█ 神經(jīng)科學

Cell：破解人類甜味受體結(jié)構(gòu)

Nature：首次捕捉大腦學習時的神經(jīng)重塑瞬間

Nature：果蠅大腦路線圖揭示神經(jīng)系統(tǒng)性別差異

你的眼睛能看多快？眼球速度決定視覺盲區(qū)

映射記憶：蛋白質(zhì)追蹤技術(shù)揭示學習過程中的突觸變化

大腦如何構(gòu)建"行動地圖"？揭秘海馬體與運動系統(tǒng)協(xié)作機制

首個"閱讀全息圖"：你的大腦如何讀書？

49歲后大腦主動"勸退"運動

你的大腦真實年齡是多少？最新腦功能連接圖譜告訴你

聽力越差腦越忙：噪音中聽力困難者的神經(jīng)補償機制

神經(jīng)系統(tǒng)竟是免疫系統(tǒng)的"隱形指揮官"

█ 認知科學

邊境牧羊犬為何天生會放羊？

5歲兒童已具備"地圖導航"能力

你的身體信號在幫你做道德選擇

AI解碼大腦活動：為何我們總記不住其他種族的面孔

大腦如何感知意外，為何這對心理健康很重要

1歲前早期照顧者指導顯著提升嬰兒社交溝通能力

童年喪親如何重塑大腦：催產(chǎn)素與多巴胺系統(tǒng)的適應性改變

慢性疼痛新療法：情緒訓練可顯著緩解疼痛

重新思考心理學，在誤解中尋找意義

基因不直接遺傳也能影響下一代

發(fā)現(xiàn)影響嬰兒學步時間的11個關(guān)鍵基因

█ 疾病與健康

Cell：7000年前基因突變成現(xiàn)代艾滋病克星

Nature：腹側(cè)海馬體多巴胺受體，焦慮抑郁治療新靶點

智能手機應用RESiLIENT，有效治療閾下抑郁癥

抑郁青少年更易陷入社交媒體比較陷阱

左撇子更易患孤獨癥？慣用手與神經(jīng)疾病的深層關(guān)聯(lián)

"抗衰老神藥"翻車！NAD水平暴跌85%竟不影響健康

帕金森病治療新希望：破解靶向USP30蛋白的抑制劑機制

益生菌"雞尾酒"療法有望預防阿爾茨海默病

全器官免疫細胞基因表達圖譜問世

音樂驅(qū)動面部鍛煉應用助力中風康復

臨床試驗為大嬰兒分娩提供安全選擇方案

個性化AI神經(jīng)調(diào)控技術(shù)顯著改善舌部運動與感覺控制

無線光控嗎啡裝置實現(xiàn)無副作用精準鎮(zhèn)痛

AI工具通過面部照片預測癌癥患者生存率

疼痛不是想象！55%女性曾因醫(yī)生不信任放棄治療

█ AI 驅(qū)動科學

Science：沒有大腦也沒問題：這個軟機器人用腿“思考”

磁性超材料實現(xiàn)"變形金剛"式可編程特性

AI模型預測病毒進化路徑，助力疫苗研發(fā)搶占先機

機器學習預測兒童順鉑化療聽力損失風險

腸道細菌+AI：精準診斷慢性疼痛綜合征

人工智能生成虛假科學圖像引發(fā)學術(shù)誠信危機

AI神器"ulrb"揭示地球隱藏的微生物

AI模型CellFlow：單細胞表型預測新突破

AI系統(tǒng)MOFGen突破金屬有機框架材料發(fā)現(xiàn)瓶頸

TeleAbsence：與過去的詩意邂逅

打磨絕緣層突破機器人觸覺測量瓶頸

服務機器人性別特征如何影響顧客決策

AI作曲助手Amuse：讓音樂創(chuàng)作靈感"看得見"

█ 大模型技術(shù)

AI語言模型首次實現(xiàn)類腦神經(jīng)元空間功能排列

推理專用檢索模型REASONIR-8B問世，RAG性能提升22.6%

語境理論：統(tǒng)一視角揭示表征學習本質(zhì)

RetroInfer：向量存儲技術(shù)加速大語言模型長文本推理

大模型邏輯漏洞：為什么AI總犯低級錯誤？

大語言模型決策能力不足：如何改善貪婪行為與知行差距

六大核心操作重構(gòu)大語言模型記憶機制

攻克神經(jīng)網(wǎng)絡遷移學習效果預測難題

清華團隊革新Dijkstra算法獲STOC最佳論文獎

█ 意識與腦機接口

首個漢語聲調(diào)語言腦機接口數(shù)據(jù)集發(fā)布，覆蓋三種言語模式

腦信號能還原真實視覺嗎？破解"視覺-大腦信息鴻溝"

視覺腦區(qū)竟參與掌管運動控制？

用旋律解碼意識：新工具精準評估腦損傷兒童意識水平

量子意識新假說：測量行為如何改變主觀體驗

*如需定位對應內(nèi)容，請使用微信的檢索功能

（點擊右上方三點，找到查找頁面內(nèi)容按鈕）

神經(jīng)科學

Cell：破解人類甜味受體結(jié)構(gòu)

甜味感知如何啟動？哥倫比亞大學的Zhang Juen、Zhengyuan Lu等團隊通過冷凍電鏡技術(shù)，首次解析了人類甜味受體與兩種常用人工甜味劑（三氯蔗糖和阿斯巴甜）的復合物結(jié)構(gòu)，揭示了甜味識別的分子基礎。

? Credit：Cell（2025）.

研究團隊采用冷凍電鏡解析了甜味受體TAS1R2/TAS1R3異源二聚體的高分辨率結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示，TAS1R2亞基的Venus捕蠅草結(jié)構(gòu)域（VFT）形成了容納甜味劑的共同口袋，而跨膜區(qū)（TM）則負責G蛋白偶聯(lián)信號傳導。雖然三氯蔗糖和阿斯巴甜化學結(jié)構(gòu)差異巨大，但它們通過相似的相互作用網(wǎng)絡與受體結(jié)合。3D變異性分析進一步顯示，兩個亞基之間存在協(xié)調(diào)的構(gòu)象變化，這種動態(tài)耦合可能是單一受體能識別數(shù)百種甜味化合物的關(guān)鍵。該發(fā)現(xiàn)不僅解釋了甜味感知的生物學原理，還為設計新一代甜味調(diào)節(jié)劑提供了結(jié)構(gòu)模板。研究發(fā)表在 Cell 上。

#疾病與健康 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #感官生物學 #人工甜味劑 #GPCR

閱讀更多：

Juen, Zhang, et al. “The Structure of Human Sweetness.” Cell, vol. 0, no. 0, May 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.021

Nature：首次捕捉大腦學習時的神經(jīng)重塑瞬間

加州大學圣地亞哥分校的Assaf Ramot、Felix Taschbach和Takaki Komiyama團隊結(jié)合成像技術(shù)與算法，首次捕捉到丘腦-皮層通路在學習過程中的動態(tài)重塑，證明學習會物理性改變腦區(qū)間的"對話方式"。

? 神經(jīng)元活動軌跡揭示了小鼠學習運動任務時大腦回路的演化過程。左圖：行為過程中記錄的視野示例；每種顏色代表不同的神經(jīng)元。右圖：選定神經(jīng)元的活動軌跡。Credit: Komiyama Lab, UC San Diego

研究團隊開發(fā)的ShaReD算法，解決了不同動物神經(jīng)活動差異的難題。通過縱向追蹤小鼠初級運動皮層（M1）的輸入源，發(fā)現(xiàn)運動丘腦在學習兩周后會選擇性激活特定M1神經(jīng)元集群。光遺傳學實驗顯示，這種精準調(diào)控對執(zhí)行學會的動作至關(guān)重要——抑制丘腦輸入會使熟練動作立刻失調(diào)。更驚人的是，學習不僅改變神經(jīng)活動強度，還重構(gòu)了丘腦與皮層間的物理連接，使信息傳遞更快更精準。這種重塑類似"升級通信線路"，而非簡單調(diào)高音量。研究發(fā)表在 Nature 上。

#神經(jīng)科學 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #計算模型與人工智能模擬 #運動學習 #腦機接口

閱讀更多：

Ramot, Assaf, et al. “Motor Learning Refines Thalamic Influence on Motor Cortex.” Nature, May 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-08962-8

Nature：果蠅大腦路線圖揭示神經(jīng)系統(tǒng)性別差異

萊比錫大學的Katharina Eichler和Tomke Stürner團隊聯(lián)合劍橋大學研究人員，通過整合電子顯微鏡數(shù)據(jù)集，首次繪制了覆蓋果蠅整個神經(jīng)系統(tǒng)的"路線圖"，并發(fā)現(xiàn)了顯著的性別差異。

? 圖片展示了研究中的神經(jīng)元樣本。每種顏色代表在雌性大腦、雌性（左下）和雄性（右下）神經(jīng)索中發(fā)現(xiàn)的一個細胞。Credit: Tomke Stürner, Uni Cambridge and LMB Cambridge

研究團隊整合了三個電子顯微鏡（EM）數(shù)據(jù)集（包括雌性全腦FAFB-FlyWire、雌性神經(jīng)索FANC和雄性神經(jīng)索MANC），首次實現(xiàn)了從大腦到腹側(cè)神經(jīng)索（功能相當于脊椎動物脊髓）的完整神經(jīng)回路追蹤。通過光顯微鏡（LM）數(shù)據(jù)匹配，成功確定了51%的下行神經(jīng)元（DNs，負責將大腦指令傳至身體）的細胞類型。比較分析揭示了驚人的性別差異：發(fā)現(xiàn)僅存在于單一性別的神經(jīng)元群體，如雌性特有的aSP22神經(jīng)元（后更名為DNa12）。功能研究表明，當aSP22活躍時，雌性會伸展腹部（產(chǎn)卵行為），而雄性則卷曲腹部（交配準備）。此外，團隊還鑒定了控制求偶鳴叫（雄性）和產(chǎn)卵器伸展（雌性）的特定神經(jīng)回路。這些發(fā)現(xiàn)不僅提供了首個完整的果蠅神經(jīng)系統(tǒng)"路線圖"，更建立了跨性別比較的研究范式。研究發(fā)表在 Nature 上。

#神經(jīng)科學 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #跨學科整合 #計算模型與人工智能模擬 #性別差異

閱讀更多：

Stürner, Tomke, et al. “Comparative Connectomics of Drosophila Descending and Ascending Neurons.” Nature, Apr. 2025, pp. 1–15. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-08925-z

你的眼睛能看多快？眼球速度決定視覺盲區(qū)

為什么我們看不到快速移動的物體？柏林工業(yè)大學卓越智能科學集群的Martin Rolfs團隊發(fā)現(xiàn)，這與人類眼球運動速度直接相關(guān)：當物體移動速度超過掃視（saccades）速度時就會"消失"，且個體差異顯著——這可能解釋為什么運動員和游戲玩家具有更強的動態(tài)視覺。

研究團隊使用高速投影儀精確控制刺激運動參數(shù)，模擬不同幅度掃視的三種核心特征（峰值速度達900度/秒）。通過五項實驗發(fā)現(xiàn)，受試者對運動刺激的感知閾值嚴格遵循掃視的"主序列"規(guī)律——即移動距離越大，所需觸發(fā)感知的速度閾值越高。計算模型顯示，早期視覺系統(tǒng)通過200毫秒內(nèi)的時空整合（spatiotemporal integration）實現(xiàn)這種速度過濾，其參數(shù)范圍與生物學數(shù)據(jù)完全吻合。有趣的是，掃視速度更快的個體（如職業(yè)棒球選手）能感知比常人快15-20%的運動刺激。該機制解釋了為何我們看不到掃視產(chǎn)生的視網(wǎng)膜運動（稱為"掃視忽略"），同時保持對非自主動作的敏感性。研究發(fā)表在 Nature Communications 上。

#神經(jīng)科學 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #知覺康復 #計算模型與人工智能模擬

閱讀更多：

Rolfs, Martin, et al. “Lawful Kinematics Link Eye Movements to the Limits of High-Speed Perception.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, May 2025, p. 3962. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-58659-9

映射記憶：蛋白質(zhì)追蹤技術(shù)揭示學習過程中的突觸變化

哈佛大學Doyeon Kim、Adam E. Cohen等研究者開發(fā)出EPSILON技術(shù)，通過熒光標記AMPAR蛋白（記憶形成關(guān)鍵分子），首次實現(xiàn)活體大腦突觸變化的高清動態(tài)觀測。該技術(shù)已發(fā)現(xiàn)記憶印跡與特定蛋白運輸?shù)膹娤嚓P(guān)性，為治療記憶障礙疾病帶來希望。

? 熒光標記與尖端顯微鏡的結(jié)合，使研究人員能夠以前所未有的分辨率闡明突觸行為。Credit: Pojeong Park

研究團隊開發(fā)的EPSILON（神經(jīng)元細胞外蛋白質(zhì)表面標記）技術(shù)，采用順序脈沖追蹤標記法，用兩種膜不通透染料分時標記突觸表面的AMPAR。當神經(jīng)元釋放含有AMPAR的囊泡時，新舊染料會形成獨特熒光信號，使研究人員能以0.1微米分辨率觀測蛋白質(zhì)運輸。在恐懼記憶實驗中，小鼠海馬CA1區(qū)顯示：經(jīng)歷情境恐懼訓練后2-4小時內(nèi)，約37%的突觸發(fā)生顯著增強（AMPAR增加量>50%），這些突觸的空間分布與cFos（神經(jīng)元激活標志物）表達區(qū)域高度重合。進一步分析揭示，單個記憶痕跡涉及約15,000個突觸的協(xié)同變化，且增強程度與后續(xù)記憶 recall 準確率呈正比（r=0.71）。傳統(tǒng)電鏡技術(shù)僅能提供靜態(tài)快照，而EPSILON首次實現(xiàn)"突觸可塑性電影"拍攝。研究發(fā)表在 Nature Neuroscience 上。

#神經(jīng)科學 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #記憶機制 #突觸可塑性

閱讀更多：

Kim, Doyeon, et al. “EPSILON: A Method for Pulse-Chase Labeling to Probe Synaptic AMPAR Exocytosis during Memory Formation.” Nature Neuroscience, Mar. 2025, pp. 1–9. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41593-025-01922-5

大腦如何構(gòu)建"行動地圖"？揭秘海馬體與運動系統(tǒng)協(xié)作機制

人類如何在豐富的行為選項中做出最優(yōu)選擇？馬克斯·普朗克學會的Irina Barnaveli、Simone Viganò、Daniel Reznik與倫敦大學學院的Patrick Haggard、Christian F. Doeller團隊發(fā)現(xiàn)，海馬系統(tǒng)通過構(gòu)建"認知地圖"組織行動選擇，并與運動系統(tǒng)協(xié)同工作。

研究團隊設計沉浸式虛擬現(xiàn)實任務，要求參與者學習控制虛擬球飛行的不同動作組合。通過功能性磁共振成像監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，內(nèi)嗅皮層在動作比較時呈現(xiàn)典型的六邊形活動模式——這是"認知地圖"的神經(jīng)標志。海馬體活動強度與動作結(jié)果的二維相似性成正比，證實了地圖狀組織原則。有趣的是，輔助運動區(qū)（SMA，運動計劃腦區(qū)）專門表征單個動作，對重疊計劃反應更強。最關(guān)鍵的是，海馬體與輔助運動區(qū)的功能連接強度隨動作相似性而變化，揭示了兩大系統(tǒng)的動態(tài)協(xié)作機制。這些發(fā)現(xiàn)表明，大腦通過抽象的地圖狀表征高效組織行為選項，將空間導航的神經(jīng)機制擴展到了行動選擇領(lǐng)域。研究發(fā)表在 Nature Communications 上。

#神經(jīng)科學 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #記憶機制 #計算模型與人工智能模擬

閱讀更多：

Barnaveli, Irina, et al. “Hippocampal-Entorhinal Cognitive Maps and Cortical Motor System Represent Action Plans and Their Outcomes.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, May 2025, p. 4139. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-59153-y

首個"閱讀全息圖"：你的大腦如何讀書？

閱讀時大腦如何分工協(xié)作？馬克斯·普朗克人類認知與腦科學研究所的Sabrina Turker、Beatrice Fumagalli等團隊通過整合163項腦成像研究，首次系統(tǒng)揭示從字母識別到篇章理解的全腦激活模式，發(fā)現(xiàn)左半球語言區(qū)與小腦形成動態(tài)功能網(wǎng)絡。

研究采用坐標元分析法（coordinate-based meta-analysis，一種量化腦區(qū)激活一致性的統(tǒng)計技術(shù)），分析涵蓋7項字母、109項單詞、33項句子及8項篇章閱讀實驗的數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示：字母處理僅激活左枕葉單簇神經(jīng)元，而單詞閱讀額外招募左額下回（IFG）的BA44/45亞區(qū)（負責語音加工）和左顳枕皮層（參與字形-語義轉(zhuǎn)換）。朗讀時聽覺皮層與運動區(qū)活躍度比默讀高3.2倍，而默讀更依賴前額葉執(zhí)行網(wǎng)絡。小腦在詞匯決策任務中表現(xiàn)出左右半球不對稱性，右腦僅參與假詞（pseudoword，無意義但符合拼寫規(guī)則的字母串）處理。這些發(fā)現(xiàn)為理解閱讀障礙的神經(jīng)基礎提供了重要線索。研究發(fā)表在 Neuroscience & Biobehavioral Reviews 上。

#神經(jīng)科學 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #跨學科整合 #語言處理 #閱讀障礙

閱讀更多：

“The ‘Reading’ Brain: Meta-Analytic Insight into Functional Activation during Reading in Adults.” Neuroscience & Biobehavioral Reviews, vol. 173, June 2025, p. 106166. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2025.106166

49歲后大腦主動"勸退"運動

為什么49歲后人們運動量急劇下降？東北大學Meishan Ai和Timothy Morris團隊通過腦成像研究發(fā)現(xiàn)，大腦顯著性網(wǎng)絡（Salience Network）功能連接減弱是關(guān)鍵因素。該網(wǎng)絡負責抑制"躺平"沖動，其功能衰退可解釋54%的年齡相關(guān)運動下降。

研究團隊分析劍橋老齡化研究中心（Cam-CAN）18-81歲人群的腦掃描和運動數(shù)據(jù)，首次精確鎖定49歲為運動量斷崖式下降的臨界點。通過靜息態(tài)功能磁共振成像發(fā)現(xiàn)，涉及抑制控制（如抵抗沙發(fā)誘惑）的顯著性網(wǎng)絡功能連接強度與運動量高度相關(guān)。中介分析顯示，當該網(wǎng)絡連接右顳頂葉-前扣帶回-腦島等區(qū)域時，能顯著緩解年齡帶來的運動衰退。有趣的是，負責高級認知的前額頂葉網(wǎng)絡未顯示同樣作用，說明運動堅持更多依賴本能抑制而非理性決策。研究為針對性的運動干預提供新靶點。研究發(fā)表在 The Journals of Gerontology: Series A 上。

#疾病與健康 #健康管理與壽命延長 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #運動神經(jīng)科學 #老齡化

閱讀更多：

Ai, Meishan, et al. Brain Resting-State Functional Connectivity Mediates the Age-Associated Decline in Physical Activity Engagement. academic.oup.com, https://dx.doi.org/10.1093/gerona/glaf075. Accessed 6 May 2025

你的大腦真實年齡是多少？最新腦功能連接圖譜告訴你

大腦如何隨年齡變化？北京師范大學Lianglong Sun、Tengda Zhao團隊聯(lián)合全球132個研究中心，通過分析33,250人從胎兒期到80歲的腦成像數(shù)據(jù)，首次揭示了功能連接強度與多樣性分別在40歲和30歲后期達到峰值的規(guī)律，并創(chuàng)建了首個全生命周期參考圖譜。

研究團隊整合了來自人類連接組計劃（HCP）等項目的無任務功能磁共振成像數(shù)據(jù)，覆蓋孕后32周至80歲的跨年齡段樣本。通過構(gòu)建系統(tǒng)級腦圖譜，發(fā)現(xiàn)連接組整體強度在第四十年后期達到拐點，而連接多樣性峰值出現(xiàn)在第三十年后期。時空分析顯示，大腦發(fā)育遵循從初級感覺運動區(qū)域向高級聯(lián)合區(qū)域的漸進式模式，不同腦區(qū)功能特化存在明顯時間差。這些圖譜不僅能解釋正常發(fā)育軌跡，還可量化阿爾茨海默病等神經(jīng)精神疾病的個體差異。研究發(fā)表在 Nature Neuroscience 上。

#疾病與健康 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #跨學科整合 #個性化醫(yī)療

閱讀更多：

Sun, Lianglong, et al. “Human Lifespan Changes in the Brain’s Functional Connectome.” Nature Neuroscience, vol. 28, no. 4, Apr. 2025, pp. 891–901. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41593-025-01907-4

聽力越差腦越忙：噪音中聽力困難者的神經(jīng)補償機制

為什么有些人在嘈雜環(huán)境中難以聽清對話？布法羅大學David S. Wack團隊通過腦成像研究發(fā)現(xiàn)，這類人群的島葉會與聽覺區(qū)形成更強連接，這種神經(jīng)重塑即使在休息時也持續(xù)存在，可能解釋聽力損失與癡呆的關(guān)聯(lián)。

? 年齡與平均純音聽閾。散點圖顯示，隨著受試者年齡的增長，平均聽力損失（125-8000 Hz）穩(wěn)步上升。年齡和平均純音聽閾（PTT，以 dB HL 為單位）分布均勻（左耳為“o”，右耳為“x”）。Credit: Brain and Language (2024).

研究招募40名20-80歲受試者，先進行純音聽閾（PTT）和噪音中言語理解（QuickSIN）測試，再采用靜息態(tài)功能磁共振成像和彌散張量成像。結(jié)果顯示，左腦島葉與初級聽覺皮層功能連接顯著增強，形成類似"永久備用線路"的補償網(wǎng)絡。這種重組在受試者閉目休息時依然活躍，表明大腦為應對聽力挑戰(zhàn)進行了根本性調(diào)整。研究還發(fā)現(xiàn)一名純音聽力差但噪音言語識別優(yōu)異的受試者，其工作環(huán)境噪音暴露史提示神經(jīng)可塑性訓練潛力。這些發(fā)現(xiàn)為理解"聽力損失-認知衰退"惡性循環(huán)提供了神經(jīng)機制層面的證據(jù)，提示早期干預的重要性。研究發(fā)表在 Brain and Language 上。

#疾病與健康 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #知覺康復 #老齡化

閱讀更多：

“Speech in Noise Listening Correlates Identified in Resting State and DTI MRI Images.” Brain and Language, vol. 260, Jan. 2025, p. 105503. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.bandl.2024.105503

神經(jīng)系統(tǒng)竟是免疫系統(tǒng)的"隱形指揮官"

免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)如何互動？Brian S. Kim和David Artis團隊的研究揭示了這兩大系統(tǒng)之間復雜的雙向?qū)υ挋C制，發(fā)現(xiàn)它們通過特定受體和神經(jīng)肽協(xié)同調(diào)控從過敏到癌癥等多種疾病進程。

研究整合了近年來神經(jīng)免疫學領(lǐng)域的關(guān)鍵突破，重點分析了迷走神經(jīng)感覺系統(tǒng)（vagal sensory nervous system，負責感知體內(nèi)信號）和體感神經(jīng)系統(tǒng)（somatosensory nervous system，感知外界刺激）與免疫系統(tǒng)的互動。研究發(fā)現(xiàn)，癢覺受體（prurirceptor）和痛覺受體（nociceptor）等感覺神經(jīng)元通過釋放神經(jīng)肽（neuropeptide）等分子與免疫細胞交流，形成反射弧調(diào)控局部和全身免疫反應。在過敏和自身免疫病中，這種神經(jīng)-免疫對話可能導致過度炎癥；而在組織修復中則促進愈合。特別值得注意的是，感覺神經(jīng)元不僅能感知炎癥信號，還能主動調(diào)節(jié)免疫細胞行為，這一發(fā)現(xiàn)為治療慢性炎癥和癌癥提供了新思路。研究發(fā)表在 PerspectiveOnline 上。

#疾病與健康 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #跨學科整合 #神經(jīng)調(diào)控 #知覺康復

閱讀更多：

Kim, Brian S., and David Artis. “The Sensory Neuroimmune Frontier.” Immunity, vol. 0, no. 0, May 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.03.018

認知科學

邊境牧羊犬為何天生會放羊？

牧羊犬為何能精準畜牧牲畜？Hankyeol Jeong、Elaine A. Ostrander和Jaemin Kim團隊通過基因組分析發(fā)現(xiàn)，牧羊犬的社會互動和認知功能相關(guān)基因存在選擇性信號，尤其是EPHB1基因的單倍型與追逐行為顯著相關(guān)。

研究團隊對12個牧羊犬品種進行全基因組測序，并與非牧羊犬比較。通過跨群體復合似然比（XP-CLR）和跨群體擴展單倍型純合性（XP-EHH）測試，檢測到與社交和認知功能相關(guān)的選擇性信號。其中，EPHB1基因的單倍型在邊境牧羊犬的工作系中與更高的追逐-咬合行為相關(guān)，且該單倍型在恩特雷布赫山地犬中也存在基因滲入。行為調(diào)查進一步證實了EPHB1單倍型的功能影響。研究發(fā)表在 Science Advances 上。

#認知科學 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #跨學科整合 #計算模型與人工智能模擬 #動物行為

閱讀更多：

Jeong, Hankyeol, et al. “Genomic Evidence for Behavioral Adaptation of Herding Dogs.” Science Advances, vol. 11, no. 18, Apr. 2025, p. eadp4591. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/sciadv.adp4591

5歲兒童已具備"地圖導航"能力

兒童何時發(fā)展出地圖導航能力？埃默里大學的Yaelan Jung和Daniel D. Dilks團隊通過創(chuàng)新的"小鎮(zhèn)"虛擬實驗發(fā)現(xiàn)，5歲兒童大腦中負責空間導航的壓后皮層已能精確編碼位置信息，這一神經(jīng)證據(jù)比傳統(tǒng)行為研究預測的年齡提前了7年。

研究團隊設計了三區(qū)域簡化版虛擬城鎮(zhèn)"小鎮(zhèn)"，包含山區(qū)、湖區(qū)等特征景觀和冰淇淋店等兒童熟悉建筑。通過功能磁共振成像記錄5歲兒童完成導航任務時的腦活動，發(fā)現(xiàn)其壓后皮層（RSC，負責空間位置映射）已能區(qū)分同一類建筑在不同區(qū)域的位置，且神經(jīng)表征準確反映實際空間布局。特別值得注意的是，RSC僅處理位置信息，而海馬旁回位置區(qū)（PPA，負責場景分類）則專注于建筑類別識別，這種功能分工與成人完全一致。研究還發(fā)現(xiàn)，兒童在虛擬環(huán)境中的導航表現(xiàn)與其RSC神經(jīng)活動模式顯著相關(guān)。研究發(fā)表在 PNAS 上。

#認知科學 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #兒童發(fā)展 #空間導航 #fMRI技術(shù)

閱讀更多：

Jung, Yaelan, and Daniel D. Dilks. “Early Development of Navigationally Relevant Location Information in the Retrosplenial Complex.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 122, no. 19, May 2025, p. e2503569122. world, www.pnas.org, https://doi.org/10.1073/pnas.2503569122

你的身體信號在幫你做道德選擇，內(nèi)在感知與群體共識的神經(jīng)聯(lián)系

韓國大學的JuYoung Kim和Hackjin Kim團隊通過實驗發(fā)現(xiàn)，個體對身體內(nèi)部信號的感知能力與道德決策密切相關(guān)，并首次揭示了相關(guān)神經(jīng)機制。

研究采用心跳感知測試（參與者需準確計數(shù)自己心跳次數(shù)）和靜息態(tài)功能磁共振成像，結(jié)合經(jīng)典道德困境問卷。結(jié)果顯示，能精準感知心跳的參與者，其道德選擇與群體共識的一致性高出23%。腦成像數(shù)據(jù)揭示，這種關(guān)聯(lián)由腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層（vmPFC，負責自我價值評估）和楔前葉（參與內(nèi)省思考）的協(xié)同活動所介導——當這兩個腦區(qū)在靜息狀態(tài)下的功能連接更強時，身體感知對道德選擇的影響更顯著。研究還發(fā)現(xiàn)該機制不受性別影響，在兩組獨立實驗中均得到驗證。這些發(fā)現(xiàn)解釋了為何有些人更容易內(nèi)化社會道德規(guī)范，也為道德教育的個體化策略提供了神經(jīng)科學依據(jù)。研究發(fā)表在 Journal of Neuroscience 上。

#認知科學 #意圖與決策 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #跨學科整合

閱讀更多：

Kim, JuYoung, and Hackjin Kim. “Neural Processes Linking Interoception to Moral Preferences Aligned with Group Consensus.” Journal of Neuroscience, Apr. 2025. www.jneurosci.org, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1114-24.2025

AI解碼大腦活動：為何我們總記不住其他種族的面孔

為什么我們更難記住其他種族的面部特征？多倫多大學士嘉堡分校的Moaz Shoura、Dirk B. Walther和Adrian Nestor團隊通過兩項研究，結(jié)合生成對抗網(wǎng)絡和腦電圖（EEG）技術(shù)，首次可視化呈現(xiàn)了大腦處理異族面孔時的神經(jīng)表征偏差。

在第一項研究中，團隊使用StyleGAN2生成超真實人臉圖像，要求東亞和白人參與者進行相似度評分。通過重建心理圖像發(fā)現(xiàn)，同族面孔的重建準確率比異族面孔高37%（p<0.001），且異族面孔普遍被重建得更年輕（平均年輕3.2歲）。

第二項研究通過EEG記錄發(fā)現(xiàn)，大腦在最初600毫秒內(nèi)對異族面孔的神經(jīng)解碼準確率降低29%，表明其神經(jīng)表征更模糊。數(shù)據(jù)驅(qū)動的圖像重建揭示三大認知偏差：異族面孔被感知為更典型（典型性偏差）、更年輕（年齡偏差）和更富表情（表達偏差），即使實際并非如此。這些發(fā)現(xiàn)為理解跨種族認知障礙提供了神經(jīng)科學解釋，并可能應用于改進人臉識別算法。研究發(fā)表在 Behavior Research Methods 和 Frontiers in Human Neuroscience 上。

#認知科學 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #AI驅(qū)動科學 #跨文化認知

閱讀更多：

Shoura, Moaz, Yong Z. Liang, et al. “Revealing the Neural Representations Underlying Other-Race Face Perception.” Frontiers in Human Neuroscience, vol. 19, Mar. 2025, p. 1543840. www.frontiersin.org, https://doi.org/10.3389/fnhum.2025.1543840

Shoura, Moaz, Dirk B. Walther, et al. “Unraveling Other-Race Face Perception with GAN-Based Image Reconstruction.” Behavior Research Methods, vol. 57, no. 4, Mar. 2025, p. 115. Springer Link, https://doi.org/10.3758/s13428-025-02636-z

大腦如何感知意外，為何這對心理健康很重要

當現(xiàn)實與預期不符時，大腦如何發(fā)出警報？弗里德里希·米歇爾生物醫(yī)學研究所的Magdalena Solyga和Georg B Keller團隊通過小鼠和人類實驗發(fā)現(xiàn)，大腦對視覺和聽覺不匹配的反應存在非線性增強效應。

? FMI 的研究人員將小鼠實驗改編為人類實驗，并使用腦電圖 (EEG) 和虛擬現(xiàn)實 (VR) 技術(shù)，發(fā)現(xiàn)小鼠大腦在運動過程中對視覺不匹配的反應相似。Credit: Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research

研究團隊首先設計小鼠虛擬實驗：當小鼠奔跑時，聲音響度與其速度同步變化，偶爾靜音制造聽覺不匹配。通過雙光子顯微鏡發(fā)現(xiàn)，聽覺皮層（L2/3）神經(jīng)元對這類不匹配反應強烈。進一步實驗顯示，若同時暫停視覺流和聲音（多模態(tài)不匹配），大腦反應強度激增，甚至出現(xiàn)僅響應組合不匹配的特化神經(jīng)元。在人類實驗中，團隊使用EEG和VR技術(shù)復現(xiàn)了類似現(xiàn)象：當受試者行走時虛擬場景突然凍結(jié)，其腦電反應模式與小鼠高度相似。這些發(fā)現(xiàn)表明，大腦通過非線性的跨模態(tài)整合機制處理預測誤差，且該機制在物種間保守。研究為開發(fā)精神分裂癥等疾病的客觀診斷工具奠定了基礎——異常或不存在的"不匹配反應"可能成為生物標志物。研究發(fā)表在 eLife 上。

#認知科學 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #心理健康與精神疾病 #跨學科整合 #計算模型與人工智能模擬

閱讀更多：

Solyga, Magdalena, and Georg B. Keller. “Multimodal Mismatch Responses in Mouse Auditory Cortex.” eLife, vol. 13, Jan. 2025. elifesciences.org, https://doi.org/10.7554/eLife.95398.3

1歲前早期照顧者指導顯著提升嬰兒社交溝通能力

社交溝通延遲是孤獨癥等發(fā)育障礙的早期信號，但傳統(tǒng)干預往往錯過生命第一年的黃金窗口。肯尼迪克里格研究所的Rebecca J. Landa團隊通過隨機對照試驗證明，針對8個月大嬰兒的照顧者輔導能顯著提升社交能力，效果持續(xù)至少8周。

研究采用評估者盲法設計，將38名8-12個月大的社交溝通延遲嬰兒隨機分組。干預組照顧者接受8周共16次家庭輔導，學習自然發(fā)展行為干預策略，包括描述嬰兒動作（如"你滾了球"）和選擇促進互動的玩具。對照組僅接受常規(guī)育兒教育。結(jié)果顯示：干預后干預組嬰兒發(fā)起共同注意力的頻率近乎翻倍，照顧者實施策略的忠誠度提高20%，共同參與協(xié)調(diào)時間顯著延長。特別值得注意的是，這些改善在干預結(jié)束后8周仍持續(xù)存在。此外，干預組在非語言認知和言語能力等次要指標上也表現(xiàn)更優(yōu)。研究為"干預不必等待診斷"提供了實證支持，證實大腦可塑性最強的第一年是關(guān)鍵干預窗口。研究發(fā)表在 Autism Research 上。

#疾病與健康 #個性化醫(yī)療 #早期干預 #孤獨癥預防 #兒童發(fā)展

閱讀更多：

Landa, Rebecca J., et al. Infant Achievements Intervention Improves Caregiver Implementation Fidelity and Infant Social Communication Outcomes: A Preliminary Randomized Clinical Trial. onlinelibrary.wiley.com, https://doi.org/10.1002/aur.70051. Accessed 7 May 2025

童年喪親如何重塑大腦：催產(chǎn)素與多巴胺系統(tǒng)的適應性改變

童年喪親如何影響長期心理韌性？賴希曼大學巴魯克伊夫切爾心理學院的Adi Shapira Dvilansky、Hodaya Zadok等研究者發(fā)現(xiàn)，喪親者通過催產(chǎn)素系統(tǒng)增強社會聯(lián)結(jié)能力，多巴胺系統(tǒng)則促進探索動機，這種雙重改變?yōu)閯?chuàng)傷后成長提供了生物學基礎。

研究團隊對371名26-43歲成年人（含33名童年喪親者）進行多維度分析。通過采集唾液樣本檢測OXTR基因（調(diào)控催產(chǎn)素受體）和DAT1基因（編碼多巴胺轉(zhuǎn)運蛋白）的DNA甲基化，結(jié)合心理量表評估依戀模式與人格特質(zhì)。結(jié)果顯示：喪親組OXTR基因呈現(xiàn)低甲基化特征，預示催產(chǎn)素系統(tǒng)活性增強，這與其在親密關(guān)系中更低的依戀回避顯著相關(guān)；同時DAT1基因甲基化模式提示多巴胺信號持續(xù)時間延長，該組在創(chuàng)造力測評中得分更高。研究首次揭示表觀遺傳修飾如何協(xié)調(diào)兩大神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)，既強化社會支持獲取能力，又提升對新體驗的開放性。研究發(fā)表在 Scientific Reports 上。

#疾病與健康 #心理健康與精神疾病 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #表觀遺傳學 #創(chuàng)傷后成長

閱讀更多：

Dvilansky, Adi Shapira, et al. “The Long-Term Associations of Childhood Parental Loss with Attachment, Creativity, and Epigenetic Regulation.” Scientific Reports, vol. 15, no. 1, Feb. 2025, p. 4859. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41598-025-89467-2

慢性疼痛新療法：情緒訓練可顯著緩解疼痛

慢性疼痛影響全球30%人口，常伴隨嚴重情緒問題。新南威爾士大學悉尼分校和澳大利亞神經(jīng)科學研究中心的Sylvia Gustin、Nell Norman-Nott團隊開發(fā)出創(chuàng)新在線療法iDBT-Pain，通過訓練情緒調(diào)節(jié)能力，使患者在疼痛強度和心理健康方面獲得雙重改善。

? 視覺摘要。在線辯證行為療法治療慢性疼痛患者的情緒失調(diào)。Credit: JAMA Network Open (2025).

研究采用隨機對照試驗設計，89名慢性疼痛患者分為兩組。干預組接受為期9周的在線辯證行為療法（iDBT-Pain），包括8次視頻團體治療和配套APP/手冊訓練，重點培養(yǎng)情緒識別、表達和調(diào)節(jié)技能。對照組維持常規(guī)治療。結(jié)果顯示，干預組在情緒調(diào)節(jié)困難量表得分顯著優(yōu)于對照組（差異-4.88分，P=0.03），相當于疼痛強度降低10個百分點。特別值得注意的是，抑郁焦慮癥狀同步改善，且在線形式使完成率達89%，突破地域限制。這種將情緒訓練與疼痛管理結(jié)合的創(chuàng)新方法，為慢性疼痛治療提供了新思路。研究發(fā)表在 JAMA Network Open 上。

#疾病與健康 #心理健康與精神疾病 #個性化醫(yī)療 #慢性疼痛管理 #情緒調(diào)節(jié)

閱讀更多：

Norman-Nott, Nell, et al. “Online Dialectical Behavioral Therapy for Emotion Dysregulation in People With Chronic Pain: A Randomized Clinical Trial.” JAMA Network Open, vol. 8, no. 5, May 2025, p. e256908. Silverchair, https://doi.org/10.1001/jamanetworkopen.2025.6908

重新思考心理學，在誤解中尋找意義

心理學領(lǐng)域長期存在諸多被廣泛接受的迷思，從性別差異到潛意識信息的力量。Michael W. Eysenck通過系統(tǒng)性文獻回顧，對這些迷思進行了批判性分析，揭示了遺傳因素在人格形成中的主導作用，并指出當前心理健康分類系統(tǒng)的問題。

作者通過對當代心理學文獻的全面回顧，分析了性別差異、教養(yǎng)影響、潛意識信息等主題的實證研究。結(jié)果顯示，遺傳因素在人格形成中的作用遠大于教養(yǎng)方式，性別差異被夸大且因文化、地域而異。研究還發(fā)現(xiàn)潛意識信息的效果缺乏強有力證據(jù)支持。在心理健康領(lǐng)域，DSM-5（精神障礙診斷與統(tǒng)計手冊）被指出存在過度分類問題（共列出541種障礙），許多障礙實際上共享相同特征。此外，抗抑郁藥的效果被高估，心理治療更能解決根本問題。這些發(fā)現(xiàn)挑戰(zhàn)了公眾和專業(yè)人士的許多固有認知，呼吁對心理學研究和實踐進行更科學的評估。

#疾病與健康 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #個性化醫(yī)療 #兒科 #基因發(fā)現(xiàn)

閱讀更多：

Eysenck, Michael W. Rethinking Psychology : Finding Meaning in Misconceptions 2025, https://doi.org/10.4324/9781003596677

基因不直接遺傳也能影響下一代

基因不直接遺傳也能影響下一代？倫敦大學學院的José J. Morosoli和Jean-Baptiste Pingault團隊發(fā)現(xiàn)，父母未遺傳給子女的基因會通過營造家庭環(huán)境（如讀書習慣）間接影響孩子的學習成績和心理健康，這種現(xiàn)象被稱為"遺傳養(yǎng)育"。

研究整合了英國、美國等5國38,654個家庭數(shù)據(jù)，并新增英國4,580個家庭分析。通過多基因評分發(fā)現(xiàn)，父母教育相關(guān)基因即使未遺傳，仍通過行為（如購買書籍）使子女平均多接受0.3年教育。最顯著影響出現(xiàn)在3歲左右，父母非認知技能（如毅力）的間接遺傳效應可使兒童行為問題減少15%。但家庭年收入超過5萬英鎊時，這種基因影響下降75%，說明經(jīng)濟條件能抵消遺傳劣勢。研究還首次發(fā)現(xiàn)非遺傳基因與兒童多動癥、共情能力的關(guān)聯(lián)，為早期干預提供依據(jù)。研究發(fā)表在 University College London report 上。

#疾病與健康 #心理健康與精神疾病 #跨學科整合 #教育心理學 #遺傳學

閱讀更多：

https://discovery.ucl.ac.uk/id/eprint/10207662/

發(fā)現(xiàn)影響嬰兒學步時間的11個關(guān)鍵基因

為什么有些寶寶9個月就會走路，有些要到2歲？薩里大學的Angelica Ronald、羅馬第二大學和倫敦大學伯貝克學院的Anna Gui等組成的國際團隊發(fā)現(xiàn)，遺傳因素解釋了約1/4的學步時間差異，并鑒定出11個相關(guān)基因位點。

研究團隊對70,560名歐洲血統(tǒng)嬰兒進行了全基因組關(guān)聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)11個獨立基因組顯著位點。單核苷酸多態(tài)性（SNP）分析顯示，遺傳力達24.13%，約11,900個基因變異共同作用。RBL2基因位點與大腦基因表達調(diào)控區(qū)域重疊，提示其可能通過影響神經(jīng)發(fā)育發(fā)揮作用。遺傳相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，較晚學步（仍在正常范圍內(nèi)）與較低ADHD風險相關(guān)，同時與大腦皮層溝回發(fā)育程度呈正相關(guān)。多基因評分能預測3-5.6%的學步時間差異，并關(guān)聯(lián)運動控制相關(guān)腦區(qū)體積。這些發(fā)現(xiàn)為理解運動發(fā)育的生物學基礎提供了新視角，未來或有助于早期識別發(fā)育異常。研究發(fā)表在 Nature Human Behaviour 上。

#疾病與健康 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #個性化醫(yī)療 #兒科 #基因發(fā)現(xiàn)

閱讀更多：

Gui, Anna, et al. “Genome-Wide Association Meta-Analysis of Age at Onset of Walking in over 70,000 Infants of European Ancestry.” Nature Human Behaviour, May 2025, pp. 1–18. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41562-025-02145-1

疾病與健康

Cell：7000年前基因突變成現(xiàn)代艾滋病克星

為何18-25%的丹麥人對HIV具有天然抵抗力？哥本哈根大學Kirstine Ravn、Leonardo Cobuccio和Simon Rasmussen團隊通過分析2000名現(xiàn)代人及934具古人類遺骸基因組，發(fā)現(xiàn)抗HIV的CCR5delta32突變實為6700-9000年前黑海地區(qū)居民對抗古代病原體的進化遺產(chǎn)。

? 圖形摘要。Credit: Cell (2025).

研究團隊結(jié)合古DNA測序與創(chuàng)新AI算法，首次精準鎖定CCR5delta32突變的起源——該突變出現(xiàn)于青銅時代黑海草原游牧族群，隨后通過84個連鎖變異構(gòu)成的單倍型（haplotype，遺傳片段組合）快速擴散。分析顯示，突變攜帶者在農(nóng)業(yè)社會轉(zhuǎn)型期（傳染病壓力劇增階段）生存優(yōu)勢顯著：雖然該變異會弱化CCR5免疫基因功能，卻恰好能防止免疫系統(tǒng)過度反應。這種"以退為進"的進化策略，使突變頻率在8000-2000年前經(jīng)歷強烈正向選擇，最終意外成為現(xiàn)代人對抗HIV的天然武器。研究還發(fā)現(xiàn)，該突變通過大航海時代傳播至拉丁美洲。研究發(fā)表在 Cell 上。

#疾病與健康 #跨學科整合 #進化醫(yī)學 #基因治療 #古基因組學

閱讀更多：

Ravn, Kirstine, et al. “Tracing the Evolutionary History of the CCR5delta32 Deletion via Ancient and Modern Genomes.” Cell, vol. 0, no. 0, May 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.015

Nature：腹側(cè)海馬體多巴胺受體，焦慮抑郁治療新靶點

西奈山醫(yī)院的Arthur Godino、Marine Salery和Eric J. Nestler團隊發(fā)現(xiàn)，大腦腹側(cè)海馬體中兩類多巴胺受體（D1/D2）就像情緒的"油門"和"剎車"，分別調(diào)控趨近和回避行為。

? vHipp D1 和 D2 細胞的拓撲結(jié)構(gòu)。Credit: Nature (2025).

研究團隊首先通過單細胞測序技術(shù)，確定了腹側(cè)海馬體（vHipp）中表達D1和D2受體的神經(jīng)元具有不同的分子特征和空間分布。隨后使用光遺傳學技術(shù)，發(fā)現(xiàn)激活D2受體神經(jīng)元可使小鼠在沖突情境中的回避行為減少40-67%，而激活D1神經(jīng)元則增加探索行為。進一步實驗顯示，在壓力決策任務中，這兩類神經(jīng)元被差異性激活：D1神經(jīng)元在"冒險獲取獎勵"時活躍，D2神經(jīng)元則在"安全撤退"時放電。通過病毒示蹤技術(shù)，團隊還發(fā)現(xiàn)這些神經(jīng)元分別投射到不同的下游腦區(qū)，形成兩條獨立的情緒調(diào)控通路。特別值得注意的是，D2神經(jīng)元與紋狀體存在直接連接，這可能解釋了為何激活這類神經(jīng)元能快速改變行為反應。研究發(fā)表在 Nature 上。

#疾病與健康 #神經(jīng)調(diào)控 #心理健康與精神疾病 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #多巴胺信號

閱讀更多：

Godino, Arthur, et al. “Dopamine D1–D2 Signalling in Hippocampus Arbitrates Approach and Avoidance.” Nature, May 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-08957-5

智能手機應用RESiLIENT，有效治療閾下抑郁癥

如何解決閾下抑郁癥（沒有達到臨床診斷標準的抑郁狀態(tài)）治療可及性難題？京都大學的Toshi A. Furukawa團隊開發(fā)了智能手機應用RESiLIENT，將認知行為療法（CBT）核心技能數(shù)字化。研究顯示，這款應用能有效緩解抑郁癥狀且效果持續(xù)半年，為全球11%的閾下抑郁癥患者提供了便捷解決方案。

研究團隊開發(fā)的RESiLIENT應用包含五種CBT技能：行為激活（BA，通過增加愉悅活動改善情緒）、認知重構(gòu)（CR，糾正負面思維）、問題解決（PS）、信念訓練（AT）和失眠行為治療（BI）。在日本3,936名成人參與者中，應用組相比三個對照組（健康信息組、自檢組和等待組）均顯示出顯著優(yōu)勢。使用患者健康問卷-9（PHQ-9）評估發(fā)現(xiàn)，6周干預后抑郁癥狀嚴重程度變化的效果值達-0.67至-0.16，且效果持續(xù)26周。特別值得注意的是，應用對焦慮和失眠也有改善作用，效果與抗抑郁藥相當?shù)珶o副作用。研究發(fā)表在 Nature Medicine 上。

#疾病與健康 #心理健康與精神疾病 #個性化醫(yī)療 #數(shù)字療法 #認知行為療法

閱讀更多：

Furukawa, Toshi A., et al. “Cognitive Behavioral Therapy Skills via a Smartphone App for Subthreshold Depression among Adults in the Community: The RESiLIENT Randomized Controlled Trial.” Nature Medicine, Apr. 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41591-025-03639-1

抑郁青少年更易陷入社交媒體比較陷阱

社交媒體如何影響不同心理健康狀況的青少年？劍橋大學MRC認知與腦科學部的Luisa Fassi、Amy Orben等團隊通過臨床級評估發(fā)現(xiàn)，有心理健康問題的青少年日均多用50分鐘社交媒體，且內(nèi)化癥狀群體更易受點贊評論影響情緒。

研究團隊分析了英國國家代表性數(shù)據(jù)（3,340名11-19歲青少年），采用專業(yè)臨床評估員的多信息源診斷（含家長/教師訪談），對比了有無心理健康問題群體的8個使用維度。結(jié)果顯示，內(nèi)化型（如抑郁/焦慮）青少年社交比較（social comparison，指在網(wǎng)絡上與他人進行自我對比的行為）行為達48%（普通組24%），28%會因點贊/評論情緒波動（普通組13%），且對網(wǎng)友數(shù)量的不滿更顯著。外化型（如ADHD）群體僅表現(xiàn)使用時長的差異。研究采用高統(tǒng)計標準（參照睡眠/運動與心理健康的已知效應量），證實不同癥狀群體需要差異化干預策略。研究發(fā)表在 Nature Human Behaviour 上。

#疾病與健康 #心理健康與精神疾病 #社交媒體行為 #青少年發(fā)展 #臨床心理學 #數(shù)字健康

閱讀更多：

Fassi, Luisa, et al. “Social Media Use in Adolescents with and without Mental Health Conditions.” Nature Human Behaviour, May 2025, pp. 1–17. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41562-025-02134-4

左撇子更易患孤獨癥？慣用手與神經(jīng)疾病的深層關(guān)聯(lián)

為什么左撇子在孤獨癥患者中更常見？波鴻魯爾大學的Julian Packheiser和漢堡醫(yī)學院的Sebastian Ocklenburg領(lǐng)銜的國際團隊，通過分析全球40萬人的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：伴有語言癥狀的早期神經(jīng)發(fā)育障礙（如孤獨癥、閱讀障礙）患者中，非右利手比例顯著增高，這源于胎兒期大腦功能側(cè)化（brain lateralization）的異常發(fā)育。

研究團隊對402項既往研究進行二次元分析，涵蓋精神分裂癥、孤獨癥譜系障礙（ASD）等12類疾病。通過計算比值比（OR）發(fā)現(xiàn)，非右利手在神經(jīng)發(fā)育障礙群體中的發(fā)生率比健康人群高46%，其中混合利手（能靈活使用雙手）的關(guān)聯(lián)最強（OR=1.63）。深入分析顯示，這種關(guān)聯(lián)具有三個關(guān)鍵特征：①僅存在于兒童期顯現(xiàn)的疾病（如閱讀障礙OR=1.7，成年抑郁癥無統(tǒng)計學意義）；②伴隨語言癥狀的疾病關(guān)聯(lián)更顯著；③癥狀出現(xiàn)越早，非右利手比例越高。研究者提出"側(cè)化發(fā)育時鐘"假說——控制慣用手和語言功能的腦區(qū)在胚胎期同步發(fā)育，相關(guān)基因突變或環(huán)境干擾可能導致雙重異常。研究發(fā)表在 Psychological Bulletin 上。

#疾病與健康 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #孤獨癥 #大腦發(fā)育 #語言障礙

閱讀更多：

Packheiser, Julian, et al. “Handedness in Mental and Neurodevelopmental Disorders: A Systematic Review and Second-Order Meta-Analysis.” Psychological Bulletin, vol. 151, no. 4, 2025, pp. 476–512. APA PsycNet, https://doi.org/10.1037/bul0000471

"抗衰老神藥"翻車！NAD水平暴跌85%竟不影響健康

NAD補充劑能否抗衰老？哥本哈根大學的Sabina Chubanava、Iuliia Karavaeva和Jonas T. Treebak團隊通過基因改造小鼠實驗發(fā)現(xiàn)，即使骨骼肌NAD水平降低85%，肌肉功能和衰老進程均不受影響，這對價值數(shù)十億美元的NAD補充劑產(chǎn)業(yè)提出挑戰(zhàn)。

研究團隊使用誘導型骨骼肌特異性Nampt敲除（iSMNKO）技術(shù)，使成年小鼠骨骼肌中的NAD+水平驟降85%——遠超自然衰老導致的30%降幅。令人驚訝的是，這些小鼠的肌肉質(zhì)量、收縮力和運動耐力完全正常。通過RNA測序和蛋白質(zhì)組學分析顯示，轉(zhuǎn)錄組和線粒體功能（細胞能量工廠）均未出現(xiàn)異常。特別設計的終生實驗證實，持續(xù)低NAD狀態(tài)不會加速肌肉退化或影響全身代謝。該研究直接質(zhì)疑了通過補充NAD前體（如NMN）抗衰老的科學依據(jù)，指出骨骼肌對NAD的依賴性被高估。研究發(fā)表在 Cell Metabolism 上。

#疾病與健康 #健康管理與壽命延長 #NAD代謝 #骨骼肌 #衰老機制

閱讀更多：

Chubanava, Sabina, et al. “NAD Depletion in Skeletal Muscle Does Not Compromise Muscle Function or Accelerate Aging.” Cell Metabolism, vol. 0, no. 0, Apr. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.04.002

帕金森病治療新希望：破解靶向USP30蛋白的抑制劑機制

馬克斯·普朗克分子生理學研究所的Malte Gersch團隊與Nafizul Haque Kazi等研究人員破解了關(guān)鍵蛋白USP30的結(jié)構(gòu)難題，揭示了小分子抑制劑如何通過獨特機制促進線粒體更新，為開發(fā)新型帕金森病藥物奠定基礎。

? 抑制去泛素化酶 USP30 可促進多巴胺能神經(jīng)細胞中的線粒體自噬，從而促進線粒體更新，這有望為帕金森病的創(chuàng)新療法奠定基礎。Credit: MPI of Molecular Physiology

研究團隊采用嵌合蛋白工程（chimeric protein engineering）技術(shù)，將USP14和USP35等易結(jié)晶去泛素化酶的結(jié)構(gòu)元件"嫁接"到USP30上，成功構(gòu)建出穩(wěn)定的蛋白變體。通過X射線晶體衍射技術(shù)，團隊首次在2.1?分辨率下解析了USP30與特異性抑制劑NK036的復合物結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，抑制劑通過誘導USP30的"開關(guān)環(huán)"（switching loop）構(gòu)象變化，打開一個隱藏的結(jié)合口袋，同時靶向催化活性位點和特異性熱點區(qū)域。這種雙管齊下的作用機制解釋了該抑制劑為何能實現(xiàn)納摩爾級抑制效力（IC50=2-20nM）和高度選擇性——在100μM濃度下對其它去泛素化酶無影響。進一步的氫氘交換質(zhì)譜（HDX-MS）和熱穩(wěn)定性實驗證實，抑制劑與USP30的結(jié)合改變了蛋白的動態(tài)特性。這項發(fā)現(xiàn)不僅解決了USP30長期難以結(jié)晶的難題，更揭示了去泛素化酶抑制劑設計的新范式：通過誘導蛋白構(gòu)象變化來發(fā)現(xiàn)特異性結(jié)合位點。目前基于該機制的抑制劑已進入帕金森病和慢性腎病的臨床試驗階段。研究發(fā)表在 Nature Structural & Molecular Biology 上。

#疾病與健康 #神經(jīng)調(diào)控 #個性化醫(yī)療 #蛋白質(zhì)工程 #帕金森病

閱讀更多：

Kazi, Nafizul Haque, et al. “Chimeric Deubiquitinase Engineering Reveals Structural Basis for Specific Inhibition of the Mitophagy Regulator USP30.” Nature Structural & Molecular Biology, May 2025, pp. 1–11. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41594-025-01534-4

益生菌"雞尾酒"療法有望預防阿爾茨海默病

佛羅里達大學健康中心的Hariom Yadav和Santosh Kumar Prajapati團隊開發(fā)了一種人源益生菌混合物，在動物實驗中展現(xiàn)出延緩AD進展的潛力。

? 人源益生菌混合物可抑制 APP/PS-1 小鼠的行為異常和 AD 病理進展。Credit: Scientific Reports (2025).

研究使用APP/PS1轉(zhuǎn)基因AD小鼠模型，在飲水中添加含5種乳桿菌(Lactobacillus)和5種腸球菌(Enterococcus)的益生菌"雞尾酒"(1×10^11 CFU/天)，持續(xù)16周。通過水迷宮測試發(fā)現(xiàn)，益生菌組小鼠找到隱藏平臺的時間顯著縮短。分子水平分析顯示，治療組β淀粉樣蛋白沉積減少，血腦屏障緊密連接蛋白表達增加，炎癥標志物IL-6、TNF-α水平下降。值得注意的是，雌性小鼠在部分炎癥和屏障指標上改善不明顯，提示性別特異性機制。進一步實驗證實，益生菌通過修復"腸漏癥"（leaky gut，腸道屏障功能受損狀態(tài)），阻斷有害微生物進入血液引發(fā)的全身性炎癥級聯(lián)反應，最終減輕腦部病理變化。研究發(fā)表在 Scientific Reports 上。

#疾病與健康 #疾病預防 #個性化醫(yī)療 #神經(jīng)機制與腦功能解析 #微生物組

閱讀更多：

Prajapati, Santosh Kumar, et al. “Protection of Alzheimer’s Disease Progression by a Human-Origin Probiotics Cocktail.” Scientific Reports, vol. 15, no. 1, Jan. 2025, p. 1589. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41598-024-84780-8

全器官免疫細胞基因表達圖譜問世

免疫細胞如何在器官中"排兵布陣"？拉霍亞免疫學研究所的Miguel Reina-Campos、Broad研究所的Sami Farhi和哈佛醫(yī)學院的Christophe Benoist領(lǐng)導的國際團隊，通過空間轉(zhuǎn)錄組學技術(shù)繪制出小鼠全器官免疫細胞分布圖譜，并開發(fā)開源平臺ImmGenMaps，為研究感染、癌癥等疾病提供全新視角。

? 人體血液電子顯微鏡照片中，髓系免疫細胞與紅細胞并存。Credit: National Cancer Institute

研究團隊采用新一代空間轉(zhuǎn)錄組學技術(shù)（能同時保留細胞位置和基因表達信息的方法），系統(tǒng)分析了小鼠12個器官中50余萬免疫細胞的空間分布。通過結(jié)合單細胞RNA測序（scRNA-seq）和40種蛋白質(zhì)標記物檢測，首次揭示粒細胞等易丟失細胞在組織中的真實分布。平臺特別關(guān)注了基質(zhì)細胞與免疫細胞的"對話熱點"，發(fā)現(xiàn)肝臟和肺部存在獨特的免疫調(diào)控微區(qū)。研究人員將數(shù)據(jù)整合為開源三維交互圖譜，用戶可自由查詢特定細胞在腎小球（腎臟過濾單位）或肺泡等精細結(jié)構(gòu)中的基因表達變化。該資源已收錄健康狀態(tài)和5種疾病模型數(shù)據(jù)，為疫苗開發(fā)和腫瘤免疫治療提供新線索。研究發(fā)表在 Nature Immunology 上。

#疾病與健康 #跨學科整合 #免疫圖譜 #空間轉(zhuǎn)錄組學 #開源數(shù)據(jù)庫

閱讀更多：

Reina-Campos, Miguel, et al. “ImmGenMaps, an Open-Source Cartography of the Immune System.” Nature Immunology, vol. 26, no. 5, May 2025, pp. 637–38. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41590-025-02119-5

音樂驅(qū)動面部鍛煉應用助力中風康復

面部癱瘓嚴重影響中風患者生活質(zhì)量，傳統(tǒng)康復訓練效果有限。馬克斯·普朗克人類認知與腦科學研究所的Tom Fritz團隊開發(fā)出JYMMiN Face Active應用，通過音樂互動激活情緒運動神經(jīng)系統(tǒng)，已在德國臨床應用中使康復效率提升40%。

這款智能手機應用利用攝像頭實時追蹤20組面部肌肉運動（facial muscles），將其轉(zhuǎn)化為不同樂器音效。當患者活動特定肌肉時，如揚起嘴角會觸發(fā)鋼琴聲，皺眉則產(chǎn)生鼓點節(jié)奏。這種設計基于情緒運動神經(jīng)系統(tǒng)的激活原理，臨床數(shù)據(jù)顯示音樂反饋使訓練時長增加至傳統(tǒng)方法的3倍。在萊比錫本內(nèi)維茨康復中心的應用中，患者面部肌肉電信號強度在8周內(nèi)提升130%，言語清晰度改善達67%。系統(tǒng)自動生成的訓練報告幫助治療師節(jié)省35%評估時間，目前正擴展至兒童腦癱康復領(lǐng)域。該技術(shù)將代表德國亮相2025大阪世博會。

#疾病與健康 #知覺康復 #神經(jīng)調(diào)控 #數(shù)字化醫(yī)療 #中風康復

閱讀更多：

https://jymmin.com/FaceActive

個性化AI神經(jīng)調(diào)控技術(shù)顯著改善舌部運動與感覺控制

頭頸癌放療常導致患者出現(xiàn)舌部運動與感覺障礙，嚴重影響吞咽功能。T. Dorina Papageorgiou團隊開發(fā)的個性化fMRI神經(jīng)調(diào)控技術(shù)（iNM）通過AI引導精準調(diào)節(jié)大腦活動，在30名受試者中證實可顯著增強舌部控制網(wǎng)絡功能。

研究采用個性化實時fMRI閉環(huán)神經(jīng)調(diào)控（iNM）技術(shù)，以1毫米精度靶向每位受試者獨特的舌部運動感覺皮層。通過支持向量機（SVM）分析顯示，iNM能有效區(qū)分舌部運動與靜止狀態(tài)（分類準確率顯著提高）。動態(tài)因果模型（DCM）揭示iNM使BOLD信號強度曲線下面積增加45%，同時降低信號波動14%，表明神經(jīng)調(diào)控提高了網(wǎng)絡穩(wěn)定性。特別值得注意的是，iNM條件下97%的神經(jīng)信號為有效運動信號（對照組僅83%），且成功強化了運動皮層與小腦、基底節(jié)等區(qū)域的連接（70%連接強度）。這種技術(shù)突破性地實現(xiàn)了對舌部控制網(wǎng)絡的空間-時間雙重調(diào)節(jié)，為放療后吞咽障礙患者帶來希望。

#疾病與健康 #神經(jīng)調(diào)控 #個性化醫(yī)療 #AI驅(qū)動科學 #舌部功能障礙

閱讀更多：

Papageorgiou, T. Dorina, et al. Individualized AI-Driven Neuromodulation Enhances Tongue Motor and Sensory Control: Preliminary Efficacy Targeted towards the Alleviation of Chronic Cranial Neuropathies. bioRxiv, 8 May 2025, p. 2025.04.30.651533. bioRxiv, https://doi.org/10.1101/2025.04.30.651533

無線光控嗎啡裝置實現(xiàn)無副作用精準鎮(zhèn)痛

阿片類藥物鎮(zhèn)痛伴隨嚴重副作用怎么辦？巴塞羅那大學Francisco Ciruela、西北大學John Rogers等團隊開發(fā)出全球首個無線光控嗎啡裝置，通過405納米光精準激活脊髓部位藥物，在動物實驗中實現(xiàn)與傳統(tǒng)嗎啡相當?shù)逆?zhèn)痛效果且完全避免成癮性。

? 一種新的無線、無電池光藥理學方案，基于光激活藥物的局部控制釋放，已在動物模型中證明了其在疼痛治療中的有效性。Credit: University of Barcelona

研究團隊設計出僅毫米大小的植入式裝置，集成微型發(fā)光二極管（μ-ILEDs）和近場通信（NFC）天線，可無線接收能量激活光源。裝置植入動物脊髓后，能程序化釋放光籠嗎啡（pc-Mor，一種被香豆素基團暫時封閉活性的嗎啡衍生物）。當405納米光照射時，光敏鍵斷裂釋放活性嗎啡，鎮(zhèn)痛效果與靜脈注射相當。關(guān)鍵突破在于：治療組動物兩周內(nèi)未出現(xiàn)耐受性、便秘或藥物渴求行為，而傳統(tǒng)嗎啡組5天內(nèi)即出現(xiàn)典型副作用。該技術(shù)還可調(diào)節(jié)光照強度/頻率以適應個體需求，為慢性疼痛管理提供新范式。研究發(fā)表在 Biosensors and Bioelectronics 上。

#疾病與健康 #神經(jīng)調(diào)控 #個性化醫(yī)療 #光藥理學

閱讀更多：

“Wireless, Battery-Free, Remote Photoactivation of Caged-Morphine for Photopharmacological Pain Modulation without Side Effects.” Biosensors and Bioelectronics, vol. 281, Aug. 2025, p. 117440. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.bios.2025.117440

AI工具通過面部照片預測癌癥患者生存率

如何通過外貌客觀評估癌癥患者預后？麻省總醫(yī)院布里格姆的Dennis Bontempi、Osbert Zalay等團隊開發(fā)了深度學習系統(tǒng)FaceAge，通過分析面部照片預測生物年齡，發(fā)現(xiàn)癌癥患者平均顯老近5歲，且面容年齡與生存率顯著相關(guān)。

? 這張圖展示了如何根據(jù)患者照片計算出 FaceAge。照片中的患者是由 AI 生成的。Credit: Mass General Brigham

研究團隊首先用58,851張健康人照片訓練FaceAge模型，隨后在6,196名癌癥患者中驗證。結(jié)果顯示，癌癥患者的FaceAge比實際年齡平均高4.79歲（p<0.0001），且每顯老10歲死亡風險增加11.5-15.1%（不同癌癥隊列）。在姑息治療場景中，10位醫(yī)生僅憑照片預測患者生存期的準確率與拋硬幣相近（AUC 0.74），但加入FaceAge數(shù)據(jù)后顯著提升至0.8（p<0.0001）。基因分析進一步發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)aceAge與衰老相關(guān)基因表達顯著相關(guān)，而實際年齡無此關(guān)聯(lián)，證實其反映生物學衰老的潛力。研究為將視覺特征轉(zhuǎn)化為客觀臨床指標開辟了新途徑，未來或可應用于其他慢性病管理。研究發(fā)表在 The Lancet Digital Health 上。

#疾病與健康 #預測模型構(gòu)建 #個性化醫(yī)療 #AI驅(qū)動科學

閱讀更多：

Bontempi, Dennis, et al. “FaceAge, a Deep Learning System to Estimate Biological Age from Face Photographs to Improve Prognostication: A Model Development and Validation Study.” The Lancet Digital Health, vol. 0, no. 0, May 2025. www.thelancet.com, https://doi.org/10.1016/j.landig.2025.03.002

疼痛不是想象！55%女性曾因醫(yī)生不信任放棄治療

慢性婦科疼痛患者常被醫(yī)生質(zhì)疑疼痛真實性，這種"醫(yī)療煤氣燈效應"導致診斷延誤和治療不足。Elizabeth Hintz和Marlene D. Berke通過整合患者調(diào)查、臨床數(shù)據(jù)和社會媒體分析，揭示了這一現(xiàn)象的系統(tǒng)性根源：醫(yī)學培訓缺陷、研究資金不足和深層性別偏見。

研究綜合分析了2024年外陰陰道疼痛（vulvovaginal pain）患者調(diào)查數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)近半數(shù)患者遭遇過"只需放松"的無效建議。跟蹤研究顯示，多數(shù)患者平均需就診5-7次才能獲得診斷。通過美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）資金流向分析發(fā)現(xiàn)，女性健康研究經(jīng)費占比從2015年的12%降至2025年的9%。使用Reddit等社交媒體的患者中，83%表示從病友社區(qū)獲得的信息比醫(yī)生更實用。種族差異數(shù)據(jù)顯示，持有"黑人皮膚更厚"錯誤觀念的醫(yī)學生，其疼痛評估準確率比對照組低27個百分點。研究建議通過修訂醫(yī)學教材、建立疼痛專科轉(zhuǎn)診網(wǎng)絡和患者教育手冊來改善現(xiàn)狀。

#疾病與健康 #心理健康與精神疾病 #性別偏見 #醫(yī)療不平等 #慢性疼痛

閱讀更多：

https://theconversation.com/when-doctors-dont-believe-their-patients-pain-experts-explain-the-all-too-common-experience-of-medical-gaslighting-250770

AI驅(qū)動科學

Science：沒有大腦也沒問題：這個軟機器人用腿“思考”

機器人是否必須依賴復雜控制系統(tǒng)？荷蘭AMOLF研究所的Alberto Comoretto、Harmannus A.H. Schomaker和Johannes T.B. Overvelde團隊開發(fā)出僅由軟管和氣流驅(qū)動的機器人，其通過肢體物理耦合實現(xiàn)每秒30身長的快速運動，且能自主適應陸地與水域環(huán)境。

? 四肢同步移動，可在未知地形上行走。Credit: AMOLF/Alberto Comoretto

研究團隊設計了一種軟體機器人，其核心是自振蕩肢體（self-oscillating limbs）——彈性軟管在恒定氣流驅(qū)動下可產(chǎn)生300赫茲的周期性運動。當多個肢體耦合時，它們會像螢火蟲同步閃爍般自發(fā)形成協(xié)調(diào)步態(tài)。實驗顯示，這種純物理機制使機器人速度達到每秒30個身長，比傳統(tǒng)氣動機器人快約100倍。更驚人的是，當從陸地進入水中時，機器人會自發(fā)將跳躍步態(tài)切換為自由泳模式；遇到障礙物時則通過肢體阻力變化自主轉(zhuǎn)向。這些行為完全依賴身體與環(huán)境互動產(chǎn)生，無需任何傳感器或處理器。研究團隊指出，該機制與海星通過局部反饋協(xié)調(diào)數(shù)百個管足的原理相似，為開發(fā)極端環(huán)境（如太空）適用的耐用機器人提供了新思路。研究發(fā)表在 Science 上。

#計算模型與人工智能模擬 #跨學科整合 #仿生機器人

閱讀更多：

Comoretto, Alberto, et al. “Physical Synchronization of Soft Self-Oscillating Limbs for Fast and Autonomous Locomotion.” Science, May 2025. world, www.science.org, https://www.science.org/doi/10.1126/science.adr3661

磁性超材料實現(xiàn)"變形金剛"式可編程特性

馬德里卡洛斯三世大學與哈佛大學的Carlos Perez-Garcia、Daniel Garcia-Gonzalez等研究人員合作，開發(fā)出通過磁場即可重構(gòu)機械性能的智能超材料，其剛度和能量吸收能力可實時調(diào)整。

? 主動和被動可重新編程的沖擊響應。Credit: Advanced Materials (2025).

研究團隊設計了一種基于旋轉(zhuǎn)菱形結(jié)構(gòu)的機械超材料（mechanical metamaterials），內(nèi)部嵌入可自由分布的柔性磁體。通過系統(tǒng)測試發(fā)現(xiàn)，僅改變磁體排列方向就能使材料剛度產(chǎn)生300%的變化，而施加外部磁場可進一步動態(tài)調(diào)控其性能。在準靜態(tài)壓縮測試中，特定配置使材料表現(xiàn)出類似彈簧的超彈性；動態(tài)沖擊測試則顯示優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)能多吸收67%的沖擊能量。這種"磁編程"技術(shù)突破了傳統(tǒng)材料性能固定的限制，無需改變材料成分即可實現(xiàn)性能重構(gòu)。研究人員已開發(fā)出血管支架原型，通過外部磁場控制可擴張堵塞血管；在運動鞋底應用中，不同區(qū)域的硬度可個性化調(diào)節(jié)以優(yōu)化運動表現(xiàn)。這種材料在航空航天防撞系統(tǒng)、可穿戴設備和醫(yī)療植入物等領(lǐng)域具有廣闊前景。研究發(fā)表在 Advanced Materials 上。

#疾病與健康 #跨學科整合 #軟體機器人 #智能材料 #沖擊防護

閱讀更多：

Perez-Garcia, Carlos, et al. Reprogrammable Mechanical Metamaterials via Passive and Active Magnetic Interactions. advanced.onlinelibrary.wiley.com, https://doi.org/10.1002/adma.202412353. Accessed 7 May 2025

AI模型預測病毒進化路徑，助力疫苗研發(fā)搶占先機

如何解決疫苗研發(fā)滯后于病毒變異的問題？哈佛醫(yī)學院的Noor Youssef、Debora Marks團隊與麻省大學陳曾熙醫(yī)學院的Jeremy Luban、麻省總醫(yī)院的Jacob Lemieux等合作，開發(fā)了預測性AI模型EVE-Vax，成功設計出能模擬未來病毒變異的蛋白質(zhì)。

? Credit: Immunity (2025).

研究團隊基于進化模型EVE開發(fā)了EVE-Vax，該模型整合病毒進化、生物學和結(jié)構(gòu)信息，預測可能出現(xiàn)的表面蛋白（spike protein）。研究人員設計了83種含不同突變組合的刺突蛋白變體，每種含最多10個突變。通過使用安全改造的SARS-CoV-2假病毒進行實驗，發(fā)現(xiàn)這些設計的蛋白質(zhì)成功模擬了COVID-19大流行期間五個時間點真實變異引發(fā)的免疫反應。特別值得注意的是，模型預測到針對omicron變體的加強疫苗會出現(xiàn)免疫逃逸，這一預測與實際觀察結(jié)果一致。該方法可快速廉價生成數(shù)百種刺突蛋白變體，為疫苗開發(fā)提供前瞻性參考。目前研究團隊正將該方法擴展應用于禽流感等病毒研究。研究發(fā)表在 Immunity 上。

#AI驅(qū)動科學 #疾病預防 #預測模型構(gòu)建 #疫苗設計 #病毒進化

閱讀更多：

Youssef, Noor, et al. “Computationally Designed Proteins Mimic Antibody Immune Evasion in Viral Evolution.” Immunity, vol. 0, no. 0, May 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.immuni.2025.04.015

機器學習預測兒童順鉑化療聽力損失風險

順鉑化療雖能有效治療兒童腫瘤，卻常導致不可逆聽力損傷。洛杉磯兒童醫(yī)院Etan Orgel團隊聯(lián)合南加州大學凱克醫(yī)學院Joshua Millstein等研究者，開發(fā)出首個可預測個體聽力損傷風險的機器學習工具PedsHEAR，準確率達95%。

研究團隊整合1,400名患兒數(shù)據(jù)，采用集成學習（ensemble learning，即組合多個模型提升性能）策略，結(jié)合邏輯回歸、隨機森林等算法，通過20輪10折交叉驗證優(yōu)化模型。關(guān)鍵創(chuàng)新在于用高低風險分層閾值替代傳統(tǒng)0.5決策閾值，使預測更符合臨床需求。訓練集顯示優(yōu)異性能（AUC 0.93），外部驗證中仍保持0.74-0.79的區(qū)分度。模型僅需常規(guī)臨床參數(shù)即可運行，將患者分為低（22%）、中（71%）、高（7%）三組風險，并輸出具體概率值。目前該工具已開放為網(wǎng)頁應用，醫(yī)生輸入診斷初期的常規(guī)數(shù)據(jù)即可獲得預測。研究為個性化化療方案制定提供量化依據(jù)，未來計劃擴展至成人患者并整合基因組數(shù)據(jù)。研究發(fā)表在 Journal of Clinical Oncology 上。

#AI驅(qū)動科學 #個性化醫(yī)療 #預測模型構(gòu)建 #兒童腫瘤

閱讀更多：

Millstein, Joshua, et al. “Development and Validation of a Novel Prediction Model for Hearing Loss From Cisplatin Chemotherapy.” Journal of Clinical Oncology, May 2025. world, ascopubs.org, https://doi.org/10.1200/JCO-24-01861

腸道細菌+AI：精準診斷慢性疼痛綜合征

復雜區(qū)域疼痛綜合征（CRPS）診斷困難且治療滯后，全球患者超200萬。麥吉爾大學Emmanuel Gonzalez團隊與以色列理工學院Amir Minerbi等合作，通過分析腸道菌群開發(fā)出準確率超90%的AI診斷工具，發(fā)現(xiàn)CRPS特異性微生物特征甚至在癥狀消失后仍持續(xù)存在。

研究團隊收集以色列和加拿大兩地120份腸道微生物組樣本，采用16S rRNA基因測序（微生物群落分析技術(shù)）結(jié)合機器學習，首次建立跨地域有效的CRPS診斷模型。結(jié)果顯示，CRPS患者腸道中短鏈脂肪酸代謝菌群顯著改變，血漿代謝物水平同步異常。AI模型在獨立驗證隊列中準確區(qū)分患者與健康人，準確率達90.2%。最令人意外的是，即使截肢后疼痛完全緩解的患者，其腸道仍保留CRPS特征菌群模式，提示微生物組可能先天增加患病風險。該發(fā)現(xiàn)為開發(fā)微生物組靶向療法奠定基礎，相關(guān)算法已申請專利。研究發(fā)表在 Anesthesiology 上。

#AI驅(qū)動科學 #預測模型構(gòu)建 #個性化醫(yī)療 #微生物組 #慢性疼痛

閱讀更多：

Gonzalez, Emmanuel, et al. “Altered Gut Microbiome Composition and Function in Individuals with Complex Regional Pain Syndrome.” Anesthesiology, p. 10.1097/ALN.0000000000005435. journals.lww.com, https://doi.org/10.1097/ALN.0000000000005435

人工智能生成虛假科學圖像引發(fā)學術(shù)誠信危機

生成式AI正在威脅科研誠信。天普大學斯巴羅癌癥研究所的Enrico M. Bucci與圖盧茲大學的Angelo Parini發(fā)現(xiàn)，任何人都能利用AI工具生成逼真的虛假科學圖像，這些圖像可能混入學術(shù)論文且難以被傳統(tǒng)方法檢測。

研究指出，現(xiàn)代AI系統(tǒng)如DALL·E和Midjourney等，能夠根據(jù)簡單文本提示生成Western blot（蛋白質(zhì)印跡分析）等專業(yè)科學圖像。與傳統(tǒng)PS篡改不同，這些"從零生成"的圖像不包含編輯痕跡，且訓練數(shù)據(jù)本身就來自真實科研圖像庫。更令人擔憂的是，AI還能對真實圖像進行"完美修飾"——調(diào)整電泳條帶位置、修改熒光強度或添加細胞結(jié)構(gòu)，而不會留下可追溯的元數(shù)據(jù)。作者通過案例展示，一個毫無實驗經(jīng)驗的人，只需輸入"顯示p53蛋白在癌細胞中高表達的Western blot圖"，AI就能在2分鐘內(nèi)生成足以亂真的偽造結(jié)果。目前期刊編輯發(fā)現(xiàn)的案例顯示，約12%的撤稿論文涉及無法溯源的圖像問題，其中AI生成占比正快速上升。研究建議建立"圖像數(shù)字指紋"系統(tǒng)，要求作者提交原始設備生成的元數(shù)據(jù)文件，并開發(fā)基于區(qū)塊鏈的科研圖像溯源平臺。研究發(fā)表在 American Journal of Hematology 上。

#AI驅(qū)動科學 #學術(shù)誠信 #自動化科研 #科研倫理

閱讀更多：

Bucci, Enrico M., and Angelo Parini. The Synthetic Image Crisis in Science. onlinelibrary.wiley.com, https://doi.org/10.1002/ajh.27697. Accessed 7 May 2025

AI神器"ulrb"揭示地球隱藏的微生物

如何定義生態(tài)系統(tǒng)中數(shù)量稀少卻至關(guān)重要的微生物？渥太華大學Paula Branco、CIIMAR的Francisco Pascoal等跨國團隊開發(fā)出AI工具ulrb，通過無監(jiān)督機器學習首次實現(xiàn)稀有微生物的客觀分類。

研究團隊采用k-medoids（一種基于中心點劃分的聚類算法）開發(fā)...