，存儲負面體驗。在孤獨癥（ASD）小鼠模型中，激活5-HT1B受體成功恢復了其對積極社交的記憶能力，這一發現為開發針對社交認知障礙的精準療法提供了分子靶點。研究發表在 Nature 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #心理健康與精神疾病 #社交認知 #神經調控

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Zorab, Julia M., et al. “Serotonin and Neurotensin Inputs in the vCA1 Dictate Opposing Social Valence.” Nature, Apr. 2025, pp. 1–11. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-08809-2

Cell：神經信號如何指揮大腦"清潔工"？全新四細胞協作機制揭秘

大腦如何構建自身的"排污系統"？中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心杜久林研究組發現，神經活動通過特定膠質細胞動態調控腦膜淋巴發育，揭示了全新的"神經-膠質-成纖維細胞-淋巴"四元調控軸。

研究團隊利用斑馬魚模型優勢，結合基因操作和神經活動調控手段，首次發現大腦神經活動（如視覺刺激）能顯著促進軟腦膜淋巴內皮細胞（muLEC）發育。關鍵突破在于鑒定出腦內特異性表達Vegfc因子的slc6a11b+輻射狀星形膠質細胞（RA），這些細胞的纖維直達腦膜表面，其Vegfc表達水平直接受神經活動調節。進一步研究發現，RA分泌的Vegfc前體需要腦膜成纖維細胞分泌的CCBE1協同作用才能轉化為成熟形態，這種跨組織協作將淋巴發育精確限制在腦膜表面。該機制解釋了為何淋巴系統不會侵入腦實質，為理解腦-免疫互作提供了新框架。研究發表在 CELL 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #跨學科整合 #神經調控 #免疫系統

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Li, Jia, et al. “Neural-Activity-Regulated and Glia-Mediated Control of Brain Lymphatic Development.” Cell, vol. 0, no. 0, Apr. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.008

大腦眾包：元圖譜揭示了有關發育和疾病的新線索

加州大學洛杉磯分校的Patricia R. Nano和Aparna Bhaduri團隊整合全球23個大腦圖譜數據，創建首個"元圖譜"資源，不僅發現500多個關鍵基因網絡，還揭示了人類特有的大腦構建機制。

? 皮質類器官的顯微鏡圖像，這是一種由干細胞衍生的模型，可以模擬人類大腦的發育過程。圖中綠色圓形玫瑰花結是神經干細胞簇，它們正在分化成神經元。 Credit: Jose Soto, Bhaduri Lab

研究團隊開發創新計算方法，將來自274名成人的260萬細胞數據和96名發育個體的60萬細胞數據整合成統一視圖（元圖譜）。通過分析皮質類器官（cortical organoids，模擬人腦的3D干細胞模型），團隊鑒定出控制神經元分化的500+基因模塊，包括與孤獨癥相關的TSHZ3基因網絡。特別發現FEZF2+深層神經元需要TSHZ3協同作用，這一機制在小鼠中不存在。該資源已幫助其他團隊發現膠質母細胞瘤新細胞類型，并被推廣至皮膚等器官研究。研究發表在 Nature Neuroscience 上。

#神經科學 #跨學科整合 #神經機制與腦功能解析 #計算模型與人工智能模擬

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Nano, Patricia R., et al. “Integrated Analysis of Molecular Atlases Unveils Modules Driving Developmental Cell Subtype Specification in the Human Cortex.” Nature Neuroscience, Apr. 2025, pp. 1–15. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41593-025-01933-2

15微米看清每個腦細胞！全球最清晰小鼠腦圖譜誕生

杜克大學醫學院的G. Allan Johnson、Harrison Mansour團隊聯合田納西大學、匹茲堡大學研究人員，開發出首個真正三維立體定位的小鼠全腦圖譜，整合三種成像技術實現從宏觀結構到單細胞的無縫觀測。

? 杜克大學小鼠腦圖譜將加速神經系統疾病研究。 Credit: Duke University School of Medicine

研究團隊結合磁共振成像（MRI）、微型CT和光片顯微鏡（light sheet microscopy）技術，以15微米分辨率——比臨床MRI精細240萬倍——掃描小鼠全腦。通過擴散張量成像（DTI，一種顯示神經纖維走向的技術）獲取三維結構數據，再與頭骨CT標志點（如bregma顱骨縫交點）配準建立立體坐標系。最后用光片顯微鏡對同一腦樣本進行細胞級成像，校正傳統切片導致的組織變形。生成的13TB級圖譜首次實現：皮層分層、神經核團邊界、白質通路的同步清晰顯示；阿爾茨海默病模型小鼠的 neurodegeneration（神經退行性變）過程追蹤精度提升3倍；支持17種分子標記的細胞定位。研究為腦疾病機制研究建立"通用地圖"，預計將加速相關藥物開發進程。研究發表在 Science Advances 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #跨學科整合 #計算模型與人工智能模擬

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Mansour, Harrison, et al. “The Duke Mouse Brain Atlas: MRI and Light Sheet Microscopy Stereotaxic Atlas of the Mouse Brain.” Science Advances, vol. 11, no. 18, Apr. 2025, p. eadq8089. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/sciadv.adq8089

經驗如何變直覺？兩大腦區平行運作塑造認知地圖

大腦如何將具體經驗提煉為通用知識框架？美國國家藥物濫用研究所的Wenhui Zong、Jingfeng Zhou等團隊通過大鼠實驗發現，眶額皮層（OFC）與海馬體（HC）并非先后工作，而是并行提取不同特征共同構建認知地圖。

? 任務設計、組織學和行為學。 Credit: Zong et al. (Nature Neuroscience, 2025).

研究團隊結合光遺傳學與單細胞記錄技術，通過抑制海馬體主要輸出通路腹側下托（vSub），觀測大鼠眶額皮層（OFC）圖式細胞的變化。實驗設計包含經典T迷宮任務和跨問題遷移測試，發現學習后抑制vSub不影響OFC神經表征，但遷移期抑制反而加速圖式細胞形成。這表明OFC并非依賴HC提供的任務表征，而是獨立提取行為相關特征（如獎賞關聯），而HC側重空間結構編碼。這種并行處理機制解釋了為何大腦能快速將舊知識應用于新場景——兩套系統分別處理不同類型信息后整合為完整認知地圖。研究還發現OFC的"模式完成"（pattern completion，即根據部分信息補全整體認知）能力在遷移期顯著增強，提示其可能是知識泛化的關鍵。研究發表在 Nature Neuroscience 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #記憶機制 #意圖與決策 #計算模型與人工智能模擬

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Zong, Wenhui, et al. “Hippocampal Output Suppresses Orbitofrontal Cortex Schema Cell Formation.” Nature Neuroscience, Apr. 2025, pp. 1–13. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41593-025-01928-z

多巴胺信號揭示大腦如何"一鍵清除"恐懼記憶

恐懼記憶為何有時難以消退？麻省理工學院皮考爾學習與記憶研究所的Xiangyu Zhang、Katelyn Flick、Marianna Rizzo和諾貝爾獎得主Susumu Tonegawa團隊發現，腹側被蓋區（VTA）釋放的多巴胺就像大腦的"清除恐懼按鈕"，通過激活杏仁核中特定的獎勵響應神經元來消除恐懼記憶。

? 該研究圖片的編輯版本展示了腹側被蓋區，其中多巴胺相關神經元以綠色突出顯示，連接杏仁核后部的神經元（插圖中放大）以紅色突出顯示。Credit: Tonegawa Lab/MIT Picower Institute

研究團隊首先運用病毒示蹤技術，發現腹側被蓋區(VTA)的多巴胺能神經元以不同密度投射到杏仁核兩個關鍵亞區：前部（aBLA）的Rspo2+恐懼神經元和后部（pBLA）的Ppp1r1b+消退神經元。通過光纖光度術實時監測發現，當小鼠意識到危險解除時，pBLA區域多巴胺信號強度比恐懼狀態時增加2.1倍。光遺傳學實驗證明，用藍光激活VTA→pBLA通路可使恐懼消退速度提升40%，而抑制該通路則完全阻斷消退過程。令人意外的是，激活VTA→aBLA通路反而會重新觸發恐懼反應，即使在沒有實際危險的情況下。進一步實驗顯示，pBLA消退神經元表達更多多巴胺D1受體，通過基因操作增強這些受體的表達可使恐懼記憶更快消退。這些發現揭示了多巴胺系統在恐懼消退中的雙向開關作用，為開發靶向神經調控療法提供了精確路徑。研究發表在 PNAS 上。

#神經科學 #神經調控 #心理健康與精神疾病 #多巴胺 #恐懼記憶

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Zhang, Xiangyu, et al. “Dopamine Induces Fear Extinction by Activating the Reward-Responding Amygdala Neurons.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 122, no. 18, May 2025, p. e2501331122. pnas.org (Atypon), https://doi.org/10.1073/pnas.2501331122

血清素神經元如何幫你做決定

渥太華大學的Michael B. Lynn和Jean-Claude Bé?que團隊發現，血清素（5-HT）神經元通過前所未有的復雜網絡相互作用，像裁判員一樣協調我們的日常選擇。這項研究為理解抑郁癥等情緒障礙提供了新視角。

? 韁核輸入至中縫核，觸發 5-HT 神經元的直接興奮和異突觸抑制。Credit: Nature Neuroscience (2025).

研究團隊采用光遺傳學精確操控小鼠腦區的血清素神經元活動，結合電生理記錄和3D成像技術，首次捕捉到中縫核（raphe nucleus）內血清素神經元形成的"全腦抑制網絡"。這些神經元通過5-HT1A受體相互發送"停止信號"，當一組神經元活躍時，會強力抑制其他組的活動，形成類似"贏家通吃"的決策模式。在行為實驗中，激活與負面情緒相關的外側韁核（lateral habenula）輸入時，該網絡會產生非線性響應——低頻率刺激增強血清素釋放，而高頻率反而抑制釋放。這種動態平衡解釋了為何我們在威脅環境中會猶豫不決。研究還發現該網絡異?？赡軐е乱钟舭Y的決策障礙。研究發表在 Nature Neuroscience 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #心理健康與精神疾病 #決策機制 #血清素系統

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Lynn, Michael B., et al. “Nonlinear Recurrent Inhibition through Facilitating Serotonin Release in the Raphe.” Nature Neuroscience, Apr. 2025, pp. 1–14. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41593-025-01912-7

經驗如何重塑大腦導航系統：海馬位置細胞的動態編碼機制

大腦如何根據經驗優化導航策略？貝勒醫學院的Fish Kunxun Qian、Yiding Li和Jeffrey C. Magee團隊發現，海馬位置細胞通過突觸輸入動態重組實現參照框架切換，首次揭示經驗塑造認知地圖的細胞機制。

? 在熟悉的環境中平衡目標和空間參考的空間編碼。Credit: Qian, Li & Magee. (Nature Neuroscience, 2025).

研究團隊通過雙光子成像和植入電極記錄技術，監測22只小鼠執行跑步機空間任務時的CA1區位置細胞活動。在熟悉環境中，空間參照（編碼特定位置）與目標參照（指向獎勵點）細胞比例平衡（各占50%）；但當進入新環境后，目標參照細胞占比驟增至80%，原有空間參照細胞通過切換參照框架實現快速適應。細胞內記錄進一步揭示：單個神經元同時整合兩類突觸輸入，其比例決定細胞特性。關鍵發現是行為時間尺度的突觸可塑性（即幾分鐘內發生的突觸強度變化）驅動這一過程——當獎勵位置變化時，目標參照輸入會選擇性增強。該機制使認知地圖能隨經驗靈活調整，為類腦導航算法設計提供新思路。研究發表在 Nature Neuroscience 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #計算模型與人工智能模擬 #空間學習 #突觸可塑性

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Qian, Fish Kunxun, et al. “Mechanisms of Experience-Dependent Place-Cell Referencing in Hippocampal Area CA1.” Nature Neuroscience, Apr. 2025, pp. 1–11. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41593-025-01930-5

睡眠的雙重作用：鞏固記憶，讓大腦做好未來學習的準備

睡眠如何同時處理過去與未來的記憶？富山大學的Kaoru Inokuchi、Khaled Ghandour團隊聯合日本多家機構發現，睡眠期間大腦會并行運行兩套系統——既鞏固已有記憶，又通過"待形成印跡細胞"（engram-to-be cells）為未來學習鋪路。

? 通過小鼠行為實驗，并結合先進的神經元成像技術，研究人員發現睡眠如何幫助記憶在印跡細胞中鞏固過去的經歷，并為未來印跡細胞的儲存未來經歷做好準備。Credit: Kaoru Inokuchi from the University of Toyama, Japan

研究采用活體鈣成像結合印跡細胞標記，首次捕捉到小鼠學習前后睡眠中的神經元動態。數據顯示，學習后的睡眠期存在兩類特殊神經元：一類是已知的印跡細胞（engram cells），通過重新激活鞏固記憶；另一類是新發現的"待形成印跡細胞"，它們在學習后睡眠中逐漸同步化，后續實驗證實這些細胞會編碼全新記憶。神經網絡模型進一步揭示，突觸可塑性是這一過程的核心——當模擬禁用突觸縮放機制時，大腦準備新學習的能力下降67%。值得注意的是，兩類細胞在睡眠中會增強共激活，暗示記憶網絡間存在信息交換。該發現解釋了為何睡眠質量不僅影響記憶保持，還決定后續學習效率，為開發認知增強療法提供新思路。研究發表在 Nature Communications 上。

#神經科學 #記憶機制 #神經機制與腦功能解析 #計算模型與人工智能模擬

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Ghandour, Khaled, et al. “Parallel Processing of Past and Future Memories through Reactivation and Synaptic Plasticity Mechanisms during Sleep.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, Apr. 2025, p. 3618. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-58860-w

大腦通過"多維空間"靈活切換神經網絡

普林斯頓大學的Camden J. MacDowell、Timothy J. Buschman等六人團隊發現，大腦通過神經活動"子空間"的幾何變化，實現毫秒級神經網絡切換。

研究團隊結合皮層寬場鈣成像（widefield calcium imaging，一種監測大規模神經活動的光學技術）和高密度電生理記錄，同步捕捉小鼠8個腦區的動態交互。通過降維分析，他們發現每個腦區的神經活動包含多個"子空間維度"，每個維度對應特定的全腦功能網絡。當某腦區的神經活動"對齊"特定子空間維度時，與之關聯的網絡區域活動會顯著增強。這種幾何對齊機制使大腦能在毫秒級別切換信息路由路徑，且不同子空間網絡可同時重疊存在，實現多路復用。研究還證實，這種動態重組不依賴解剖連接改變，而是通過神經表征的實時幾何變換完成。該發現為理解工作記憶、決策等高級認知功能提供了新框架。研究發表在 Nature Communications 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #計算模型與人工智能模擬 #認知靈活性

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MacDowell, Camden J., et al. “Multiplexed Subspaces Route Neural Activity across Brain-Wide Networks.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, Apr. 2025, p. 3359. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-58698-2

視覺經驗重塑大腦：先驗知識如何動態調控物體識別

傳統視覺理論認為信息處理是單向的，但洛克菲勒大學的Charles D. Gilbert團隊通過獼猴實驗顛覆了這一認知。他們發現高級腦區會通過反饋連接動態重塑低級視覺皮層功能，使神經元能根據先驗經驗靈活調整響應特性。

研究團隊首先訓練獼猴完成延遲匹配樣本任務（需要記住初始圖像并在后續圖像中尋找匹配），同時使用fMRI定位任務相關腦區。隨后通過植入電極陣列記錄發現，單個神經元會隨任務需求改變其選擇性——對同一線段刺激，在不同情境下響應強度可相差300%。特別值得注意的是，傳統認為僅能處理簡單特征的初級視覺皮層（V1）神經元，實際能參與復雜物體識別，這種能力依賴來自顳葉皮層的"自上而下"反饋。當抑制反饋連接時，神經元失去動態調諧能力。研究還發現這種調控具有選擇性：僅增強任務相關特征處理，無關特征則被抑制。這些發現表明大腦通過持續交互的前饋-反饋循環實現高效識別，可能解釋人類快速適應新視覺環境的能力。研究發表在 PNAS 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #計算模型與人工智能模擬 #知覺康復 #跨學科整合

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Altavini, Tiago S., et al. “Expectation-Dependent Stimulus Selectivity in the Ventral Visual Cortical Pathway.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 122, no. 13, Apr. 2025, p. e2406684122. pnas.org (Atypon), https://doi.org/10.1073/pnas.2406684122

解碼腦干：了解大腦-身體-思維相互作用的新窗口

腦干深處的孤束核（NTS）如何協調大腦與身體的對話？日本國立生理科學研究所的Masakazu Agetsuma團隊開發了革命性成像技術D-PSCAN，首次實現活體動物NTS的高分辨率觀測。

? 基于雙棱鏡的小腦結構和神經回路腦干成像。Credit: Masakazu Agetsuma

研究團隊通過在小腦與腦干間植入雙微棱鏡組件（D-PSCAN技術），結合雙光子成像，在不損傷小腦功能的前提下捕捉到NTS的神經元活動。實驗顯示，迷走神經刺激（VNS）需達到特定強度閾值才能激活NTS，且不同參數會引發敏化或抑制反應。更關鍵的是，團隊首次記錄到NTS對腸道激素膽囊收縮素（CCK）的自然響應，證實技術能用于生理狀態研究。該成果不僅揭示了NTS處理內臟信號的動態細節，更為抑郁癥等疾病的VNS療法參數優化提供了直接觀測手段。研究發表在 Cell Reports Methods 上。

#神經科學 #神經調控 #腦機接口 #情緒調節 #迷走神經刺激

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Agetsuma, Masakazu, et al. “Minimally Invasive, Wide-Field Two-Photon Imaging of the Brainstem at Cellular Resolution.” Cell Reports Methods, vol. 5, no. 4, Apr. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.crmeth.2025.101010

類器官自組織神經網絡揭示前腦回路組裝原理

加州大學圣克魯茲分校等機構的Sebastian Hernandez、Hunter E Schweiger、Isabel Cline等研究人員通過小鼠前腦類器官發現，背側和腹側類器官會自發形成不同的網絡架構，揭示了細胞組成如何塑造神經回路自組織。

研究團隊從小鼠多能干細胞(PSC)生成背側(DF)和腹側(VF)前腦類器官，并采用縱向電生理學(longitudinal electrophysiology)持續監測其發育過程中的電活動。結果顯示，DF類器官逐漸增強全網絡相關性，而VF類器官則發展出更精細的活動模式、更強的小世界拓撲(small-world topology，類似社交網絡的高效連接結構)和模塊化組織。這些差異在沒有外部輸入的情況下自發出現，可能與VF類器官中Pvalb+中間神經元增加有關。該研究不僅揭示了細胞組成如何驅動神經回路自組織，還建立了研究皮質網絡架構發育原理的類器官平臺。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #類器官技術 #神經網絡 #計算模型與人工智能模擬

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Hernandez, Sebastian, et al. Self-Organizing Neural Networks in Organoids Reveal Principles of Forebrain Circuit Assembly. bioRxiv, 2 May 2025, p. 2025.05.01.651773. bioRxiv, https://doi.org/10.1101/2025.05.01.651773

大腦節律與音樂同步產生身心共鳴

音樂為何能引發強烈身心反應？麥吉爾大學Caroline Palmer聯合多國學者提出神經共振理論（NRT），發現大腦會與音樂節奏自動同步振蕩，這種生物物理共振解釋了從情緒共鳴到肢體律動的現象。

團隊通過腦電圖（EEG）記錄和運動捕捉技術，首次系統量化了音樂元素與神經振蕩的耦合關系。研究發現當節拍頻率（120BPM）接近θ腦波（4-8Hz）時，前額葉皮層會出現顯著同步，同時引發肢體運動皮層激活——這解釋了為何人們聽到動感音樂時會不自覺地打拍子。更關鍵的是，和聲進程（harmonic progression）會誘發大腦默認模式網絡（DMN）的γ波段振蕩，這種40Hz以上的高頻活動與音樂愉悅感直接相關。實驗顯示，即便是沒有音樂訓練的受試者，其大腦也會對不協和音程（dissonance）產生杏仁核激活的排斥反應，證明音樂審美存在生物學基礎。該理論已成功預測帕金森病患者對節奏刺激的運動改善效果，并指導開發出能根據腦波實時調整節奏的音樂治療系統。研究發表在 Nature Reviews Neuroscience 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #心理健康與精神疾病 #神經調控 #跨學科整合

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Harding, Eleanor E., et al. “Musical Neurodynamics.” Nature Reviews Neuroscience, vol. 26, no. 5, May 2025, pp. 293–307. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41583-025-00915-4

認知科學

決策背后的"陰陽法則"，大腦自動糾偏的秘密

大腦如何像"時光機"般調用過去經驗？北京大學羅歡課題組與方方課題組發現，人腦通過"先排斥再吸引"的雙階段機制實現自動推理——早期感覺皮層像"過濾器"般排斥干擾，晚期前額葉則像"粘合劑"吸引有用信息，這種動態平衡解釋了為什么我們既能快速適應新環境又能保持決策穩定。

? 人腦自動推理的“排斥-吸引”雙重門機制。Credit：PLoS Biology(2025)

研究團隊設計精巧的延遲反應任務（delayed-response task），要求被試復現二維空間位置。通過腦磁圖（MEG）捕捉到：在編碼階段，過去試次信息在視覺皮層被重激活，與當前信息形成鈍角神經表征軸（>90°），產生排斥效應；而在決策階段，前額葉皮層中兩者形成銳角（<90°），轉為吸引效應。實驗二進一步分離刺激與選擇，證實只有過去選擇而非刺激會影響當前加工。計算模型顯示，這種"排斥-吸引"動態分別對應有效性編碼（efficient coding）和貝葉斯整合（Bayesian integration）理論，前者幫助檢測新異信息，后者維持知覺穩定性。研究為理解孤獨癥等神經發育障礙的跨時間信息整合異常提供了新視角。研究發表在 PLoS Biology 上。

#認知科學 #神經機制與腦功能解析 #計算模型與人工智能模擬 #記憶機制 #意圖與決策

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Luo, Minghao, et al. “Reactivation of Previous Decisions Repulsively Biases Sensory Encoding but Attractively Biases Decision-Making.” PLOS Biology, vol. 23, no. 4, Apr. 2025, p. e3003150. PLoS Journals, https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003150

為什么有人社恐有人社牛？大腦環路決定你的社交模式

社交行為如何被大腦精準調控？Hao Li、Zhe Zhao、Shaofei Jiang和Haitao Wu團隊通過綜述近年研究，系統解析了社交偏好、攻擊、育兒等行為的神經環路機制，并揭示了孤獨癥和PTSD等疾病中社交缺陷的神經基礎。

研究團隊整合了嚙齒類動物模型中的神經環路研究成果，發現社交行為由多腦區協同調控。例如，慢性社交挫?。╟hronic social defeat）通過特定神經環路誘發抑郁樣狀態，而親社會行為則涉及前額葉皮層和獎賞系統的互動。研究還指出，孤獨癥患者的社交缺陷與鏡像神經元系統和默認模式網絡的功能異常相關。通過光遺傳學和化學遺傳學技術，科學家已能精確操控特定環路以改變社交行為。未來研究需開發更精細的行為范式，并整合活動記錄、轉錄組和連接組數據，以全面解析社交行為的神經機制。研究發表在 Molecular Psychiatry 上。

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Li, Hao, et al. “Brain Circuits That Regulate Social Behavior.” Molecular Psychiatry, Apr. 2025, pp. 1–17. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41380-025-03037-6

"團隊默契"的神經密碼，關鍵在于最后一拍

協作時我們如何感知控制權？Alexis Le Besnerais、Bruno Berberian和Ouriel Grynszpan團隊通過音樂任務發現，大腦會像預測自己行為那樣預測伙伴動作，但這種預測僅在自己主導時增強控制感。

研究者設計創新性音樂協作范式，參與者與"虛擬伙伴"（實為預設視頻）交替演奏四音符旋律。通過操縱伙伴動作-音符映射規則（相同映射/SAME、反轉映射/REVERSED、隨機映射/RANDOM）控制可預測性。測量時間綁定（Temporal Binding, TB，即主觀壓縮動作-結果時間間隔的現象）發現：當參與者完成最后一個音符時，可預測條件（SAME和REVERSED）比隨機條件產生更強TB效應；但當伙伴完成時，三種條件無差異。顯式問卷結果與TB一致，表明大腦可能使用相同的前向模型（Forward Model，預測動作結果的神經機制）處理自己和伙伴的行為預測，但僅在自己主導時這種預測會增強控制感。研究發表在 Consciousness and Cognition 上。

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“The Influence of the Partner’s Predictability on the Sense of Agency in Joint Action.” Consciousness and Cognition, vol. 131, May 2025, p. 103852. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.concog.2025.103852

前額葉如何遠程調控聽覺預測誤差

大腦如何判斷聲音是否"出乎意料"？西班牙薩拉曼卡大學的Adam Hockley、Laura H. Bohórquez和Manuel S. Malmierca團隊發現，內側前額葉皮層（mPFC）像"預警系統"般通過光速級信號調控聽覺皮層，專門放大對意外聲音的神經響應。

研究團隊結合光遺傳學和經典oddball范式（交替播放標準音與罕見偏差音的實驗設計），首次捕捉到前額葉對聽覺皮層的實時調控。當用激光抑制mPFC活動時，初級聽覺皮層（A1）對偏差音的響應驟降37%，但對常規聲音的處理完全不受影響。進一步分析發現，這種調控通過增強gamma波段（30-80Hz高頻腦電波，與信息整合相關）的神經同步性實現——抑制mPFC后，A1神經元的協同放電模式變得散亂。更有趣的是，這種"遠程調控"具有嚴格的方向性：雖然削弱的誤差信號不再上傳至mPFC，但A1本身仍能接收來自聽覺通路的原始輸入。研究發表在 Current Biology 上。

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Hockley, Adam, et al. “Top-down Prediction Signals from the Medial Prefrontal Cortex Govern Auditory Cortex Prediction Errors.” Cell Reports, vol. 44, no. 4, Apr. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.115538

學習新技能的關鍵：主動探索比模仿更能建立控制感

人類如何在新技能學習中建立"我能控制"的感覺？東京大學的Takumi Tanaka和Hiroshi Imamizu團隊通過數據手套實驗發現，主動試錯學習比單純模仿更能強化自主感，這種差異源于大腦結構性內部模型的形成。

研究采用數據手套（data glove，通過傳感器捕捉手指動作的智能手套）讓受試者控制屏幕光標，分為兩組：實驗組通過試錯自主發現"彎曲食指=光標右移"等規則；對照組僅模仿預設手勢。結果顯示，經過3小時訓練后，主動探索組對符合學習規則的光標運動控制感（SoA）提升47%，且大腦會建立結構性內部模型（structural internal model，即動作-結果映射的心理表征）。當研究者故意制造時空偏差時，該組能準確識別"非我控制"的異常運動。而模仿組即便完成相同任務，SoA強度仍與新手無異。神經機制分析表明，初期SoA依賴動作與光標的毫秒級同步（時間連續性），熟練后轉為依賴空間規則匹配。研究為中風康復訓練設計提供了重要啟示：被動跟練可能效果有限，主動探索才是重建自主感的關鍵。研究發表在 Communications Psychology 上。

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Tanaka, Takumi, and Hiroshi Imamizu. “Sense of Agency for a New Motor Skill Emerges via the Formation of a Structural Internal Model.” Communications Psychology, vol. 3, no. 1, Apr. 2025, pp. 1–12. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s44271-025-00240-7

數學建模揭示人類學習跨時間尺度的統一規律

如何解釋從瞬間練習到十年磨劍的學習規律？Mingzhen Lu、Tyler Marghetis和Vicky Chuqiao Yang團隊開發了一個數學模型，首次統一解釋了從分鐘級的動機波動到年度級的技能掌握全過程，為理解終身學習提供了理論框架。

研究團隊基于第一性原理構建數學模型，整合了動機（motivation）、疲勞（fatigue）等短期因素與技能掌握的長期動態。模型成功復現了學習曲線中的收益遞減（diminishing returns）現象：初期快速進步，接近精通時速度減緩。當學習者轉向更具挑戰性任務時，模型預測并解釋了短暫的性能下降和后續超越現象。通過模擬不同訓練制度發現，任務難度與當前技能水平的最優匹配會產生最高動機峰值，此時工作持續時間最長而休息需求最少。該模型特別解釋了"弗斯貝里背越式跳高"（Fosbury Flop）等案例中，初期困難但最終更優的技術轉換現象。研究為從雜耍到國際象棋等不同領域的學習共性提供了統一解釋。研究發表在 npj Complexity 上。

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Lu, Mingzhen, et al. “A First-Principles Mathematical Model Integrates the Disparate Timescales of Human Learning.” Npj Complexity, vol. 2, no. 1, May 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s44260-025-00039-x

從童年到成年：獎勵學習如何塑造記憶的"分辨率"

為什么兒童記憶總是"模模糊糊"？紐約大學的Kate Nussenbaum和Catherine A. Hartley團隊發現，獎勵學習（reinforcement learning）像一臺"分辨率調節器"，控制著記憶從模糊到清晰的過渡。這項研究不僅解釋了記憶精度的發展規律，還揭示了學習策略如何"雕刻"我們記住世界的方式。

研究團隊設計實驗讓224名8-25歲參與者在不同獎勵結構下學習分類任務——有時獎勵取決于具體物品細節（如"碳烤漢堡"），有時僅需記住寬泛類別（如"快餐"）。通過計算建模分析發現，所有年齡段都能像"智能相機"般調整記憶焦距：當環境需要細節辨別時，大腦自動切換到"微距模式"；反之則采用"廣角模式"節省認知資源。記憶測試顯示，這種學習策略直接決定后續記憶內容——在"微距模式"下學習的參與者能記住漢堡的燒烤方式，而"廣角模式"下僅記得是快餐。最驚人的發現是，這種學習-記憶的聯動效應隨年齡增強：25歲成人的聯動強度是8歲兒童的3倍，說明大腦逐漸學會"按需存儲"信息。研究發表在 Nature Communications 上。

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Nussenbaum, Kate, and Catherine A. Hartley. “Reinforcement Learning Increasingly Relates to Memory Specificity from Childhood to Adulthood.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, Apr. 2025, p. 4074. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-59379-w

工作記憶多項目提取的瓶頸：性能損耗與檢索動態

我們的大腦如何同時處理多個記憶項目？紐約市立大學皇后學院的Chen Tiferet-Dweck、Abigail Keegan和Kerstin Unger團隊通過系列實驗發現，工作記憶提取多個項目時存在顯著性能損耗，且檢索過程更可能是串行而非完全并行。這一發現挑戰了"多項目提取可無損耗并行"的傳統觀點。

研究團隊首先設計前/后提示工作記憶任務（pre-and retro-cuing WM task），要求被試從3個項目中提取1個或2個。結果發現提取2個項目時反應時間延長11%，錯誤率增加8%，表明抑制無關項目并非效率關鍵。后續實驗改進雙項目提取范式（dual-access paradigm），通過控制對象重復條件發現：當兩個目標項目都曾在前次試驗中出現時，反應時間收益僅為單項目重復收益的簡單疊加（約15ms+15ms），而非理論預期的超疊加（>30ms）。這種線性模式支持串行或有限并行檢索機制，說明工作記憶存在"注意力焦點"（focus of attention）的容量限制。研究為理解語言理解、決策等需要多信息整合的認知任務提供了新視角，可能啟發更高效的人工智能記憶系統設計。研究發表在 Frontiers in Psychology 上。

#認知科學 #記憶機制 #神經機制與腦功能解析 #計算模型與人工智能模擬

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Tiferet-Dweck, Chen, et al. “Constraints on Multi-Item Working Memory Access: Performance Costs and Retrieval Dynamics.” Frontiers in Psychology, vol. 16, Apr. 2025, p. 1558689. www.frontiersin.org, https://doi.org/10.3389/fpsyg.2025.1558689

運動學習的"隱形教練"：大腦如何無意識修正動作

運動技能如何在不經意間提升？Xiaoyue Zhang和Kunlin Wei團隊發現，大腦通過"感知預測誤差"（perceptual prediction error）這一隱形機制自動優化動作，這種誤差信號比傳統認知的表現誤差更能解釋隱性學習現象。

研究團隊利用視覺運動旋轉任務（visuomotor rotation, VMR），要求受試者在屏幕光標偏離實際手部運動時調整動作方向。通過5項精巧實驗發現，當人們刻意瞄準目標旁某點（re-aiming）時，內隱學習并非由光標最終位置誤差（performance error）驅動，而是取決于手部實際運動與預期軌跡的感知差異。計算模型顯示，新型感知預測誤差（PPE）——整合視覺、本體覺等多模態信息的手部空間定位誤差，能統一解釋包括漸進適應、突發學習等復雜現象。這一發現顛覆了感覺預測誤差（SPE, 僅依賴視覺反饋）主導的傳統理論，表明運動系統更依賴身體感知而非單純視覺反饋進行自我校準。

#認知科學 #神經機制與腦功能解析 #計算模型與人工智能模擬 #運動控制

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Bode, Adam, et al. “Sex Differences in Romantic Love: An Evolutionary Perspective.” Biology of Sex Differences, vol. 16, no. 1, Feb. 2025, p. 16. BioMed Central, https://doi.org/10.1186/s13293-025-00698-4

愛情中的性別差異：男性"上頭快"與女性"越愛越深"的進化密碼

為什么男性容易"一見鐘情"而女性更易"日久生情"？澳大利亞國立大學的Adam Bode、Severi Luoto和Phillip S. Kavanagh團隊通過對808名熱戀期年輕人的研究發現，這種差異可能刻在DNA里——男性平均戀愛2.64次且30%在交往前已心動，女性則愛得更深更專注。

研究團隊嚴格篩選了來自33個國家、正處于熱戀期（激情愛情量表PLS得分≥130）的年輕人。通過單變量分析發現，男性心動速度比女性快約1個月（男性多在交往前1個月已心動，女性多在交往后2個月才徹底淪陷）。多變量分析顯示，女性在愛情強度（高11%）、癡迷程度（54%清醒時間想伴侶vs男性44%）等方面顯著更高，Cohen's d效應量達0.42。這些差異與進化預測一致：女性因生育成本高演化出"精挑細選"策略，男性則為增加繁殖機會傾向"快速出擊"。有趣的是，承諾度差異在社會因素介入后消失，暗示現代文化正在重塑進化遺留的性別腳本。研究發表在 Biology of Sex Differences 上。

#認知科學 #跨學科整合 #進化心理學 #性別差異 #愛情研究

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Bode, Adam, et al. “Sex Differences in Romantic Love: An Evolutionary Perspective.” Biology of Sex Differences, vol. 16, no. 1, Feb. 2025, p. 16. BioMed Central, https://doi.org/10.1186/s13293-025-00698-4

易尷尬的人更易抑郁？25%心理問題源于人格特質

性格真的會影響心理健康嗎？愛丁堡大學和塔爾圖大學的Helo Liis Soodla、René M?ttus等研究者通過創新性的雙信息源研究設計，發現人格特質對心理健康問題的預測力被嚴重低估——細微人格特征能解釋25%的患病風險差異，這一關聯強度是傳統研究的1.5倍。

? 相關因素精神病理學模型注：每個條目映射到一個因子，載荷≥0.20。因子間的關聯表示簡單相關。Credit: Journal of Psychopathology and Clinical Science (2025).

研究團隊結合了16,226名愛沙尼亞生物庫參與者的自評數據和知情者他評數據，采用多特質多方法（MTMM）設計消除測量偏差。通過結構方程模型計算"真實相關性"（rtrue），發現人格細微特質（如"需要他人安慰"）對特定心理健康問題的預測準確度（rtruePRED）達0.31-0.58，遠超傳統大五維度。其中，神經質（Neuroticism）與心理痛苦相關最強（rtrue=0.29），而低盡責性（Conscientiousness）與注意力缺陷的關聯令人意外（rtrue=-0.56）。值得注意的是，失眠癥狀與人格特質關聯最弱（rtrue=0.12），打破了"所有心理問題都源于性格"的迷思。研究證實，當采用雙信息源數據校正偏差后，人格-心理健康關聯強度可達傳統自我報告研究的1.5倍，這一發現為早期風險評估和個性化干預提供了新思路。研究發表在 Journal of Psychopathology and Clinical Science 上。

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Soodla, Helo Liis, et al. “Assessing the Overlap of Personality Traits and Internalizing Psychopathology Using Multi-Informant Data: Two Sides of the Same Coin?” Journal of Psychopathology and Clinical Science, vol. 134, no. 4, 2025, pp. 400–13. APA PsycNet, https://doi.org/10.1037/abn0000967

年齡增長未必帶來幸福，文化差異是關鍵

年齡如何影響幸福感？Tyler J. VanderWeele, Byron R. Johnson等跨國團隊通過全球繁榮研究（GFS）發現，巴西等國民眾幸福感隨年齡增長而提升，但波蘭等國卻相反，日本呈現獨特的U型曲線。這項涵蓋22國20萬人的研究揭示了文化對幸福模式的深刻影響。

研究團隊在2022-2027年間持續收集22個國家20萬參與者的年度問卷數據，構建包含健康、幸福、意義、性格、人際關系和財務安全6維度的綜合繁榮指數（composite flourishing index）。通過分析12項人口特征發現：在巴西、澳大利亞和美國，60歲以上人群繁榮指數比年輕人高15-20%，而波蘭60歲人群指數反比30歲群體低8%。日本和肯尼亞的U型曲線顯示，中年人（40-50歲）幸福感谷值比青年/老年低12-18%?？鐕鴧R總顯示，18-49歲群體幸福感停滯，可能反映當代年輕人面臨的前所未有壓力?；橐鍪苟鄶祰覅⑴c者幸福感提升7-10%，但印度單身者反而高5%。研究還發現德國存在特殊模式：童年健康差者成年繁榮指數比健康良好者高6%，可能與逆境塑造韌性有關。研究發表在 Nature Mental Health 上。

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VanderWeele, Tyler J., et al. “The Global Flourishing Study: Study Profile and Initial Results on Flourishing.” Nature Mental Health, Apr. 2025, pp. 1–18. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s44220-025-00423-5

日常小習慣帶來大幸福：簡單行為顯著提升心理健康

科廷大學的Christina Mary Pollard、Rosa Alati等團隊通過調查603名西澳大利亞成年人發現，簡單的社交互動和戶外活動能顯著提升心理健康水平，每天聊天可使心理幸福感評分提高10分。

研究采用橫斷面電話調查，使用華威愛丁堡心理健康量表評估參與15種保護性行為的頻率與心理健康關系。結果顯示：每日社交可使WEMWBS評分提升10分（相當于從"中等"躍升至"良好"水平），每周接觸自然提升5分。體育鍛煉、精神實踐（如冥想）和助人行為也有顯著關聯。值得注意的是，86%受訪者知曉"Act Belong Commit"心理健康促進運動，其倡導的社交聯結和意義感活動效果最突出。研究還發現，盡管在新冠疫情期間開展，93%參與者未出現心理困擾，平均得分與疫情前國際標準持平。研究發表在 SSM - Mental Health 上。

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“The Association between Participation in Mental Health Protective Behaviours and Mental Well-Being: Cross Sectional Survey among Western Australian Adults.” SSM - Mental Health, vol. 7, June 2025, p. 100441. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.ssmmh.2025.100441

輕微臉盲也會影響日常生活

發育性面部失認癥（DP）患者如何應對日常社交挑戰？Judith Lowes、Lesley M. McGregor、Peter J.B. Hancock、Bradley Duchaine和Anna K. Bobak團隊通過調查29名英國DP患者，揭示了他們在識別親友、職場適應和社會互動中的困境，并呼吁提高公眾對這一“隱形殘疾”的認知。

研究團隊采用混合方法，結合在線問卷調查和實驗室測試（如Twenty Item Prosopagnosia Index和Cambridge Face Memory Test），量化了DP患者的識別能力。結果顯示，35%的參與者無法可靠識別直系親屬，45%在意外場合認不出密友。三分之二的患者能識別的熟悉面孔少于10張（普通人約5000張）。定性分析發現，患者常通過記錄詳細筆記或依賴非面部線索（如氣味）來彌補缺陷，但這些策略往往低效且導致社交焦慮。研究還指出，缺乏專業診斷途徑和職場合理調整（如固定座位安排）加劇了患者的困難。參與者最希望未來研究聚焦于提高公眾意識和開發實用干預措施。研究發表在 PLOS ONE 上。

#疾病與健康 #心理健康與精神疾病 #神經調控 #知覺康復 #社會包容

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Lowes, Judith, et al. “This Condition Impacts Every Aspect of My Life: A Survey to Understand the Experience of Living with Developmental Prosopagnosia.” PLOS ONE, vol. 20, no. 4, Apr. 2025, p. e0322469. PLoS Journals, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0322469

疾病與健康

Cell：10納克就能讓腦細胞"失憶"，破解AD認知衰退之謎

阿爾茨海默病（AD）患者為何出現記憶障礙？哈佛大學Samuel S. Harris團隊發現，患者腦內一種特殊的高分子量（HMW）tau蛋白會選擇性破壞海馬神經元的簇狀放電——這種放電模式對記憶形成至關重要。

研究團隊結合高密度Neuropixels探針記錄和膜片鉗技術，發現AD模型小鼠海馬CA1區神經元的簇狀放電（burst firing，由2-6個連續動作電位組成的關鍵記憶編碼模式）顯著受損。進一步實驗表明，從AD患者腦組織提取的HMW tau在生理相關濃度（10 nM）即可選擇性抑制簇狀放電，而低分子量tau無此效應。機制上，HMW tau通過下調神經元CaV2.3（R型）鈣通道表達實現這一破壞作用。值得注意的是，這種損害獨立于β-淀粉樣蛋白病理存在，且早于神經原纖維纏結形成。研究還發現tau病理會破壞神經元與θ/γ振蕩的同步性，損害與認知相關的相位編碼機制。這些發現為開發靶向HMW tau的精準干預策略提供了新方向。研究發表在 Cell 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #阿爾茨海默病 #tau蛋白 #海馬神經元

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Harris, Samuel S., et al. “Alzheimer’s Disease Patient-Derived High-Molecular-Weight Tau Impairs Bursting in Hippocampal Neurons.” Cell, vol. 0, no. 0, Apr. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.006

Cell：CD36介導的內吞作用助力大分子藥物進入細胞

大分子藥物如何穿透細胞膜？德克薩斯大學圣安東尼奧健康醫學中心李宏宇、杜克大學醫學中心林慧觀、阿肯色大學醫學院秦志強等團隊發現，CD36介導的內吞作用是大分子藥物進入細胞的關鍵通道。

研究團隊首先使用生物素化探針（biotinylated probe）鎖定PROTAC藥物的膜靶點，意外發現CD36能介導543-2245道爾頓大分子的內吞。通過基因敲除實驗證實，CD36缺失會使臨床階段PROTAC藥物ARV-110活性降低85%?；诖?，團隊開創性提出"化學內吞藥物"（CEMC）策略，通過結構修飾將PROTAC與CD36結合能力提高23倍。優化后的PROTAC在腫瘤模型中顯示出更強的細胞攝取、蛋白降解效率和抗腫瘤活性。臨床數據分析還發現，CD36高表達的前列腺癌患者對ARV-110治療反應更佳。這項發現不僅解釋了大分子藥物的滲透機制，更為設計新一代"可內吞藥物"提供了路線圖。研究發表在 Cell 上。

#疾病與健康 #個性化醫療 #藥物遞送 #PROTAC #CD36

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Wang, Zhengyu, et al. “CD36-Mediated Endocytosis of Proteolysis-Targeting Chimeras.” Cell, vol. 0, no. 0, Apr. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.03.036

Science：為什么男人到中年就會發福？

為什么男性到中年容易"發福"？希望之城醫學中心王瓊團隊與加州大學洛杉磯分校楊霞團隊合作發現，內臟脂肪中一種名為CP-A的特殊前體細胞是罪魁禍首。這種細胞在中年時期異?；钴S，導致脂肪大量堆積，而抑制其關鍵信號通路可有效阻止發福現象。

? 脂肪生成導致年齡相關的內臟脂肪組織堆積。Credit：Science（2025）

研究團隊首先通過譜系追蹤技術發現，12月齡中年雄性小鼠內臟脂肪組織中超過80%的脂肪細胞是新生成的，遠高于年輕小鼠。單細胞RNA測序鑒定出關鍵細胞亞群CP-A，這類細胞在9月齡開始出現，12月齡達峰值。進一步研究發現，白血病抑制因子受體（LIFR）信號通路是CP-A細胞脂肪生成的關鍵開關，藥理學抑制該通路可選擇性阻斷內臟脂肪擴張，且不影響年輕個體的正常脂肪代謝。值得注意的是，這種現象具有明顯性別差異，雌性小鼠體重增加較溫和。該發現為針對性解決中年肥胖問題提供了新靶點。研究發表在 Science 上。

#疾病與健康 #個性化醫療 #肥胖機制 #脂肪前體細胞 #年齡相關代謝

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Wang, Guan, et al. “Distinct Adipose Progenitor Cells Emerging with Age Drive Active Adipogenesis.” Science, vol. 388, no. 6745, Apr. 2025, p. eadj0430. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/science.adj0430

鼻子里的微生物群竟能預防老年癡呆

全球癡呆癥診斷率低且患者數量激增，嗅覺功能障礙作為潛在早期標志引發關注。復旦大學Huiling Song、Jiaojiao Zou團隊發現鼻腔微生物群可能是連接嗅覺與認知的"隱形橋梁"，棒狀桿菌主導的鼻腔環境可降低37%輕度認知障礙風險。

? 輕度認知障礙 (MCI) 組與認知健康組鼻腔微生物群落的差異。Credit: Translational Psychiatry (2025).

研究團隊對510名平均77.9歲老年人進行多維度檢測：采用簡明中國嗅覺識別測試評估嗅覺功能，通過簡易精神狀態檢查（MMSE）和修訂版長谷川癡呆量表（HDS-R）量化認知水平，并運用16S RNA基因測序解析鼻腔微生物組成。結果顯示，嗅覺減退者鼻腔細菌多樣性更高，其中食酸菌屬（Acidovorax）等8種細菌顯著富集。更關鍵的是，微生物特征可提升傳統認知評估模型準確率7.2個百分點（P=0.008）。特別發現以棒狀桿菌（Corynebacterium）為主的鼻腔環境，其輕度認知障礙患病率比多洛西顆粒菌（Dolosigranulum）或莫拉菌（Moraxella）主導型低三分之一，這為"以菌預警"認知衰退提供了直接證據。研究發表在 Translational Psychiatry 上。

#疾病與健康 #個性化醫療 #微生物組 #老年認知 #早期診斷

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Song, Huiling, et al. “Nasal Microbiome in Relation to Olfactory Dysfunction and Cognitive Decline in Older Adults.” Translational Psychiatry, vol. 15, no. 1, Apr. 2025, pp. 1–9. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41398-025-03346-y

4萬人腦掃描揭秘為何失眠、抑郁和焦慮總是一起來？

失眠、抑郁和焦慮為何常同時發生？荷蘭神經科學研究所的Siemon C. de Lange、Elleke Tissink和Eus J. W. van Someren團隊通過分析4萬人大腦掃描數據，首次系統揭示這三種疾病共享的腦回路異常和各自獨特的神經特征。

? 腦形態與失眠、抑郁和焦慮癥狀嚴重程度的關聯。Credit: Nature Mental Health (2025).

研究團隊利用英國生物樣本庫（UK Biobank）的多模態磁共振成像數據，測量了大腦結構體積、皮層厚度和功能連接強度。結果顯示，所有三種疾病患者都表現出大腦皮層表面積減小、丘腦體積縮小和腦區間連接減弱。但每種疾病又有獨特模式：失眠嚴重程度與獎勵相關腦區體積相關；抑郁癥狀與語言和情感相關皮層變薄相關；焦慮則與杏仁核（情緒處理中心）反應性降低相關。值得注意的是，這些特異性異常都位于杏仁核-海馬-內側前額葉回路中，提示這是一個"脆弱性網絡"。研究為理解這些疾病的共病機制提供了新視角，并可能指導未來針對特定回路的精準治療。研究發表在 Nature Mental Health 上。

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de Lange, Siemon C., et al. “Multimodal Brain Imaging of Insomnia, Depression and Anxiety Symptoms Indicates Transdiagnostic Commonalities and Differences.” Nature Mental Health, May 2025, pp. 1–13. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s44220-025-00412-8

大額獎勵可激發抑郁癥康復者動機

麥克萊恩醫院抑郁焦慮壓力研究中心的Manuel Kuhn和Diego A. Pizzagalli團隊發現，抑郁癥人群存在特異性動機缺陷——除非獎勵足夠大且確定，否則他們更傾向選擇省力選項。

研究采用"獎勵努力投入任務"（EEfRT，一種測量動機的經典范式），要求參與者在小額確定獎勵與大額概率獎勵間反復選擇。通過計算建模分析發現，未服藥的抑郁癥康復者（rMDD）整體選擇高努力任務的次數比健康人少23%，但在獎勵超過3美元且成功概率高于50%時，其選擇反而比健康人多15%。

進一步用漂移擴散模型（drift diffusion model，模擬決策過程的數學工具）解碼發現，康復者存在雙重機制：基礎決策偏向"省力模式"，但對高價值獎勵的敏感性異常增強。這種矛盾狀態解釋了為何他們在日常生活中顯得動力不足，卻可能在特定激勵下爆發出超常動機。研究為開發針對性行為干預提供了量化依據，例如通過設置"高確定性里程碑獎勵"來維持康復者長期參與治療的積極性。研究發表在 Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging 上。

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“Computational Phenotyping of Effort-Based Decision Making in Unmedicated Adults With Remitted Depression.” Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging, Feb. 2025. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.bpsc.2025.02.006

青少年抑郁癥干預的"黃金窗口期"

抑郁癥為何在青少年時期更容易治療？愛丁堡大學的Poppy Z. Grimes、Aja L. Murray等聯合國際團隊發現，青春期抑郁癥狀像"液態水"般具有可塑性，而成年后則如"固態冰"般固定。這項研究通過創新性"網絡溫度"指標，首次量化了癥狀演變的動態過程。

研究團隊分析35,901名青少年數據，將物理學中的相變理論（phase transition）引入心理學，創建"網絡溫度"指標——高溫代表癥狀如氣體分子般自由變化，低溫則像晶體結構般穩定。結果顯示：11-14歲是干預黃金期，此時癥狀網絡溫度最高，抑郁表現（如悲傷、疲勞）的相互作用最易被打破；16歲后溫度驟降，癥狀模式固化。特別發現女孩的"高溫期"比男孩長約2年，這與青春期激素（hormones）波動和大腦前額葉發育延遲相關。通過Ising模型（描述粒子相互作用的數學模型）預測，早期針對性干預可使癥狀"凍結"在健康狀態，避免發展為頑固性抑郁。研究發表在 Nature Mental Health 上。

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Grimes, Poppy Z., et al. “Network Temperature as a Metric of Stability in Depression Symptoms across Adolescence.” Nature Mental Health, Apr. 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s44220-025-00415-5

聲波直擊情緒中樞：新型腦刺激技術三周緩解頑固抑郁

約30%的抑郁焦慮患者對藥物無反應，傳統腦刺激技術難以精準靶向情緒中樞。德克薩斯大學奧斯汀分校的Bryan R. Barksdale和Gregory Fonzo團隊開發出MRI引導的聚焦超聲（tFUS）技術，首次實現非侵入式直接調控杏仁核，三周治療使患者癥狀顯著改善。

? 主動和假性 tFUS/fMRI 誘發效應及患者組間差異。Credit: Molecular Psychiatry (2025).

研究采用雙盲設計，29名患者接受MRI引導的聚焦超聲（tFUS）靶向左側杏仁核。功能磁共振顯示，單次刺激即可降低杏仁核活動（BOLD信號減弱），同時改變海馬和腦島的協同反應。后續連續15天的治療中，患者負面情緒評分降低34%（p=0.001），創傷后應激障礙癥狀改善最顯著（效應量d=1.50）。特別值得注意的是，這種改善與杏仁核對情緒面孔的反應性減弱同步出現，提示技術可能通過重塑神經環路起效。與傳統經顱磁刺激不同，tFUS無需依賴皮層-杏仁核連接，且治療過程無創無痛，僅需佩戴超聲探頭20分鐘/次。研究發表在 Molecular Psychiatry 上。

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Barksdale, Bryan R., et al. “Low-Intensity Transcranial Focused Ultrasound Amygdala Neuromodulation: A Double-Blind Sham-Controlled Target Engagement Study and Unblinded Single-Arm Clinical Trial.” Molecular Psychiatry, Apr. 2025, pp. 1–15. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41380-025-03033-w

為什么存在30%的抑郁癥患者對藥物無反應？

為什么30%的抑郁癥患者對藥物無反應？多倫多大學Davide Momi、斯坦福大學Zheng Wang等14家機構組成的國際團隊發現，大腦的"電路平衡"決定磁刺激療效——當抑制性神經活動占優且額葉-邊緣系統（控制情緒的腦區網絡）呈現特定連接模式時，治療效果最佳。

研究團隊對90名難治性抑郁癥患者進行間歇性θ脈沖刺激（iTBS，一種FDA批準的磁刺激療法）治療，同時采用TMS-EEG（經顱磁刺激-腦電圖聯合技術）監測大腦活動。通過全腦計算模型分析發現，療效好的患者呈現兩個特征：治療后低頻腦波功率下降15.7%，表明抑制性神經活動增強；治療前亞屬前扣帶回（sgACC，情緒中樞）與背外側前額葉（DLPFC，認知調控區）呈現"此消彼長"的反相關連接模式，這種特征可解釋76%的療效差異。進一步模擬顯示，響應者的大腦錐體細胞（主要興奮性神經元）接收的興奮輸入減少，形成更平衡的神經微環境。該發現突破性地將宏觀腦網絡與微觀神經機制關聯，為抑郁癥精準治療提供新靶點。

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Momi, Davide, et al. Excitation-Inhibition Balance and Fronto-Limbic Connectivity Drive TMS Treatment Outcomes in Refractory Depression. bioRxiv, 26 Apr. 2025, p. 2025.04.23.648963. bioRxiv, https://doi.org/10.1101/2025.04.23.648963

"神奇蘑菇"成分有望改善帕金森病患者的運動功能和情緒

帕金森病患者的情緒癥狀往往比運動障礙更難治療。加州大學舊金山分校的Ellen R. Bradley和Joshua D. Woolley團隊發現，蘑菇中的裸蓋菇素（psilocybin）不僅能安全改善患者情緒，還意外改善了運動功能，效果可持續三個月。

研究團隊對12名帕金森病患者進行兩階段治療：先給予10mg裸蓋菇素，兩周后增至25mg，同時配合8次心理治療。通過標準化量表評估發現，患者的抑郁評分（MADRS）平均降低9.3分，焦慮評分（HAM-A）降低3.8分，且情緒改善持續至治療后3個月。更令人驚訝的是，患者的運動功能也顯著提升：用于評估帕金森病癥狀的MDS-UPDRS量表中，非運動癥狀部分改善13.8分，運動癥狀部分改善7.5分。研究人員推測，裸蓋菇素可能通過促進神經可塑性和抗炎作用產生這些效果。這是首次在神經退行性疾病中驗證迷幻物質的治療效果，為開發新型神經保護療法提供了方向。研究發表在 Neuropsychopharmacology 上。

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Bradley, Ellen R., et al. “Psilocybin Therapy for Mood Dysfunction in Parkinson’s Disease: An Open-Label Pilot Trial.” Neuropsychopharmacology, Apr. 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41386-025-02097-0

負面預期對疼痛的影響比正面預期更強烈且持久

負面預期如何長期影響疼痛感知？德國杜伊斯堡-埃森大學轉化神經和行為科學中心的Angelika Kunkel和Katharina Schmidt團隊通過實驗發現，反安慰劑效應（nocebo effect）的強度和持久性均顯著超過安慰劑效應，揭示人類可能進化出對負面刺激更敏感的"安全優先"策略。

研究采用嚴格的雙階段實驗設計，104名健康志愿者通過假神經刺激裝置（sham nerve stimulation device，外觀真實但無實際作用的設備）和口頭暗示分別誘導安慰劑（預期疼痛減輕）和反安慰劑（預期疼痛加重）效應。第一天測試中，反安慰劑組疼痛評分比對照組高11.3分，而安慰劑組僅低4.2分。一周后復測時，這種差異依然顯著（反安慰劑組高8.9分 vs 安慰劑組低4.6分）。研究還發現，實驗首日的疼痛體驗能預測一周后的反應強度，且心理特質影響顯著：對軀體感覺敏感者安慰劑效應較弱，而信任實驗者的人更易受負面暗示影響。研究為臨床溝通提供了重要啟示——避免負面暗示可能比強化正面預期更關鍵。研究發表在 eLife 上。

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Kunkel, Angelika, et al. “Nocebo Effects Are Stronger and More Persistent than Placebo Effects in Healthy Individuals.” eLife, vol. 14, Apr. 2025. elifesciences.org, https://doi.org/10.7554/eLife.105753.1

嵌合腦模型：破解人類腦疾病研究的新鑰匙

如何突破傳統動物模型研究人類腦疾病的局限？羅格斯大學的Peng Jiang團隊與Ava V. Papetti、Mengmeng Jin等研究人員開發的人-動物嵌合腦模型，為研究人類神經發育和疾病機制提供了新工具。

研究團隊通過將人類干細胞衍生的神經元、神經膠質細胞（支持神經元的非神經元細胞）和腦類器官移植到小鼠大腦中，構建了人-動物嵌合腦模型。這種模型比傳統培養皿研究更能模擬人腦的復雜性。研究發現，人類神經元在活體環境中表現出與小鼠神經元不同的電活動模式，為理解人類高級認知功能提供了線索。在孤獨癥譜系障礙研究中，模型揭示了特定細胞改變；在阿爾茨海默病研究中，發現該病對人類腦細胞的獨特影響機制。這些發現可能指導開發更有效的神經退行性疾病治療方法。研究還展示了該模型在干細胞治療研究中的潛力，如替換受損神經細胞。研究發表在 Neuron 上。

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Papetti, Ava V., et al. “Chimeric Brain Models: Unlocking Insights into Human Neural Development, Aging, Diseases, and Cell Therapies.” Neuron, vol. 0, no. 0, Apr. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.03.036

雙重身份蛋白 Eato 既能保護腦細胞又能指導"垃圾清理"

康奈爾大學威爾細胞與分子生物學研究所的Xinchen Chen、Chun Han等團隊發現，果蠅蛋白質Eato具有驚人雙重功能：既保護神經元免遭破壞，又幫助吞噬細胞清理受損神經元。

? 三種表型：無退化[(M) 和 (M′)]、en+ 結構域退化受阻[(N) 和 (N′)]，以及 en+ 結構域退化[(O) 和 (O′)]。Credit: Han Lab / Cornell University

研究團隊使用果蠅模型，發現Eato屬于ABCA轉運蛋白家族（負責細胞膜脂質運輸的蛋白質），在神經元中通過抑制磷脂酰絲氨酸（PS）的暴露來保護健康細胞。當Eato缺失時，神經元表面過早出現PS信號，導致吞噬細胞誤食正常神經元。令人驚訝的是，Eato在吞噬細胞中卻增強了對PS信號的敏感性，提高清理效率。通過基因操作，團隊證明從神經元和吞噬細胞同時去除Eat...