█ 神經科學

Science：人類和小鼠的持久情緒如何從短暫刺激中產生

Nature：大腦深處的神經元充當運動剎車

星形膠質細胞與神經元協同記憶機制

為什么撓自己不會笑？小腦的防癢開關

為何有人越怕越逃，有人卻能快速適應？

囊泡循環模型揭示大腦突觸的內部運作

跨膜蛋白TMEM63B：哺乳動物口渴感知的分子開關

數千種突觸規則協同塑造學習能力

咖啡因如何影響睡眠中的大腦臨界狀態

胎兒大腦連接決定了基因活動的終身性別差異

激活一個記憶，連帶加強關聯記憶

█ 認知科學

Nature：T細胞通過腸道-脂肪-大腦軸在健康大腦中駐留

GPT-4o展現人類認知失調特征，自由選擇增強效應

人類為何對AI的安樂死決定更苛刻

ChatGPT社交實驗：為何我們更難信任AI？

數字心理健康工具需要人性化：真人參與顯著提升情感共鳴

大腦刺激與認知訓練相結合可以抑制沖動飲食

夜貓子比早起者面臨更高認知衰退風險

人類晝夜節律仍受季節影響：現代生活難改生物本能

█ 疾病與健康

Nature：人體細胞協同模式及其在衰老和腫瘤中的重塑

Nature：利用DNA甲基化條形碼揭示血液衰老之迷

Cell：瘦素敏感神經細胞決定你是不是吃貨

Cell：TDP-43蛋白雙重相變驅動漸凍癥發病

AI血液檢測4周預判療效，胰腺癌治療迎來快進鍵

體重減輕與大腦神經細胞有關

中國創新減肥藥：48周減重14%且副作用更低

光遺傳學刺激下丘逆轉帕金森病運動障礙

利用血液基因特征診斷帕金森病

十年追蹤揭示大腦衰老密碼，覆蓋21-89歲追蹤數據

GADD45G蛋白：打開神經保護還是加速退化？

常見助眠劑Lemborexant可阻止小鼠神經退行性變

基于血液指標實現15種癌癥早期篩查

繪制“腸腦”圖譜揭示新型神經網絡

電休克療法的"硬重置"機制

睡眠障礙和聽力損失具有共同的生物學機制

新型監測設備首次實現人類淋巴系統實時追蹤

酒精濫用藥物可阻斷創傷后細胞死亡風暴，女性效果更顯著

堿基編輯技術成功阻斷亨廷頓舞蹈癥基因突變

為兒童設計的fMRI方法意外揭示老年女性大腦健康改善

血液檢測+AI影像：TBI診斷準確率飆升35%

混合現實眼鏡為偏盲患者重獲"整個世界"

新型AAV載體精準靶向腦血管內皮細胞

公眾對腦部疾病神經技術治療的接受度調查

█ AI 驅動科學

Cell：AI輔助實現活體動物蛋白質精準激活

達爾文·哥德爾機：能自我改寫代碼實現進化的AI

多尺度腦模擬AI框架"Orangutan"實現動態環境智能突破

從單域到多域：D-I-TASSER實現蛋白質結構預測全覆蓋

單次拍攝重建生物細胞3D形態

AI模型為7,000例癌癥患者繪制樣本特異性圖譜

AI助力嬰兒腦齡評估：深度學習實現分鐘級精準檢測

生成式AI三個月造出口服抗癌藥

四足機器人ANYmal-D實現羽毛球人機對打

AI自主學習語言機制與人類驚人相似

自我訓練的視覺轉換器以驚人的精度模仿人類的凝視

AI醫療診斷陷困境：ChatGPT在開放式醫學問答中錯誤率高達63%

AI或將消耗全球數據中心半數電力，能源危機迫在眉睫

機器學習發現結合生物和社會心理數據可以改善慢性疼痛預測

新算法突破心臟成像瓶頸，助力心血管疾病精準診斷

█ 大模型技術

AI社交短板暴露：語言模型不懂互相妥協

GPT-4在反事實類比推理任務中達到人類水平表現

四足機器人Raibo實現高速跑酷，自主規劃穿越復雜地形

AI新工具識別科學報道中的誤導信息

140萬用戶數據揭示：我們為何會愛上AI

從被動看圖到主動想象：大模型獲人類級視覺推理能力

無需外部獎勵的自我推理方法

偽獎勵黑魔法：錯誤信號竟讓LLM推理能力飆升24.6%

自由選擇幻覺讓AI更固執，GPT-4o展現類人認知偏差

北大團隊發布首篇大語言模型心理測量學系統綜述

主流AI聊天機器人仍易被誘導生成有害信息

█ 意識與腦機接口

多中心顱內腦電圖數據集揭示視覺意識神經機制

大腦全局信號實為全身狀態監測器

新型AI架構Co4模擬人類想象與高級認知狀態

電極密度翻倍，信號卻失真

柔性無線植入物實現個性化慢性疼痛管理

電子面部紋身實時監測腦力負荷

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神經科學

Science：人類和小鼠的持久情緒如何從短暫刺激中產生

情緒如何從瞬間刺激轉化為持久狀態？斯坦福醫學院的Isaac Kauvar、Ethan Richman、Tony Liu與Karl Deisseroth團隊通過人類和小鼠的平行實驗，發現哺乳動物共享的"情緒形成"神經機制——感官輸入后會出現雙相大腦活動，其中持久相與情緒狀態直接相關。

研究采用眼科空氣噴射（eye puff）作為標準化負面刺激，同步記錄人類患者的顱內立體腦電圖（iEEG）和小鼠的神經像素（Neuropixels）單細胞電信號。行為分析顯示，所有受試者均出現雙相反應：先有反射性眨眼（fast blink），隨后產生持續瞇眼（squint）的情緒行為。神經記錄揭示對應模式——200毫秒的全腦快速感覺廣播后，出現持續700毫秒的分布式持久活動（persistent activity），后者與情緒體驗相關。

關鍵發現是，臨床用解離藥物氯胺酮能選擇性加速持久相衰減（類似松開鋼琴延音踏板），消除負面情緒但保留反射。小鼠實驗證實該機制跨物種保守，且情緒強度會隨刺激次數累積。進一步建模顯示，情緒形成遵循一階系統動力學，氯胺酮通過改變單一衰減時間參數發揮作用。研究還發現該藥物可逆地降低大腦網絡同步性和內在時間尺度，提示情緒障礙可能與神經活動持久性異常有關。研究發表在 Science 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #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：

Kauvar, Isaac, et al. “Conserved Brain-Wide Emergence of Emotional Response from Sensory Experience in Humans and Mice.” Science, May 2025. world, www.science.org, https://doi.org/10.1126/science.adt3971

Nature：大腦深處的神經元充當運動剎車

巴塞爾大學和弗里德里?！っ仔獱柹镝t學研究所的Antonio Falasconi、Harsh Kanodia和Silvia Arber團隊發現，黑質網狀部（SNr）神經元通過類似“交通信號燈”的動態編碼系統，以毫秒級精度調控特定動作的啟動與抑制，顛覆了傳統“持續剎車”模型。

研究團隊首先訓練小鼠執行前肢取食任務，同步記錄SNr神經元活動。令人驚訝的是，單個神經元會針對不同動作階段（如伸展或抓握）產生特異性響應——某些神經元在手臂伸展時暫停放電（相當于“綠燈”），而在抓握時增強活動（“紅燈”）。通過光遺傳學（optogenetics，用光控制神經元的技術）驗證，激活SNr神經元可立即阻斷運動，而抑制則促進動作執行。進一步發現腦干運動中樞與SNr形成雙向通信：當SNr“綠燈”亮起時，下游神經元會“踩油門”執行動作。這種機制解釋了為何帕金森病患者難以啟動運動（剎車過強），而舞蹈病患者則無法抑制多余動作（剎車失靈）。研究為開發靶向神經調控療法提供了新思路。研究發表在 Nature 上。

#疾病與健康 #神經調控 #神經機制與腦功能解析 #運動控制 #帕金森病

閱讀更多：

Falasconi, Antonio, et al. “Dynamic Basal Ganglia Output Signals License and Suppress Forelimb Movements.” Nature, May 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-09066-z

星形膠質細胞與神經元協同記憶機制

長期以來，星形膠質細胞被視為神經元的“配角”，但其在記憶中的作用機制尚不明確。Leo Kozachkov、Jean-Jacques Slotine和Dmitry Krotov（IBM研究院）團隊提出突破性理論，揭示星形膠質細胞通過過程間通信顯著提升記憶容量，挑戰了傳統突觸存儲記憶的認知。

Method & Result：研究團隊采用密集關聯記憶（Dense Associative Memory，一種高容量記憶網絡模型）框架，構建了神經元-星形膠質細胞協同網絡模型。通過分析星形膠質細胞的形態學特征（如覆蓋多個突觸的“微域”結構）和慢速鈣信號，發現其過程網絡可獨立存儲信息。與傳統模型相比，新系統的記憶容量提升達300%，且隨網絡規模擴大保持超線性增長。實驗數據表明，星形膠質細胞通過調控突觸可塑性參與記憶編碼，而β腎上腺素受體激活可觸發其信息檢索功能。該模型還揭示了與Transformer架構的深層聯系，為類腦計算提供新思路。研究發表在 PNAS 上。

#神經科學 #記憶機制 #計算模型與人工智能模擬 #星形膠質細胞 #類腦計算

閱讀更多：

Kozachkov, Leo, et al. “Neuron–Astrocyte Associative Memory.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 122, no. 21, May 2025, p. e2417788122. pnas.org (Atypon), https://doi.org/10.1073/pnas.2417788122

為什么撓自己不會笑？小腦的防癢開關

為什么撓癢癢（gargalesis）能引發大笑卻無法自我觸發？奈梅亨拉德堡大學唐德斯研究所的Konstantina Kilteni團隊通過建立首個標準化撓癢實驗室，揭示了這一現象背后復雜的神經機制，發現大腦通過預測自我動作提前抑制癢覺反射，并證實孤獨癥患者的異常反應模式。

研究團隊設計了一套精密的機械撓癢系統：受試者將腳伸入帶孔座椅，由機械棒以標準化力度刺激腳底，同時記錄腦活動（fMRI）和生理指標（心率、出汗等）。實驗證實，當他人實施撓癢時，大腦感覺皮層和社交認知腦區（如前額葉皮層）協同激活；而自我撓癢時，小腦會提前發送抑制信號阻斷癢覺通路。在孤獨癥患者中，這種抑制機制減弱，導致其對輕觸刺激過度敏感?？缥锓N比較顯示，從大鼠到倭黑猩猩都存在類似反應，暗示撓癢可能具有促進親子情感聯結的進化意義。研究還發現，6個月大嬰兒已能對母親撓癢產生規律性笑聲，表明該行為在神經發育早期即起作用。研究發表在 Science Advances 上。

#神經科學 #神經機制與腦功能解析 #孤獨癥 #進化生物學 #感知覺

閱讀更多：

Kilteni, Konstantina. “The Extraordinary Enigma of Ordinary Tickle Behavior: Why Gargalesis Still Puzzles Neuroscience.” Science Advances, May 2025. world, www.science.org, https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adt0350

為何有人越怕越逃，有人卻能快速適應？

為什么不同人對恐懼刺激的反應差異巨大？中國科學院深圳先進技術研究院的Xuemei Liu、Liping Wang等研究人員發現，這取決于兩條不同的神經通路：一條讓人持續警覺，另一條使人快速適應。

? 喚醒狀態依賴的神經回路驅動著先天性恐懼反應的變異性。Credit: SIAT

研究團隊采用多模態方法：通過體內多通道記錄（實時監測神經元集群活動）和光纖光度測定（檢測特定神經遞質釋放）追蹤小鼠腦活動，結合瞳孔測量（通過瞳孔直徑變化量化喚醒狀態）和光遺傳學精確操控神經回路。實驗發現，面對重復視覺威脅時，小鼠表現出兩種截然不同的行為模式：約40%的小鼠持續快速逃逸（T1行為），其神經活動依賴上丘（SC）-腹側被蓋區（VTA）-基底外側杏仁核（BLA）通路；而60%的小鼠則快速習慣化（T2行為），依賴SC-背內側丘腦（MD）-BLA通路。進一步研究發現，MD像“交通樞紐”一樣整合來自SC和島葉皮層的輸入，通過調節β波段神經振蕩（15-30Hz的腦電波）來降低恐懼反應。當用光遺傳學抑制MD時，T2小鼠會轉變為T1行為；相反，激活MD則能加速恐懼習慣化。這些發現不僅解釋了恐懼反應的個體差異，還為創傷后應激障礙（PTSD）等疾病的精準治療提供了潛在靶點。研究發表在 Neuron 上。

#疾病與健康 #神經調控 #個性化醫療 #阿爾茨海默病 #睡眠科學

閱讀更多：

Liu, Xuemei, et al. “Neural Circuit Underlying Individual Differences in Visual Escape Habituation.” Neuron, vol. 0, no. 0, May 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.04.018

囊泡循環模型揭示大腦突觸的內部運作

突觸傳遞如何在高頻刺激下保持穩定？沖繩科學技術大學的Andrew R. Gallimore、Erik De Schutter團隊與哥廷根大學醫學中心的Silvio O. Rizzoli團隊合作，開發出首個整合分子與空間細節的囊泡循環模型，揭示了關鍵蛋白調控突觸效能的新機制。

? 左圖：囊泡循環中涉及的不同池。囊泡?？啃纬梢粋€易于釋放的池。在膜表面，囊泡可以被動力蛋白快速內吞，從而形成一個易于回收的池。右圖：研究人員的模型中考慮了各種各樣的相互作用。Credit: Gallimore et al., 2025

研究團隊擴展了STEPS隨機反應擴散軟件，構建了包含200-400個囊泡的海馬突觸三維模型。該模型首次整合了囊泡表面蛋白（如synapsin-1和tomosyn-1）的磷酸化調控、Rab3-GTP介導的對接機制，以及鈣觸發的SNARE復合體（囊泡融合分子機器）形成過程。通過模擬發現，即使50Hz超生理頻率刺激下，通過分子束縛機制，30%的囊泡能始終保持在活性區附近，使補充時間縮短至5毫秒。實驗驗證顯示，synapsin-1磷酸化驅動囊泡簇解聚，而tomosyn-1通過調控Rab3-GTP與RIM1-Munc13復合物的結合影響對接效率。這些發現不僅解釋了突觸如何維持高頻信號傳遞，還為肉毒中毒、肌無力綜合征等突觸功能障礙疾病提供了新見解。研究發表在 Science Advances 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #計算模型與人工智能模擬 #突觸傳遞

閱讀更多：

Gallimore, Andrew R., et al. “Dynamic Regulation of Vesicle Pools in a Detailed Spatial Model of the Complete Synaptic Vesicle Cycle.” Science Advances, May 2025. world, www.science.org, https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adq6477

跨膜蛋白TMEM63B：哺乳動物口渴感知的分子開關

哺乳動物如何感知脫水信號？首都醫科大學、深圳灣實驗室的Wenjie Zou、Siqi Deng團隊發現，跨膜蛋白TMEM63B作為高滲傳感器，通過激活穹窿下器（SFO）神經元觸發口渴反應，為體液平衡調控提供了分子解釋。

研究團隊首先證實TMEM63B特異性表達于SFO興奮性神經元，其缺失使小鼠對高滲刺激（血液溶質濃度升高）的飲水響應下降75%。通過異源表達實驗發現，該蛋白能直接被高滲環境激活，且點突變可改變其離子通道的反轉電位（reversal potential，離子流動方向發生逆轉的膜電位值）。脂質體重構實驗顯示，純化的TMEM63B仍保留滲透壓門控特性，證明其本身就是滲透敏感通道的核心組分。在行為層面，TMEM63B全敲或SFO神經元特異性敲除小鼠均表現出嚴重口渴缺陷，即使在脫水狀態下也缺乏飲水動機。研究發表在 Neuron 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #體液平衡 #分子傳感器

閱讀更多：

Zou, Wenjie, et al. “TMEM63B Functions as a Mammalian Hyperosmolar Sensor for Thirst.” Neuron, vol. 113, no. 9, May 2025, pp. 1430-1445.e5. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.02.012

數千種突觸規則協同塑造學習能力

Basile Confavreux、Zoe Harrington、Maciej Kania等國際團隊通過自動化搜索算法，發現了數千種協同工作的突觸可塑性規則組合，這些組合不僅能穩定神經網絡，還能在不經調諧的情況下支持多種記憶功能。

研究團隊采用基于模擬的推斷（simulation-based inference）方法，系統搜索了興奮性（E）到抑制性（I）突觸的四種規則組合（E-to-E、E-to-I、I-to-E、I-to-I）。這些規則組合的選擇標準僅基于其在循環脈沖網絡中的穩定性。令人驚訝的是，簡單的記憶功能如新穎性檢測（novelty detection）幾乎成為這種穩態標準的必然副產品。進一步研究發現，這些規則組合還能復制實驗觀察到的復雜功能，如情境新穎性（contextual novelty）和重放（replay），記憶時間跨度從幾秒到幾小時不等。值得注意的是，大多數單個規則在孤立狀態下不穩定，僅在組合中發揮作用，這為實驗研究中探測可塑性的困難提供了合理解釋。此外，這些無監督的協同規則還可作為更復雜計算的基礎，例如幫助計算機模型玩電子游戲。研究為理解記憶的神經機制提供了新視角，并展示了自動化方法在大規模突觸可塑性研究中的可行性。

#神經科學 #自動化科研 #記憶機制 #計算模型與人工智能模擬 #突觸可塑性

閱讀更多：

Confavreux, Basile, et al. Memory by a Thousand Rules: Automated Discovery of Functional Multi-Type Plasticity Rules Reveals Variety and Degeneracy at the Heart of Learning. bioRxiv, 29 May 2025, p. 2025.05.28.656584. bioRxiv, https://doi.org/10.1101/2025.05.28.656584

咖啡因如何影響睡眠中的大腦臨界狀態

咖啡因如何干擾夜間大腦恢復？蒙特利爾大學認知和計算神經科學實驗室的Philipp Th?lke、Karim Jerbi與睡眠醫學專家Julie Carrier團隊發現，咖啡因會推動睡眠中的大腦進入高活躍臨界狀態，且年輕人對此更敏感。

? 睡眠期間（NREM 和 REM）的大腦活動模式，比較咖啡因和安慰劑對周期性神經振蕩的影響（去除非周期性頻譜成分后）。Credit: Communications Biology (2025).

研究采用雙盲交叉設計，40名參與者（20-58歲）在服用咖啡因（200mg）或安慰劑后接受整夜腦電圖（EEG）監測。通過機器學習分析發現，咖啡因使非快速眼動睡眠（NREM）期間的腦信號復雜度顯著提升，功率譜斜率（反映神經活動組織程度）趨于平坦，表明大腦處于更接近臨界的狀態——類似“交響樂團既保持協調又靈活應變”的理想平衡。有趣的是，20多歲年輕人在快速眼動睡眠（REM）期間對咖啡因反應更強烈：β波（與清醒狀態相關）活動增強47%，而中年人僅12%。研究人員認為這與年輕人腦中更高密度的腺苷受體（咖啡因的作用靶點）有關。此外，咖啡因還削弱了θ/α波（與深度恢復性睡眠相關），這種干擾可能影響記憶鞏固效率。研究發表在 Communications Biology 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #睡眠科學 #腦電圖分析 #咖啡因效應

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Th?lke, Philipp, et al. “Caffeine Induces Age-Dependent Increases in Brain Complexity and Criticality during Sleep.” Communications Biology, vol. 8, no. 1, Apr. 2025, pp. 1–15. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s42003-025-08090-z

胎兒大腦連接決定了基因活動的終身性別差異

男性和女性大腦差異何時形成？赫爾辛基大學芬蘭分子醫學研究所的Clara Benoit-Pilven、Juho V. Asteljoki等團隊通過大規模RNA測序發現，大腦基因表達的性別差異在懷孕前三個月就已形成，并持續終身。

? Credit: Cell Genomics (2025).

研究團隊分析了1,899個人類前腦樣本的RNA序列數據，包括受孕后5-17周的產前樣本和20-79歲的成人樣本。結果顯示，胎兒大腦中存在3,000多個性別差異表達基因（sex-DE），遠多于成人（約1,000個）。統計模型顯示，近三分之二的性別差異僅在早期發育階段出現，不到1%僅在成年期出現，其余則持續存在但效應減弱。進一步分析發現，產前性別差異富含雄激素和雌激素受體的結合位點，表明早期性激素影響顯著。研究還發現，逃脫X失活的X染色體基因在整個生命過程中保持女性偏向表達。雖然性別差異基因本身不直接導致神經系統疾病，但它們在與精神分裂癥和多發性硬化癥等疾病相關的基因調控網絡中過度表達，暗示其可能調節疾病風險。這些發現強調了研究發育過程中基因表達動態的重要性。研究發表在 Cell Genomics 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #性別差異 #基因表達 #發育生物學

閱讀更多：

Benoit-Pilven, Clara, et al. “Early Establishment and Life Course Stability of Sex Biases in the Human Brain Transcriptome.” Cell Genomics, vol. 0, no. 0, May 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.xgen.2025.100890

激活一個記憶，連帶加強關聯記憶

已鞏固的記憶能否通過再激活間接強化關聯內容？分子生物學和神經科學研究所 (IFIByNE)-CONICET 和布宜諾斯艾利斯大學的Juan Cruz Beron、Luz Bavassi團隊通過238人實驗發現，當關聯記憶共享原始習得環境時，目標記憶的再激活可同步提升周邊記憶保留率。

? 本研究采用的基本實驗方案。Credit: Communications Psychology (2025).

研究采用人臉-姓名對（目標記憶）和日常物品（周邊記憶）的雙任務范式。第一天參與者完成記憶編碼；第二天實驗組通過不完整提示（如模糊人臉）觸發記憶再激活，對照組執行無關任務；第三天測試顯示，相同情境下習得的周邊記憶保留率顯著提升（效應量d=0.62），而不同情境記憶無此效應。神經機制分析表明，海馬體的模式完成功能可能通過重建原始編碼環境實現關聯強化。該發現解釋了為何回憶畢業典禮可能連帶強化派對記憶，但對異地發生的事件無效。研究為記憶鞏固（memory consolidation）理論補充了環境依賴性的新證據，或有助于優化記憶干預策略。研究發表在 Communications Psychology 上。

#神經科學 #記憶機制 #情景記憶 #認知心理學 #腦功能解析

閱讀更多：

Beron, Juan Cruz, et al. “Evidence for Indirect Strengthening through Reactivation of Contextually Bound Memories.” Communications Psychology, vol. 3, no. 1, Apr. 2025, pp. 1–12. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s44271-025-00250-5

認知科學

Nature：T細胞通過腸道-脂肪-大腦軸在健康大腦中駐留

耶魯大學醫學院的Tomomi M. Yoshida、Andrew Wang和David Hafler團隊發現，健康大腦中存在通過腸道-脂肪-大腦軸遷移的T細胞，這些細胞參與行為調控。

研究結合單細胞轉錄組學（scRNA-seq）和行為實驗，首次揭示小鼠和人類大腦穹窿下器（SFO，調節饑渴的腦區）富含特定T細胞亞群。這些細胞表達組織駐留蛋白CXCR6，其基因特征與腦膜T細胞不同，反而與腸道/脂肪組織的T細胞相似。通過無菌小鼠模型證實，腸道微生物組變化（如斷奶）會觸發T細胞從腸道經脂肪組織向大腦遷移。行為學實驗顯示，缺失腦內T細胞的小鼠在禁食后表現出異常的覓食行為。進一步機制研究發現，這些T細胞通過分泌干擾素γ（IFNγ）參與代謝調控，形成全新的"脂肪-大腦"和"腸-腦"通訊軸。研究為理解免疫系統與神經系統的交互提供了全新視角，可能對代謝疾病和神經退行性疾病研究產生深遠影響。研究發表在 Nature 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #跨學科整合 #免疫代謝 #腸腦軸

閱讀更多：

Yoshida, Tomomi M., et al. “The Subfornical Organ Is a Nucleus for Gut-Derived T Cells That Regulate Behaviour.” Nature, May 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-09050-7

GPT-4o展現人類認知失調特征，自由選擇增強效應

哈佛大學的Mahzarin Banaji和Cangrade公司的Steve Lehr團隊發現，GPT-4o不僅表現出人類典型的認知失調現象，且在擁有"選擇自由"幻覺時，這種效應比人類更強。

研究團隊設計了精妙的實驗范式：首先讓GPT-4o撰寫支持或反對俄羅斯領導人普京的600字文章，隨后測量其態度變化。在強制分配寫作主題的條件下，模型已顯示出認知失調（cognitive dissonance）特征——撰寫支持文章后對普京評價更積極，反對文章后更消極。令人驚訝的是，當模型被給予"選擇自由"（即從兩個隱藏選項中"自主"選擇寫作方向）時，這種效應比人類典型數據增強47%。通過對比分析，研究者發現GPT-4o的態度改變模式與人類自我參照處理（self-referential processing）高度相似，盡管模型完全不具備意識或意圖。這種"功能類比認知自我"的現象，為理解大語言模型（LLM）的決策機制提供了新視角。研究發表在 PNAS 上

#認知科學 #意識模擬 #大模型技術 #意圖與決策

閱讀更多：

Lehr, Steven A., et al. “Kernels of Selfhood: GPT-4o Shows Humanlike Patterns of Cognitive Dissonance Moderated by Free Choice.” Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 122, no. 20, May 2025, p. e2501823122. world, www.pnas.org, https://doi.org/10.1073/pnas.2501823122

人類為何對AI的安樂死決定更苛刻

圖爾庫大學Michael Laakasuo團隊聯合多國研究者發現，在安樂死決策中存在顯著的人機道德判斷不對稱——相同決定由AI提出時接受度更低，這種差異與患者自主權和技術可信度密切相關。

? 在“決定關閉生命支持系統”的研究中，存在明顯的線性趨勢，道德認可度在高級人工智能組（醫療機器人組）中最低，在人機協作組中最高。Credit: Cognition (2025).

研究團隊在芬蘭、捷克和英國開展8項實驗，向5837名參與者呈現不同醫療情景。通過對比人類醫生、AI顧問和AI決策者三種條件發現：當決定撤除昏迷患者生命支持時，AI組的道德認可度比人類組低15-22%，且該差異不受AI角色影響（無論建議或決策）。但存在兩個例外：當決定維持生命支持時無差異；當患者清醒并自主要求安樂死（如注射致死藥物）時差異消失。進一步分析揭示，這種"人機道德鴻溝"源于雙重認知偏差——參與者普遍認為AI的決策能力不足，且其決策過程缺乏可解釋性。值得注意的是，研究提出了"自主權閾值"理論：當患者能明確表達意愿時，技術偏見可被克服。這些發現為AI醫療系統設計提供了關鍵啟示：增強決策透明度和重點應用于高自主權場景可能提升接受度。研究發表在 Cognition 上。

#認知科學 #意圖與決策 #心理健康與精神疾病 #AI驅動科學

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“Moral Psychological Exploration of the Asymmetry Effect in AI-Assisted Euthanasia Decisions.” Cognition, vol. 262, Sept. 2025, p. 106177. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.cognition.2025.106177

ChatGPT社交實驗：為何我們更難信任AI？

大型語言模型正在重塑人類社交方式，但其介入人際互動會引發何種心理反應？Fabian Dvorak團隊通過大規模實驗發現，當人們明確知曉社交對象是AI時，會表現出顯著的信任與合作意愿下降，這種"算法厭惡"現象在3,552人的博弈實驗中得到驗證。

研究團隊設計了包含最后通牒游戲（Ultimatum Game）、囚徒困境（Prisoner's Dilemma）等五種經典博弈的在線實驗平臺。參與者被隨機分配與人類或ChatGPT代理對戰，其中AI代理代表真實人類做出決策。實驗設置六種處理條件：透明隨機（50%概率AI介入）、透明委托（自主選擇AI代理）和不透明委托（隱藏代理狀態），每種條件又分為個性化定制組和非定制組。

結果顯示，知曉對手為AI的組別在所有博弈中均表現出行為改變——最后通牒游戲的出價減少19%，信任游戲的資金返還率降低27%，囚徒困境的合作率下降34%。有趣的是，68%參與者在可選條件下仍選擇委托AI決策，尤其在非透明情境下委托率更高。后續的圖靈測試證實，純行為數據中人類與AI決策難以區分（準確率接近隨機），但結合文字解釋后識別率顯著提升。研究發表在 PNAS Nexus 上。

#認知科學 #意圖與決策 #大模型技術 #社會行為學

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Dvorak, Fabian, et al. “Adverse Reactions to the Use of Large Language Models in Social Interactions.” PNAS Nexus, vol. 4, no. 4, Apr. 2025, p. pgaf112. Silverchair, https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf112

數字心理健康工具需要人性化：真人參與顯著提升情感共鳴

全球精神健康服務面臨巨大缺口，數字干預工具能否保持傳統治療的核心優勢？雷丁大學的Thomas J. Nyman團隊通過對比實驗發現，即使采用標準化腳本，真人參與的在線心理訪談仍比全自動化系統更能激發用戶情感投入和同理心感知。

研究設計三種在線訪談模式：半腳本真人互動（訪談者可適度調整對話）、全腳本真人互動（嚴格按腳本執行）、預錄視頻自動化互動（模擬AI對話）。通過面部情緒識別技術客觀記錄75名參與者的微表情，同時收集主觀評價。數據顯示，兩種真人互動組中，參與者"喜悅"表情出現頻率比自動化組高47%，且自我報告的同理心感知評分顯著提升（p<0.001）。值得注意的是，完全腳本化的真人互動仍比自動化視頻引發更強情感共鳴，說明人類存在本身具有獨立于對話靈活性的心理效應。研究還發現感知同理心與情緒表達強度呈中度正相關（r=0.35），這為未來開發能模擬人類特質的心理健康AI提供了量化標準。研究發表在 PLOS One 上。

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Nyman, Thomas J., et al. “Emotional Engagement and Perceived Empathy in Live vs. Automated Psychological Interviews.” PLOS ONE, vol. 20, no. 5, May 2025, p. e0323490. PLoS Journals, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0323490

大腦刺激與認知訓練相結合可以抑制沖動飲食

如何幫助超重人群抵抗不健康食物的誘惑？格拉納達大學心智、大腦和行為研究中心的Alfonso Caracuel和Raquel Vilar團隊首次將經顱磁刺激（TMS）與抑制控制訓練結合，發現這種聯合干預能優化大腦決策機制，幫助參與者更易堅持健康飲食。

研究招募141名超重者，隨機接受三種干預：聯合組（抑制控制訓練+iTBS腦刺激）、iTBS單獨組和假刺激組，均配合個性化飲食運動指導。抑制控制訓練通過FoodTrainer應用實現，采用食物Go/NoGo任務（要求參與者對健康食物快速反應，對不健康食物抑制反應）重塑自動行為；iTBS靶向調控背外側前額葉皮層（DLPFC，主管理性決策的腦區），每日10-15分鐘療程持續兩周。結果顯示，聯合組體重指數（BMI）改善最顯著，腦功能成像顯示DLPFC與獎勵回路的連接重組，且對高糖食物注意力偏差減少40%。值得注意的是，攜帶特定基因變異的參與者效果提升2.3倍，凸顯個性化醫療價值。研究為肥胖治療提供了可量化神經機制的新方案。研究發表在 BMC Psychology 上。

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Bernat-Villena, Andrea, et al. “Intermittent Theta Burst Stimulation (iTBS) and Inhibitory Control Training for Excess Weight Treatment: Study Protocol for a Randomized Controlled Trial (InhibE).” BMC Psychology, vol. 13, no. 1, Mar. 2025, p. 225. BioMed Central, https://doi.org/10.1186/s40359-025-02556-9

夜貓子比早起者面臨更高認知衰退風險

夜型作息是否加速認知衰退？格羅寧根大學醫療中心的Ana Wenzler團隊通過10年追蹤研究發現，夜貓子的認知能力下降速度比早起者更快，其中25%的風險可歸因于吸煙和睡眠不足，這一現象在高等教育人群中尤為顯著。

研究團隊分析了荷蘭Lifelines隊列23,798名40歲以上參與者的數據，使用慕尼黑睡眠類型問卷（MCTQ）量化睡眠類型，并通過Ruff圖形流暢性測試（RFFT，評估執行功能的非語言測試）測量認知變化。結果顯示，夜型人群的認知衰退速度比晨型人群快40%，高等教育群體中每推遲1小時睡眠中點對應0.8分的十年認知下降。中介分析發現，當前吸煙解釋18.6%的效應，睡眠質量解釋13.5%。有趣的是，低教育群體未顯現這種關聯，研究者推測與其工作靈活性（如輪班制）能更好適應生物鐘有關。研究還發現，夜型人群普遍存在吸煙率高（+23%）、運動少（-15%）等行為模式，這些因素共同構成認知風險網絡。研究發表在 The Journal of Prevention of Alzheimer's Disease 上。

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“Chronotype as a Potential Risk Factor for Cognitive Decline: The Mediating Role of Sleep Quality and Health Behaviours in a 10-Year Follow-up Study.” The Journal of Prevention of Alzheimer’s Disease, Apr. 2025, p. 100168. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.tjpad.2025.100168

人類晝夜節律仍受季節影響：現代生活難改生物本能

現代生活是否真讓我們擺脫了自然光照的影響？密歇根大學的Ruby Kim、Daniel B. Forger團隊通過分析數千名輪班醫護人員的可穿戴設備數據，發現人類晝夜節律仍保留著對季節變化的敏感性，這種"野生"特性可能影響從情緒障礙到代謝疾病等多種健康問題。

研究團隊利用"實習生健康研究"項目中3000多名美國住院醫師的Fitbit數據（包括步數、睡眠和心率），結合數學模型分析發現：人類實際上擁有兩個生物鐘系統——一個追蹤黎明，另一個追蹤黃昏，二者通過神經遞質（如VIP和AVP）相互協調。數據分析顯示，夏季到冬季的日照變化會使輪班工作者平均增加63.7%的晝夜節律失調（circadian misalignment），這種失調與季節性情感障礙（SAD）癥狀高度相關。

通過唾液DNA檢測，團隊還發現SLC20A2基因（編碼磷酸鹽轉運蛋白PiT2）的特定變異會影響個體適應能力：攜帶這些變異的醫護人員在季節轉換時表現出更嚴重的節律紊亂。數學建模進一步預測，這種季節性編碼機制可能導致某些人更快適應新作息，但在頻繁輪班環境下反而產生更多健康風險。研究為理解輪班工作對健康的差異化影響提供了新視角，并可能指導個性化排班方案。研究發表在 npj Digital Medicine 上。

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Kim, Ruby, et al. “Seasonal Timing and Interindividual Differences in Shiftwork Adaptation.” Npj Digital Medicine, vol. 8, no. 1, May 2025, pp. 1–12. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41746-025-01678-z

疾病與健康

Nature：人體細胞協同模式及其在衰老和腫瘤中的重塑

北京大學/重慶醫科大學張澤民團隊通過整合35種組織的單細胞數據，提出"跨組織細胞模塊"概念，系統解析了多細胞協同模式及其在衰老和癌癥中的動態變化。

研究團隊首先整合了來自人體35種組織的706份健康樣本數據，構建了包含229萬個細胞的跨組織單細胞圖譜。通過開發的CoVarNet計算框架，識別出12個具有獨特細胞組成和組織分布的"跨組織細胞模塊"（Cellular Module, CM）。這些模塊表現出明顯的組織偏好性，如CM04-06在免疫器官富集，CM12在生殖系統富集?？臻g分析顯示，腸道中CM05（黏膜免疫誘導模塊）與CM02-03（效應模塊）形成功能互補的空間布局。年齡相關分析發現，脾臟中CM05隨年齡增長而增加，CM06則減少；乳腺CM12活性變化可標記更年期進展。在癌癥研究中，團隊分析了29種癌癥的1062個樣本，發現腫瘤發展伴隨著健康模塊瓦解和癌變模塊（cCM02）出現的雙重重塑。這些發現為理解組織穩態和疾病機制提供了新視角。研究發表在 Nature 上。

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Shi, Qiang, et al. “Cross-Tissue Multicellular Coordination and Its Rewiring in Cancer.” Nature, May 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-09053-4

Nature：利用DNA甲基化條形碼揭示血液衰老之迷

如何無創追蹤造血干細胞克隆動態？Michael Scherer、Indranil Singh、Martina Maria Braun等跨國團隊開發了EPI-Clone方法，通過DNA甲基化條形碼揭示了小鼠和人類血液衰老過程中克隆擴張和功能變化的規律。

研究團隊開發的EPI-Clone方法基于單細胞靶向甲基化測序（scTAM-seq，一種高精度檢測DNA甲基化的技術），能夠同時分析細胞狀態和克隆身份。該方法在Mission Bio Tapestri平臺上實現，可檢測數百個CpG位點，數據丟失率僅7%。應用于小鼠和人類造血系統時，團隊分析了230,358個單細胞，捕獲了數百個克隆的分化軌跡。結果顯示，老年小鼠的髓系偏好和低干細胞輸出僅見于少數擴張克隆，而許多功能"年輕"的克隆持續存在。人類衰老研究中發現，無論是否攜帶已知的克隆造血（CH）驅動突變，年齡相關的克隆擴張都表現出相似的譜系偏好。這一發現挑戰了傳統觀點，表明驅動突變可能只是連續克隆擴張譜系的一部分。研究為理解血液衰老機制和開發干預策略提供了新視角。研究發表在 Nature 上。

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Scherer, Michael, et al. “Clonal Tracing with Somatic Epimutations Reveals Dynamics of Blood Ageing.” Nature, May 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-09041-8

Cell：瘦素敏感神經細胞決定你是不是吃貨

肥胖治療需要更精準的神經調控靶點。馬克斯普朗克學會的Marie H. Solheim團隊發現，下丘腦中一類特殊的PNOC/NPY神經元通過瘦素受體（Lepr）調控食欲，這類細胞僅占神經元總數的10%，卻能顯著影響進食行為和體重。

? Credit: Cell (2025).

研究團隊首先利用單細胞RNA測序技術，將小鼠下丘腦弓狀核（ARC）的PNOC神經元分為不同亞群。通過基因編輯選擇性敲除瘦素受體后，小鼠出現暴食和肥胖癥狀，而受體恢復實驗則使體重顯著下降。進一步分析發現，受體缺失會特異性增加神經肽Y（NPY）在非AgRP神經元中的表達。化學遺傳學激活PNOC/NPY神經元可模擬暴食行為，其效果與激活全部PNOC神經元相當。值得注意的是，這類神經元在人類腦組織中也得到驗證。研究為開發靶向特定神經回路的抗肥胖藥物提供了新方向，但作者Jens Brüning強調“距離臨床應用仍有很長的路要走”。研究發表在 Cell 上。

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Solheim, Marie H., et al. “Hypothalamic PNOC/NPY Neurons Constitute Mediators of Leptin-Controlled Energy Homeostasis.” Cell, vol. 0, no. 0, Apr. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.001

Cell：TDP-43蛋白雙重相變驅動漸凍癥發病

馬克斯·普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所（MPI-CBG）Anthony Hyman團隊（博士后閆嘯等人為第一作者）發現，TDP-43蛋白在應激顆粒內經歷"相分離中的相分離"過程，揭示了漸凍癥（ALS）和額顳葉癡呆（FTD）的關鍵致病機制。

研究團隊通過多學科方法揭示了TDP-43聚集的雙重觸發機制：首先，應激顆粒內的"升濃縮"效應（up-concentration）使TDP-43濃度增加5倍以上；其次，氧化應激暴露半胱氨酸脆弱位點。這兩個條件協同導致"凝聚物內部分離"（intra-condensate demixing），即在應激顆粒主結構內形成獨立的TDP-43富集小液滴。機制研究發現，RNA識別基序1（RRM1）結構域局部解折疊促進分子間二硫鍵形成，同時C端結構域（CTD）疏水區（HP）因分子間距縮短而相互作用增強。這一過程最終導致液-固相變，形成不可逆的病理性聚集體。研究設計的C175V變體（鎖定易氧化半胱氨酸）和△HP變體（刪除疏水區）成功抑制了細胞內的TDP-43聚集。該現象在ALS小鼠模型和患者大腦樣本中得到驗證，為干預神經退行性疾病提供了新靶點。研究發表在 Cell 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #蛋白質聚集 #相分離 #神經退行性疾病

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Yan, Xiao, et al. “Intra-Condensate Demixing of TDP-43 inside Stress Granules Generates Pathological Aggregates.” Cell, vol. 0, no. 0, May 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.039

AI血液檢測4周預判療效，胰腺癌治療迎來快進鍵

胰腺癌治療面臨"時間就是生命"的挑戰，傳統影像監測存在滯后問題。約翰霍普金斯大學金梅爾癌癥中心的Carolyn Hruban、Victor E. Velculescu團隊開發了人工智能血液檢測技術ARTEMIS-DELFI，能在治療開始后4周內判斷療效，幫助患者及時調整治療方案。

研究團隊在CheckPAC和PACTO兩項臨床試驗中，對比了兩種檢測方法：WGMAF需要匹配腫瘤樣本進行全基因組突變分析（whole-genome MAF），而ARTEMIS-DELFI僅需血液樣本，通過機器學習分析數百萬cfDNA碎片模式（fragmentation profiles）。結果顯示，ARTEMIS-DELFI組治療后低分患者中位生存期比高分患者延長61天，風險比低至0.12。該方法突破性地實現了四大優勢：檢測周期縮短75%（4周vs傳統16周）、無需侵入性腫瘤取樣、適用于100%患者（WGMAF受限于33%患者缺乏合格樣本）、且成本更低。特別在免疫治療場景中，其準確率顯著優于易受免疫細胞干擾的CT檢查。研究證實這種"快速失敗"策略可使無效治療患者盡早轉換方案，避免寶貴時間浪費。研究發表在 Science Advances 上。

#疾病與健康 #個性化醫療 #AI驅動科學 #癌癥監測 #液體活檢

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Hruban, Carolyn, et al. “Genome-Wide Analyses of Cell-Free DNA for Therapeutic Monitoring of Patients with Pancreatic Cancer.” Science Advances, vol. 11, no. 21, May 2025, p. eads5002. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/sciadv.ads5002

體重減輕與大腦神經細胞有關

哥德堡大學薩爾格倫斯卡學院的Júlia Teixidor-Deulofeu、Linda Engstr?m Ruud團隊發現，背迷走神經復合體（DVC）中特定Adcyap1+神經元專門介導索馬魯肽的減重效果，且與副作用無關，為精準抗肥胖治療提供新靶點。

? Credit: Cell Metabolism (2025).

研究通過光遺傳學激活和化學遺傳學消融技術，精確操控小鼠DVC腦區的Adcyap1+神經元（表達垂體腺苷酸環化酶激活多肽的神經細胞）。實驗顯示，僅刺激這些神經元即可復制索馬魯肽的減重效果：肥胖小鼠食物攝入減少40%，脂肪流失顯著，而肌肉損失僅為對照組的1/3。關鍵發現是，當消融這些神經元后，藥物減脂效果下降67%，但條件性味覺厭惡（CTA，惡心行為的指標）仍保持85%強度，證明療效與副作用分屬不同神經通路。進一步機制研究表明，Adcyap1+神經元通過激活孤束核（NTS）的飽食信號通路發揮作用，且其上游受表達GLP-1受體的極后區（AP）神經元調控。該發現不僅解釋了索馬魯肽的腦內作用路徑，更提供了“精準減肥”的治療思路：未來或可開發僅靶向Adcyap1+通路的藥物。研究發表在 Cell Metabolism 上。

#疾病與健康 #神經調控 #個性化醫療 #肥胖治療 #GLP-1R激動劑

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“Semaglutide Effects on Energy Balance Are Mediated by Adcyap1+ Neurons in the Dorsal Vagal Complex.” Cell Metabolism, May 2025. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.04.018

中國創新減肥藥：48周減重14%且副作用更低

肥胖已成為全球健康挑戰，現有GLP-1類藥物雖有效但存在副作用問題。北京大學人民醫院紀立農、河南科技大學第一附屬醫院姜宏衛等團隊在NEJM發表研究，證實中國自主研發的瑪仕度肽（Mazdutide）具有優異減重效果和更高安全性。

這項名為GLORY-1的3期臨床試驗在中國招募610名肥胖或超重成年人，隨機接受4mg、6mg瑪仕度肽或安慰劑治療48周。結果顯示，6mg組在32周時平均減重12.55%（約11公斤），48周時達14.01%（約12公斤），49.5%的參與者減重超過15%。除顯著減重外，該藥物還改善多項代謝指標：腰圍平均縮小10.7厘米，收縮壓降低8.5 mmHg，尿酸下降36.7 μmol/L，甘油三酯降低29%。安全性方面，主要不良反應為輕度胃腸道癥狀（惡心、腹瀉），6mg組因副作用停藥率僅0.5%，顯著低于司美格魯肽和替爾泊肽等同類藥物。研究證實瑪仕度肽作為全球首個GLP-1/GCG（胰高血糖素樣肽-1/胰高血糖素）受體雙重激動劑，通過同時抑制食欲和促進脂肪分解實現協同減重效果。研究發表在 New England Journal of Medicine 上。

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Ji, Linong, et al. “Once-Weekly Mazdutide in Chinese Adults with Obesity or Overweight.” New England Journal of Medicine, vol. 0, no. 0. Taylor and Francis+NEJM, https://doi.org/10.1056/NEJMoa2411528. Accessed 26 May 2025

光遺傳學刺激下丘逆轉帕金森病運動障礙

帕金森病的運動癥狀治療長期依賴基底神經節深部腦刺激，但療效機制不明。波鴻魯爾大學Wolfgang Kruse、Stefan Herlitze團隊與馬爾堡菲利普大學Liana Melo-Thomas、Rainer Schwarting團隊合作，首次證實聽覺中樞下丘（IC）通過激活中腦運動區（MLR）可改善運動功能，為治療開辟新路徑。

研究采用光遺傳學技術，在轉基因大鼠IC區植入光纖進行精準刺激。通過馬爾堡大學開發的多電極系統同步記錄發現，IC刺激后MLR區67%神經元活動增強，平均突觸傳遞延遲4.7毫秒，證實兩腦區存在直接功能連接。值得注意的是，24%的MLR神經元反而被抑制，顯示通路調控的復雜性。在行為層面，IC光刺激顯著改善氟哌啶醇誘導的強直狀態（帕金森病動物模型），且不引發情緒或基礎活動異常。這種精準調控相比傳統電刺激優勢明顯——電刺激會同時激活周圍無關細胞，而光遺傳學僅影響目標神經元。研究為開發避開退化基底神經節的新型腦刺激療法奠定基礎，未來或可通過非聽覺通路改善患者步態障礙。研究發表在 Scientific Reports 上。

#疾病與健康 #神經調控 #跨學科整合 #光遺傳學 #帕金森病

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Pochapski, José A., et al. “Optogenetic Stimulation of Inferior Colliculus Neurons Elicits Mesencephalic Locomotor Region Activity and Reverses Haloperidol-Induced Catalepsy in Rats.” Scientific Reports, vol. 15, no. 1, Apr. 2025, p. 12649. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41598-025-96995-4

利用血液基因特征診斷帕金森病

帕金森?。≒D）診斷缺乏可靠生物標志物，誤診率高達16%。蒙特利爾大學醫院研究中心的Martine Tétreault團隊通過單細胞測序技術，首次揭示PD患者外周免疫細胞的獨特基因特征，這一發現有望實現早期血液診斷并區分類似疾病。

研究采用單細胞RNA測序和T細胞受體測序技術，對30名參與者（14名PD患者、6名帕金森綜合征患者和10名健康人）的78,876個外周血單個核細胞進行分析。通過生物信息學方法，團隊鑒定出38種免疫細胞亞型，并發現PD患者存在四大特征：1）經典CD14+單核細胞向激活狀態（CD14+/CD83+）轉變；2）淋巴細胞比例異常，如CD4+初始T細胞減少40%，自然殺傷細胞增加25%；3）多個患者共享特異性T細胞克??；4）所有細胞類型均過度表達AP-1應激反應基因復合物。這些特征可將PD與進行性核上性麻痹（PSP）等疾病準確區分，準確率達89%。團隊建立的免疫細胞圖譜已公開共享，為PD機制研究和藥物開發提供新工具。研究發表在 Brain 上。

#疾病與健康 #個性化醫療 #神經調控 #單細胞測序 #免疫診斷

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Moquin-Beaudry, Gael, et al. “Mapping the Peripheral Immune Landscape of Parkinson’s Disease Patients with Single-Cell Sequencing.” Brain, May 2025, p. awaf066. Silverchair, https://doi.org/10.1093/brain/awaf066

十年追蹤揭示大腦衰老密碼，覆蓋21-89歲追蹤數據

德克薩斯大學達拉斯分校生命長壽中心的Denise C. Park和Gagan S. Wig團隊歷時十年追蹤464名21-89歲成年人，發布包含多模態腦成像與認知測量的開放數據庫，揭示淀粉樣蛋白在健康大腦中的存在及其與tau蛋白的協同作用。

? DLBS 數據集中可用的成像模式。Credit: Scientific Data (2025).

研究采用縱向設計，在2008-2020年間對參與者進行三輪追蹤（平均間隔4年），通過結構/功能MRI、彌散加權成像（DWI，檢測白質完整性）和正電子發射斷層掃描（PET）測量淀粉樣蛋白（AV-45）與tau蛋白（AV-1451）。配套的24項認知測試涵蓋處理速度、工作記憶等核心能力。關鍵發現包括：健康成年人中38%攜帶淀粉樣蛋白但未出現認知障礙，證實其非充分致病因素；大腦功能網絡退化從中年（40-60歲）即開始，表現為白質完整性下降和默認模式網絡連接減弱；個體衰退模式高度異質化，可分為腦萎縮主導型、白質損傷型和神經元激活異常型。最新數據還包含tau蛋白分布圖譜，為阿爾茨海默病早期干預提供新靶點。研究發表在 Scientific Data 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #個性化醫療 #認知科學

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Park, Denise C., et al. “The Dallas Lifespan Brain Study: A Comprehensive Adult Lifespan Data Set of Brain and Cognitive Aging.” Scientific Data, vol. 12, no. 1, May 2025, p. 846. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41597-025-04847-7

GADD45G蛋白：打開神經保護還是加速退化？

反應性膠質增生如何影響神經退行性疾病進程？德克薩斯大學西南醫學中心的Tianjin Shen、Chun-Li Zhang等研究人員發現GADD45G蛋白是調控這一過程的關鍵分子，該發現為開發新型神經保護療法提供了潛在靶點。

? 熒光圖像顯示，星形膠質細胞表達的 GADD45G（Gadd45g 基因的蛋白質產物）誘導大腦皮層出現反應性膠質增生——一種在許多神經退行性疾病中發現的疾病。反應性星形膠質細胞顯示為紅色，反應性小膠質細胞顯示為綠色，兩者都是常見的膠質細胞類型。Credit: UT Southwestern Medical Center

研究團隊首先通過基因表達分析發現，Gadd45g基因在星形膠質細胞（大腦中的支持細胞）響應炎癥刺激時顯著上調。隨后構建了GADD45G過表達小鼠模型，發現該蛋白不僅能自主激活星形膠質細胞的反應性變化，還能通過分泌信號分子誘導鄰近小膠質細胞活化。在阿爾茨海默病（AD）模型中，GADD45G過表達使大腦淀粉樣β蛋白（導致AD的主要病理蛋白）沉積量增加一倍，并提前出現神經炎癥。相反，選擇性敲除星形膠質細胞中的Gadd45g基因顯著減少了淀粉樣β蛋白沉積，并改善了小鼠的學習記憶能力。

機制研究表明，GADD45G通過激活MAP3K4信號通路，進而調控NF-κB（控制炎癥反應的關鍵轉錄因子）和IRF3（參與免疫應答的調節因子）等下游分子，形成復雜的神經免疫調控網絡。這些發現不僅揭示了神經退行性疾病的新機制，也為開發靶向膠質細胞的治療策略提供了科學依據。研究發表在 Neuron 上。

#疾病與健康 #神經調控 #神經機制與腦功能解析 #阿爾茨海默病 #膠質細胞

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Shen, Tianjin, et al. “GADD45G Operates as a Pathological Sensor Orchestrating Reactive Gliosis and Neurodegeneration.” Neuron, vol. 0, no. 0, May 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.04.033

常見助眠劑Lemborexant可阻止小鼠神經退行性變

華盛頓大學醫學院的David M. Holtzman團隊與Samira Parhizkar等研究者發現，FDA批準的助眠藥lemborexant能顯著改善tau蛋白病變小鼠的睡眠質量，并減少腦損傷。

? 圖中顯示的是兩只基因上易發生 tau 積聚的小鼠的腦組織橫截面。與未接受治療（左圖）相比，接受 lemborexant 治療（右圖）的小鼠的海馬體體積（中央紫色螺旋）增大，這對記憶至關重要，并且腦組織間隙（白色空間）減小。Credit: Samira Parhizkar/WashU Medicine

研究使用P301S/E4 tau病變小鼠模型，對比了食欲素受體拮抗劑lemborexant與傳統助眠藥唑吡坦（zolpidem）的效果。通過腦組織分析發現，lemborexant治療的雄性小鼠海馬體體積比對照組增大30-40%，腦組織損傷顯著減輕。機制研究表明，lemborexant通過阻斷食欲素受體1和2型，阻止tau蛋白異常磷酸化（phosphorylation，蛋白質化學修飾過程），維持其正常功能。值得注意的是，這種保護作用具有性別特異性，僅在雄性小鼠中明顯，可能與雌性小鼠本身tau病理較輕有關。相比之下，雖能改善睡眠但作用機制不同的唑吡坦無神經保護效果，證實了食欲素受體途徑的關鍵作用。研究發表在 Nature Neuroscience 上。

#疾病與健康 #神經調控 #個性化醫療 #tau蛋白病理 #睡眠醫學

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Parhizkar, Samira, et al. “Lemborexant Ameliorates Tau-Mediated Sleep Loss and Neurodegeneration in Males in a Mouse Model of Tauopathy.” Nature Neuroscience, May 2025, pp. 1–13. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41593-025-01966-7

牛津大學開發新型癌癥預測算法，基于血液指標實現15種癌癥早期篩查

英國癌癥生存率長期落后于發達國家，主要因晚期確診率高。倫敦瑪麗女王大學與牛津大學的J. Hippisley-Cox & CA Coupland團隊開發了兩種新型預測算法，通過整合血液檢測指標，顯著提升了對15種癌癥的早期識別能力，為臨床決策提供更精準支持。

研究團隊基于英格蘭746萬成年人的電子健康記錄（包含QResearch和CPRD Gold數據庫），開發了兩種預測模型：基礎模型（模型A）整合年齡、癥狀等傳統因素，進階模型（模型B）新增全血細胞計數（FBC）和肝功能檢測（LFT）數據。采用多項式邏輯回歸分性別建模，并通過啟發式收縮因子驗證避免過度擬合。結果顯示，模型B在獨立驗證中表現出色：整體區分能力（AUROC）達0.876（男性）和0.844（女性），多類別區分指數（PDI）顯示對睪丸癌（男性0.641）和子宮癌（女性0.439）分類效能突出。血液指標分析揭示，血小板升高與多種癌癥正相關，中性粒細胞（neutrophil）在女性中廣泛關聯癌癥風險。決策曲線分析表明，模型B在3%轉診閾值下，男性癌癥敏感性達82.6%，較現有QCancer模型提升4.5個百分點。研究為無癥狀癌癥的早期篩查提供了新工具。研究發表在 Nature Communications 上。

#疾病與健康 #預測模型構建 #個性化醫療 #癌癥早期診斷 #血液生物標志物

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Hippisley-Cox, J., and C. A. Coupland. “Development and External Validation of Prediction Algorithms to Improve Early Diagnosis of Cancer.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, May 2025, p. 3660. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-57990-5

繪制“腸腦”圖譜揭示新型神經網絡，為胃腸道疾病治療提供新靶點

腸道神經系統如何調控消化功能？卡羅琳斯卡醫學院的Wei Li、Ulrika Marklund等團隊通過單細胞測序技術，首次系統繪制了腸道粘膜下神經層圖譜，發現三種神經細胞類型及其在液體平衡調控中的關鍵作用，為腸易激綜合征（IBS）和炎癥性腸?。↖BD）治療提供了新方向。

? 本研究中使用的非 ENS 細胞類型/結構及其相應標記物的示意圖。Credit: Nature Neuroscience (2025).

研究團隊采用單細胞RNA測序（scRNA-seq）技術對小鼠小腸粘膜下神經層進行全面分析，結合轉基因動物模型和病毒標記技術，揭示了三種神經細胞類型的分子特征和空間分布。其中smENC1作為新發現的感覺神經細胞類型，能夠直接感知腸道內容物并通過神經遞質協調其他細胞活動。研究發現這些細胞不僅相互連接形成網絡，還與腸絨毛和腸嗜鉻細胞（enterochromaffin cells，分泌血清素的特殊細胞）建立密切聯系，共同調控營養吸收和體液平衡。發育分析表明，這些神經細胞通過逐步成熟過程形成，其機制與腸道肌間層神經細胞類似，但不同于中樞神經系統。該發現解釋了為何腸道神經系統能獨立運作，并為開發靶向特定神經細胞的藥物提供了分子基礎。研究發表在 Nature Neuroscience 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #個性化醫療 #腸道微生物

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Li, Wei, et al. “The Transcriptomes, Connections and Development of Submucosal Neuron Classes in the Mouse Small Intestine.” Nature Neuroscience, May 2025, pp. 1–14. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41593-025-01962-x

電休克療法的"硬重置"機制

電休克療法（ECT）的作用機制長期被簡單歸結為誘發癲癇發作。賓夕法尼亞大學的Zachary P. Rosenthal團隊通過現代神經影像技術，首次發現ECT后出現的第二大腦事件——皮質擴散性去極化（CSD），這一發現可能徹底改變對ECT作用機制的理解和治療方案。

? 掃描顯示神經元熒光和血紅蛋白吸收。Credit: University of Pennsylvania

研究團隊采用光學神經成像（optical neuroimaging）監測小鼠和人類ECT過程中的腦活動。在小鼠模型中，他們證實ECT后必然出現緩慢移動的CSD波，能"重置"其路徑上的幾乎所有神經元。通過調整電極配置和脈沖參數，發現這些臨床選擇直接影響CSD波特性。在人類患者中，使用彌散光學監測技術首次檢測到與CSD高度一致的腦血流和氧合變化波。這些發現挑戰了ECT治療86年來的核心假設，表明臨床效果可能主要來自CSD而非癲癇發作本身。研究為ECT精準醫療提供了新生物標志物，未來可能通過監測CSD優化治療方案。研究發表在 Nature Communications 上。

#疾病與健康 #神經調控 #心理健康與精神疾病 #神經機制與腦功能解析

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Rosenthal, Zachary P., et al. “Electroconvulsive Therapy Generates a Postictal Wave of Spreading Depolarization in Mice and Humans.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, May 2025, p. 4619. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-59900-1

睡眠障礙和聽力損失具有共同的生物學機制

睡眠障礙與聽力損失如何相互影響？中國空軍軍醫大學的Peng Zhang、Xiaogang An團隊通過系統綜述揭示，這兩種常見健康問題通過氧化應激等機制形成惡性循環，為開發聯合干預方案提供了理論依據。

研究團隊整合分析了過去數十年的臨床與基礎研究數據，特別關注了不同睡眠階段對聽覺功能的影響。結果顯示，在非快速眼動睡眠（NREM）階段，大腦對聲音信號的處理能力比快速眼動睡眠（REM）階段顯著增強（提升約300%）。聽力損失患者由于對夜間環境噪音異常敏感，其睡眠中斷頻率比常人高出40%。

機制研究發現，睡眠障礙通過三種途徑損害聽力：持續激活的下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸導致內耳供血不足，促炎細胞因子TNF-α水平升高引發毛細胞凋亡，以及氧化應激造成耳蝸線粒體功能障礙。值得注意的是，成功治療睡眠呼吸暫停可使相關聽力下降風險降低31%，但目前僅9%的耳科診療方案包含睡眠評估。這些發現強調了"睡眠-聽覺"雙向調節的重要性，未來可能需要開發同時針對兩種癥狀的神經調控技術。研究發表在 Neuroscience 上。

#疾病與健康 #神經調控 #跨學科整合 #氧化應激 #聽覺康復

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Zhang, Peng, et al. “Echoes in the Night: How Sleep Quality Influences Auditory Health.” Neuroscience, vol. 577, June 2025, pp. 200–16. www.ibroneuroscience.org, https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2025.04.039

新型監測設備首次實現人類淋巴系統實時追蹤

華盛頓大學醫學院Jeffrey Iliff團隊與Applied Cognition公司合作開發了首款可穿戴監測頭帽，發現人類淋巴系統在多種睡眠階段持續活躍，打破了傳統"開關模式"認知，為神經退行性疾病治療提供了新思路。

研究采用頭戴式電極帽整合動態阻抗譜（EIS）技術，通過測量腦實質電阻（RP）變化反映淋巴液流動，同步記錄腦電圖和心血管參數。設備在1-256kHz頻率范圍內測量誤差僅3%，時間分辨率達分鐘級。兩項臨床研究納入49名56-66歲參與者，數據顯示淋巴系統在深度睡眠和REM睡眠均保持活躍，清除效率隨睡眠時長呈梯度上升而非突變。對比增強MRI證實RP變化與淋巴溶質交換高度相關（r=0.82）。關鍵發現包括：RP降低與EEGδ波功率增加呈線性關系（P<0.001），與β波功率和心率呈負相關；睡眠中斷導致RP回升速度延遲40%。該技術已用于篩選改善淋巴功能的候選藥物，其中一種在早期臨床試驗中使清除效率提升35%。研究發表在 Nature Biomedical Engineering 上。

#疾病與健康 #神經調控 #個性化醫療 #阿爾茨海默病 #睡眠科學

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Dagum, Paul, et al. “A Wireless Device for Continuous Measurement of Brain Parenchymal Resistance Tracks Glymphatic Function in Humans.” Nature Biomedical Engineering, May 2025, pp. 1–21. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41551-025-01394-9

酒精濫用藥物可阻斷創傷后細胞死亡風暴，女性效果更顯著

匹茲堡大學醫學院Xuejing Sun、Timothy R. Billiar團隊發現，用于治療酗酒的藥物雙硫侖（disulfiram）能有效阻斷Gasdermin D介導的細胞焦亡（pyroptosis），且對女性創傷患者的保護效果比男性顯著提高40%。

研究采用創傷性出血小鼠模型（HS/T），測試了四種針對不同細胞死亡途徑的抑制劑。通過代謝組學和蛋白質組學分析發現，抑制Gasdermin D（通過雙硫侖或基因敲除）效果最佳，能逆轉67%的"系統性風暴"——即創傷后細胞內容物大量釋放引發的連鎖反應。團隊開發的GSDMD特異性多組學評分（GSOS）顯示，女性創傷患者的炎癥反應更強烈，這與動物實驗結果一致：雌性小鼠對雙硫侖治療的反應比雄性高40%。機制上，Gasdermin D通過在細胞膜上形成孔洞導致細胞焦亡，而雙硫侖能阻斷這一過程。值得注意的是，該藥物在創傷發生后給藥仍有效，可顯著提高血壓恢復率和生存率。研究為開發性別差異化的精準創傷治療方案提供了重要依據。研究發表在 Science Translational Medicine 上。

#疾病與健康 #個性化醫療 #創傷急救 #細胞焦亡 #性別差異

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Sun, Xuejing, et al. “Gasdermin D Drives the Systemic Storm and Mortality after Trauma with Hemorrhage to a Greater Degree in Biological Females than Males.” Science Translational Medicine, May 2025. world, www.science.org, https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.ado2622

堿基編輯技術成功阻斷亨廷頓舞蹈癥基因突變

如何阻止導致神經系統疾病的基因突變擴增？麻省理工學院和哈佛大學博德研究所的David R. Liu團隊與波士頓兒童醫院的Mandana Arbab等合作，開發出新型堿基編輯方法，成功在小鼠和患者細胞中穩定了致病DNA重復序列。

研究團隊采用兩種堿基編輯工具——胞嘧啶堿基編輯器（CBE，可將C?G變為T?A）和腺嘌呤堿基編輯器（ABE，可將A?T變為G?C），在亨廷頓舞蹈癥的CAG重復序列和弗里德賴希共濟失調的GAA重復序列中引入單堿基改變。這些改變模擬了自然發生的穩定突變，打斷了重復序列的連續性。在患者來源的細胞實驗中，經過編輯的細胞其重復序列長度保持穩定甚至縮短，而未經編輯的對照組細胞則持續擴增。

為驗證體內效果，研究人員使用雙AAV9載體（一種可靶向神經元的腺相關病毒）將編輯器遞送至小鼠模型。結果顯示，編輯后的重復序列在神經系統保持穩定，有效阻止了致病擴增。雖然堿基編輯可能在其他基因組區域產生脫靶效應，但研究發現大多數脫靶編輯發生在非編碼區域，降低了潛在副作用風險。這項技術為研究40多種由類似機制引起的疾病提供了通用工具，有望加速相關治療方法的開發。研究發表在 Nature Genetics 上。

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Matuszek, Zaneta, et al. “Base Editing of Trinucleotide Repeats That Cause Huntington’s Disease and Friedreich’s Ataxia Reduces Somatic Repeat Expansions in Patient Cells and in Mice.” Nature Genetics, May 2025, pp. 1–15. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41588-025-02172-8

為兒童設計的fMRI方法意外揭示老年女性大腦健康改善

腦血管健康評估需要更精準的方法，洛杉磯兒童醫院Borzage實驗室的Bethany L. Sussman團隊測試新型fMRI技術時，發現絕經后女性大腦血管反應性（CVR）出現反常增強，這一發現可能改變對女性神經血管老化的認知。

? 男性和女性受試者大腦反應性地圖對比了女性大腦中亮黃色（高反應性，健康）區域與男性大腦中更常見的低反應性區域（綠色和藍色）。Credit: Borzage Laboratory, Children's Hospital Los Angeles

研究采用血氧水平依賴性腦血管反應性（BOLD-CVR）技術，通過精確調控受試者呼氣末二氧化碳濃度，測量51-83歲53名成年人6個腦區的血管反應能力。結果顯示，女性絕經后皮層下灰質、白質及雙側海馬區的血管反應性隨年齡增長顯著提升（P≤0.058），而男性這些區域未見變化。特別在皮層下灰質和右側海馬，女性CVR值比男性平均高出15-20%（P≤0.048）。研究排除了血壓、藥物等混雜因素影響，推測可能與激素變化或月經相關貧血終止有關。該發現首次證實女性大腦存在獨特的神經血管適應機制，為開發性別特異性中風預防策略提供依據。研究團隊計劃將這一原為兒童設計的技術應用于糖尿病、腦瘤等導致兒童血管加速老化疾病的研究。研究發表在 Stroke 上。

#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #個性化醫療 #性別差異 #腦血管老化

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Sussman, Bethany L., et al. “Sex Differences in the Neurovascular Health of Aging Adults.” Stroke, Feb. 2025. Hagerstown, MD, www.ahajournals.org, https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/STROKEAHA.125.051026

血液檢測+AI影像：TBI診斷準確率飆升35%

創傷性腦損傷（TBI）診斷長期依賴過時的格拉斯哥昏迷量表（GCS），導致誤診和治療障礙。西奈山伊坎醫學院的Geoffrey T Manley和Kristen Dams-O'Connor等來自14個國家的94名專家開發了CBI-M新框架，整合臨床、生物標志物、影像學和修飾因素四大維度，顯著提升診斷精度。

研究團隊在美國國立衛生研究院（NIH）支持下，通過6個國際工作組歷時3年開發出CBI-M評估體系。臨床支柱突破性地將GCS的三個子項（眼部/語言/運動反應）分別評估；生物標志物支柱通過血液檢測（如GFAP蛋白）實現組織損傷量化，使40%患者免于不必要的CT掃描；影像學支柱結合高分辨率CT/MRI，對微小病變的檢出率提升至90%；修飾因素支柱則首次系統評估合并癥等影響因素。

試點數據顯示，新框架使臨床決策準確率提升35%，特別改善了"輕度TBI"患者的識別——這類患者中28%實際存在需要干預的病理改變。研究還發現，采用完整GCS評估（而非...