█ 脑科学动态

Science：帕金森病全新治疗靶点FAM171A2

Science：小鼠如何感知并帮助昏迷同伴

Science：小鼠也会急救

Science：鸟类大脑皮层的进化与发育揭示认知能力的分子基础

Science：从进化视角看大脑如何平衡风险与奖励

增强特定神经信号可治疗脆性 X 综合症

中风后大脑如何通过网络重组恢复语言能力

运动恢复杏仁核 Stat3 水平，预防压力性高血压

█ AI行业动态

Qwen2.5-VL：视觉语言模型的新标杆

DeepSeek 宣布以完全透明的方式分享研究进展

OpenAI用户突破4亿，GPT-5即将登场，微软全力支持

█ AI研发动态

Nature：WHAM模型让AI成为游戏创意的得力助手

反例驱动推理提升大型语言模型的数学能力

脑科学动态

Science：帕金森病全新治疗靶点FAM171A2

帕金森病（Parkinson's disease, PD）是一种严重的神经退行性疾病，病理性α-突触核蛋白（α-synuclein）的传播是其关键致病机制。国家神经疾病医学中心、复旦大学附属华山医院、天桥脑科学研究院研究员郁金泰团队通过5年的研究，首次发现FAM171A2是促进病理性α-突触核蛋白传播的关键膜受体，并筛选出具有潜在治疗作用的小分子化合物。

▷FAM171A2与病理性α-突触核蛋白结合。Credit: Science(2025).

研究团队首先通过全基因组关联分析（GWAS）发现FAM171A2是帕金森病的风险基因。随后，他们通过临床样本分析发现，帕金森病患者大脑中FAM171A2蛋白含量显著增高，且与病理性α-突触核蛋白的含量呈正相关。在体外和体内实验中，团队证实FAM171A2像“智能识别门”一样，选择性地结合病理性α-突触核蛋白，并将其带入神经元内，导致神经元死亡和病理传播。通过转基因动物实验，团队进一步证明敲除FAM171A2可有效控制帕金森样症状的进展。

此外，团队利用人工智能技术，从7000余种小分子化合物中筛选出一种名为bemcentinib的药物，可有效抑制FAM171A2与病理性α-突触核蛋白的结合。这一发现为帕金森病的早期干预提供了新思路，有望延缓疾病进展。研究发表在 Science 上。

#大脑健康 #个性化医疗 #帕金森病 #FAM171A2 #人工智能筛选

阅读更多：

Wu, Kai-Min, et al. “Neuronal FAM171A2 Mediates α-Synuclein Fibril Uptake and Drives Parkinson’s Disease.” Science, vol. 387, no. 6736, Feb. 2025, pp. 892–900. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/science.adp3645

Science：小鼠如何感知并帮助昏迷同伴

动物在失去反应性时面临捕食者或危险环境的威胁，旁观者的行为对提高生存和福祉至关重要。由Fangmiao Sun、Ye Emily Wu和Weizhe Hong组成的研究团队，他们来自哈佛医学院和哈佛大学，通过实验观察小鼠对无反应同类的行为，并利用光遗传学技术调控中隔杏仁核（MeA）的神经活动，以探究这些行为的神经机制。

研究团队通过实验观察小鼠对无反应同类的行为，并利用光遗传学技术调控中隔杏仁核的神经活动，以探究这些行为的神经机制。研究发现，小鼠更倾向于接近无反应的同类，并表现出强烈的头部接触和梳理行为，这些行为加速了无反应个体的恢复。MeA在区分清醒和镇静的同类中起关键作用，其神经活动与这些行为密切相关。研究发表在 Science 上。

#认知科学 #神经机制与脑功能解析 #小鼠行为 #光遗传学

阅读更多：

Sun, Fangmiao, et al. “A Neural Basis for Prosocial Behavior toward Unresponsive Individuals.” Science, Feb. 2025. world, www.science.org, https://www.science.org/doi/10.1126/science.adq2679

Science：小鼠也会急救

在紧急情况下，人类会表现出急救行为，但动物是否也有类似行为尚不明确。Wenjian Sun、Guang-Wei Zhang、Junxiang J. Huang、Can Tao和Li I. Zhang等研究人员在哈佛医学院和哈佛大学进行了一项研究，使用实验室小鼠和多种神经科学技术，揭示了小鼠对无意识同伴的特定行为及其背后的神经机制。

▷对无意识同伴的老鼠行为。Credit：Science(2025).

研究团队通过行为监测和基于机器学习的标注器观察小鼠对麻醉引起的无意识状态的熟悉伙伴的反应。结果显示，小鼠会从嗅闻和梳理毛发升级到咬嘴巴或舌头等行为。这些行为在伙伴恢复活动后停止，表明是由观察到他人的无反应状态触发的。电生理记录和微显微钙成像显示，下丘脑室旁核（hypothalamic paraventricular nucleus）中的催产素神经元在面对无意识的熟悉伴侣时表现出增强的激活。光遗传激活这些神经元会促进类似复苏的行为，而抑制这些神经元或通过室区注射催产素受体拮抗剂阻断催产素信号则会损害这些行为。研究发表在 Science 上。

#认知科学 #神经机制与脑功能解析 #催产素 #小鼠行为 #神经技术

阅读更多：

Sun, Wenjian, et al. “Reviving-like Prosocial Behavior in Response to Unconscious or Dead Conspecifics in Rodents.” Science, vol. 387, no. 6736, Feb. 2025, p. eadq2677. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/science.adq2677

Science：鸟类大脑皮层的进化与发育揭示了认知能力的分子基础

鸟类和哺乳动物在认知能力上展现出相似的高级功能，这可能是由于它们大脑前脑的进化创新。为了探索鸟类大脑皮层的细胞组成和进化，哈佛医学院和哈佛大学的研究团队使用单核RNA测序（snRNA-seq）和空间转录组学技术，生成了成年鸡大脑皮层的细胞类型图谱，并与哺乳动物和非鸟类爬行动物的相应图谱进行了比较。研究结果揭示了鸟类大脑皮层中细胞类型的保守性和分化，以及发育过程中的基因表达趋同性。

研究团队使用单核RNA测序和空间转录组学技术，对鸡的大脑皮层进行了详细的细胞类型分析，并与小鼠和几种非鸟类爬行动物的数据进行了比较。研究发现，鸟类的大脑皮层中的抑制性神经元类型与其他羊膜动物（包括哺乳动物和爬行动物）是保守的。兴奋性神经元在海马体区域也显示出进化上的保守性。然而，在其他大脑皮层区域，兴奋性神经元类型在鸟类中发生了显著分化。特别是，鸟类中某些细胞类型的基因表达模式与哺乳动物的深皮层层神经元相似，这表明鸟类和哺乳动物在大脑皮层的某些功能上可能存在相似性。此外，研究还发现，在鸟类大脑皮层的发育过程中，位于不同区域的细胞类型在基因表达上显示出趋同性，这表明在鸟类中，细胞在成年后的功能属性可能不完全由其在大脑皮层中的位置决定。研究发表在 Science 上。

#神经科学 #跨学科整合 #大脑皮层 #单核RNA测序 #进化发育

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Zaremba, Bastienne, et al. “Developmental Origins and Evolution of Pallial Cell Types and Structures in Birds.” Science, vol. 387, no. 6735, Feb. 2025, p. eadp5182. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/science.adp5182

Science：从进化视角看大脑如何平衡风险与奖励

神经进化是一种通过进化计算优化人工神经网络架构和/或参数的计算建模技术。哈佛医学院和哈佛大学的研究团队通过神经进化技术，探讨了大脑如何在决策中平衡风险和奖励。研究表明，神经进化不仅能够揭示特定神经回路和元件的进化起源，还能优化复杂的手工构建模型，如脉冲神经网络。此外，神经进化还可以与发育模型和学习机制结合，揭示神经结构的形成和复杂性来源。研究还表明，神经进化能够识别和理解导致特定神经科学结构或功能出现的约束条件，并揭示行为的进化起源。

▷在神经进化中，种群的神经网络编码是根据每个网络的行为解决任务的效果来进化的。Credit：Science（2025）

这项研究的关键方法是神经进化（neuroevolution），研究人员通过模仿生物进化过程的算法来构建虚拟神经网络。研究提出了神经科学中的几个领域，包括大脑结构和功能、神经发育以及行为，在这些领域中，神经进化的应用可能会带来重大进展。研究还提出了在环境约束下优化作为统一主题，并建议将语言的进化作为一个重大挑战。研究发表在 Science 上。

#神经科学 #计算模型与人工智能模拟 #神经进化 #决策机制 #大脑结构

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Miikkulainen, Risto. “Neuroevolution Insights into Biological Neural Computation.” Science, vol. 387, no. 6735, Feb. 2025, p. eadp7478. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/science.adp7478

中风后大脑如何通过网络重组恢复语言能力

中风后失语症患者的语言能力恢复是一个复杂过程，涉及大脑多个区域的功能重组。莱比锡大学、马克斯·普朗克人类认知与脑科学研究所、莱比锡大学医学中心和剑桥大学的研究团队通过功能性磁共振成像对51名参与者进行了三次检查，揭示了中风后大脑如何通过不同网络区域的互动来恢复语言能力。

▷Credit: Dr. Philipp Kuhnke

研究团队使用功能性磁共振成像对34名中风患者和17名健康对照进行了三次检查：中风后立即、两周后和六个月后。通过分析参与者在执行语言任务时的脑活动，研究人员发现，中风后大脑左半球的语言特定网络区域会迅速从其他网络区域获得功能强化，这些“领域通用”的区域存在于大脑的两侧，执行认知支持功能。此外，右半球的镜像区域，通常较少参与语言处理，在中风损害左侧区域后，会接管这些功能。研究还发现，左半球语言区域之间的网络通信在恢复期间变得更加密集。这些发现为未来开发个性化治疗策略，如靶向神经刺激，提供了重要依据。研究发表在 Brain 上。

#大脑健康 #个性化医疗 #中风恢复 #功能性磁共振成像

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Jiang, Zhizhao, et al. “Dynamic Reorganization of Task-Related Network Interactions in Post-Stroke Aphasia Recovery.” Brain, Jan. 2025, p. awaf036. Silverchair, https://doi.org/10.1093/brain/awaf036

增强特定神经信号可治疗脆性 X 综合症

脆性 X 综合症是最常见的遗传性孤独症谱系障碍，麻省理工学院皮科瓦尔学习与记忆研究所的神经科学家团队，基于超过二十年的研究，提出了一种新的治疗方法。他们通过增强一种新型的神经递质信号传递，减少了脆性 X 综合症小鼠模型中的典型症状，为治疗这一疾病提供了新思路。

▷观察神经元树突上称为棘突的小突起，对于理解新研究中 NMDA 受体的功能至关重要，同时也是 2020 年之前研究的一个先驱。Credit: Stephanie Barnes/MIT Picower Institute

研究团队使用亚型选择性药理学和遗传工具，发现结构可塑性依赖于配体与含有 GluN2B 的 NMDA 受体（NMDARs）结合，并通过 GluN2B 羧基末端域（CTD）进行信号传导。通过将 GluN2B CTD 替换为 GluN2A CTD，破坏了非离子型信号传导，导致棘突密度增加、基础蛋白质合成失调、由 G 蛋白偶联代谢型谷氨酸受体（mGluR-LTD）介导的长期抑郁加剧，以及类似于脆性 X 综合症 Fmr1 敲除（KO）模型中观察到的癫痫样活动。通过将 Fmr1 KO 小鼠与 GluN2A CTD 被替换为 GluN2B CTD 的动物杂交，观察到这些核心脆性 X 表型的纠正。这些发现表明，通过 GluN2B 的非离子型 NMDAR 信号传导可能代表治疗脆性 X 和相关智力障碍和孤独症的新治疗靶点。研究发表在 Cell Reports 上。

#大脑健康 #个性化医疗 #神经机制与脑功能解析 #脆性 X 综合症

阅读更多：

Barnes, Stephanie A., et al. “Non-Ionotropic Signaling through the NMDA Receptor GluN2B Carboxy-Terminal Domain Drives Dendritic Spine Plasticity and Reverses Fragile X Phenotypes.” Cell Reports, vol. 0, no. 0, Feb. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.115311

运动恢复杏仁核 Stat3 水平，预防压力性高血压

高血压是全球早死的主要原因之一，慢性压力是其重要诱因，但具体机制尚不明确。日本东京齿科大学的 Hidefumi Waki、Keisuke Tomita 和 Ko Yamanaka 团队通过大鼠实验，分析运动和慢性压力对杏仁核基因表达的影响，发现运动能恢复 Stat3 水平并防止血压升高。

▷锻炼通过 STAT3 调节杏仁核中的压力诱导性高血压。Credit: Prof. Hidefumi Waki, from Juntendo University

研究团队对大鼠进行三周的慢性束缚压力实验，其中一组进行自愿踏轮运动。通过微阵列方法（microarray）分析杏仁核基因表达，发现慢性压力导致血压升高和 Stat3 表达降低，而运动能维持血压正常并恢复 Stat3 水平。进一步实验使用小干扰 RNA（small-interfering RNA）抑制 Stat3 表达，发现血压升高，但心率变异性不受影响。这表明 Stat3 在杏仁核中调控血压，运动通过恢复 Stat3 表达预防压力性高血压。研究发表在 Acta Physiologica 上。

#神经科学 #疾病预防 #高血压 #杏仁核 #Stat3

阅读更多：

Tomita, Keisuke, et al. “Potential Role of Signal Transducer and Activator of Transcription 3 in the Amygdala in Mitigating Stress-Induced High Blood Pressure via Exercise in Rats.” Acta Physiologica, vol. 241, no. 2, 2025, p. e14274. Wiley Online Library, https://doi.org/10.1111/apha.14274

AI 行业动态

Qwen2.5-VL：视觉语言模型的新标杆，文档解析与视频理解能力大幅提升

阿里巴巴Qwen团队近日发布了其最新的视觉语言模型Qwen2.5-VL，该模型在基础能力和创新功能上均取得了显著进展。Qwen2.5-VL通过增强的视觉识别、精确的对象定位、强大的文档解析以及长视频理解能力，实现了对世界更深入的理解与交互。模型的核心亮点包括使用边界框或点精确定位对象、从发票、表格等结构化数据中提取信息，以及对图表、示意图和布局的详细分析。

为了处理复杂输入，Qwen2.5-VL引入了动态分辨率处理和绝对时间编码，使其能够处理不同尺寸的图像和长达数小时的视频，并实现秒级事件定位。通过从头训练原生动态分辨率视觉Transformer（ViT）并引入窗口注意力机制，模型在保持原生分辨率的同时显著降低了计算开销。这使得Qwen2.5-VL不仅在静态图像和文档理解方面表现出色，还能作为交互式视觉代理，在操作计算机和移动设备等现实场景中进行推理、工具使用和任务执行。

Qwen2.5-VL提供了三种规模，分别适用于边缘AI到高性能计算的不同应用场景。旗舰版Qwen2.5-VL-72B在文档和图表理解方面与GPT-4o和Claude 3.5 Sonnet等顶级模型媲美，而较小的Qwen2.5-VL-7B和Qwen2.5-VL-3B在资源受限的环境中仍表现出色。此外，Qwen2.5-VL保持了强大的语言性能，延续了Qwen2.5大语言模型的核心能力。

#Qwen2.5-VL #视觉语言模型 #文档解析 #视频理解 #阿里巴巴

阅读更多：

https://arxiv.org/abs/2502.13923

DeepSeek 宣布以完全透明的方式分享研究进展

DeepSeek 团队宣布将在下周开源五个代码库，以完全透明的方式分享他们的进展。这些代码库已经在他们的在线服务中得到文档化、部署和生产测试。

作为开源社区的一部分，DeepSeek 相信每一行共享的代码都将成为推动AGI旅程的集体动力。团队强调，他们的工作没有象牙塔的隔阂，而是充满了社区驱动的创新精神。随着日常更新的即将到来，DeepSeek 期待与全球开发者共同推动AGI技术的发展。

#开源 #AGI #DeepSeek_AI #社区创新 #透明度

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https://x.com/deepseek_ai/status/1892786555494019098

OpenAI用户突破4亿，GPT-5即将登场，微软全力支持

OpenAI首席运营官布Brad Lightcap近日宣布，ChatGPT的每周活跃用户数已突破4亿，较2024年12月的3亿用户数显著增长。莱特卡普表示，用户数量的快速增长得益于ChatGPT在个人和企业中的广泛应用，以及用户之间的口碑传播。此外，OpenAI的付费企业用户数在过去五个月内翻了一番，达到200万，API流量也在过去六个月内翻倍，其中“推理”模型o3的流量增长了5倍。

尽管开源竞争对手DeepSeek取得了成功，但Lightcap强调，这并未改变OpenAI对开源的看法或产品路线图。他预计，随着人工智能技术的普及，OpenAI的用户增长将持续加速。

与此同时，微软正在为OpenAI的下一代AI模型GPT-5做准备。据业内消息，微软工程师正在调整服务器容量，以支持即将推出的GPT-4.5（代号“Orion”）和GPT-5。GPT-5被视为OpenAI技术的一次重大飞跃，计划于2025年5月末发布，与微软Build开发者大会时间一致。GPT-5将整合OpenAI的o系列和GPT系列模型，提供更智能、更无缝的体验，进一步推动人工通用智能（AGI）的发展。

作为OpenAI的独家云服务合作伙伴，微软通过其Azure平台提供计算资源支持。为满足GPT-5的高性能需求，微软正在升级服务器基础设施，预计将更多使用英伟达H100 GPU（一种高性能图形处理器），以提升AI训练和推理能力。业内人士预计，GPT-5发布后，微软将很快推出其AI助手Copilot的更新版本，以充分利用新模型的强大功能。

#OpenAI #GPT-5 #微软 #人工智能 #ChatGPT

阅读更多：

https://www.theverge.com/notepad-microsoft-newsletter/616464/microsoft-prepares-for-openais-gpt-5-model

AI 研发动态

Nature：WHAM模型让AI成为游戏创意的得力助手

生成式AI在创意行业中的应用面临挑战，其能力往往无法满足创意人员的期望。哈佛医学院和哈佛大学的研究团队，包括Anssi Kanervisto、Dave Bignell、Linda Yilin Wen等，通过用户研究确定了生成模型的关键能力，并开发了名为WHAM的新生成模型。WHAM在人类游戏数据上进行了训练，能够生成一致且多样的游戏序列，并在适当提示下持续用户修改。

研究团队首先总结了来自27名游戏开发创意人员的用户研究结果，展示了发散思维和迭代实践在使用生成式AI实现有意义的新颖性方面的重要作用。基于这些见解，他们确定了一组生成模型能力，即一致性、多样性和持久性。WHAM模型通过训练人类游戏数据，展示了其生成一致且多样游戏序列的能力，并能够持续用户修改。研究团队还发布了WHAM的权重、评估数据集和WHAM演示器，以支持进一步的研究和探索。研究发表在 Nature 上。

#认知科学 #大模型技术 #生成式AI #游戏开发 #WHAM模型

阅读更多：

Kanervisto, Anssi, et al. “World and Human Action Models towards Gameplay Ideation.” Nature, vol. 638, no. 8051, Feb. 2025, pp. 656–63. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-08600-3

反例驱动推理提升大型语言模型的数学能力

大型语言模型在数学问题解决方面表现出色，但其推理能力主要依赖于模式识别，而非真正的概念理解。为了提升LLMs的数学推理能力，Aswin Ak领导的团队引入了COUNTERMATH，一个基于反例的数学推理基准，包含1,216个需要反例来反驳的数学命题。这些问题从大学教科书中精选，并通过专家验证。团队还开发了一个自动数据收集和精炼过程，以提升LLMs的基于反例的推理能力。

COUNTERMATH基准的构建基于四门核心数学学科：代数、拓扑学、实分析和泛函分析。数据构建过程分为多步，包括从教科书中收集数学命题、通过OCR转换为结构化数据、数学家审查和标注、专业翻译和额外检查。团队还提出了一个内置数据工程框架，以自动检索基于反例推理的训练数据。最新的数学LLMs，如OpenAI的o1模型及其微调的开源变体，在COUNTERMATH上进行了严格的评估。

评估结果显示，大多数LLMs在反例驱动推理方面存在显著缺陷，尤其是在拓扑学和实分析等抽象领域。开源模型的表现普遍不如专有模型，但通过基于反例的数据微调，模型的性能显著提升。例如，Qwen2.5-Math-72B-Instruct在开源模型中表现最佳，但仍落后于GPT-4o和OpenAI o1。微调后的模型在基于反例的推理和判断准确性上均有显著提升。

#认知科学 #大模型技术 #数学推理 #反例证明

阅读更多：

Li, Yinghui, et al. One Example Shown, Many Concepts Known! Counterexample-Driven Conceptual Reasoning in Mathematical LLMs. arXiv:2502.10454, arXiv, 12 Feb. 2025. arXiv.org, https://doi.org/10.48550/arXiv.2502.10454

整理｜ChatGPT

编辑｜丹雀、存源

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天桥脑科学研究院旗下科学媒体，旨在以科学追问为纽带，深入探究人工智能与人类智能相互融合与促进，不断探索科学的边界。如果您有进一步想要讨论的内容，欢迎评论区留言，或添加小助手微信questionlab，加入社群与我们互动。

关于天桥脑科学研究院

天桥脑科学研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute）是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的世界最大私人脑科学研究机构之一，围绕全球化、跨学科和青年科学家三大重点，支持脑科学研究，造福人类。

Chen Institute与华山医院、上海市精神卫生中心设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室；与加州理工学院合作成立了加州理工天桥神经科学研究院。

Chen Institute建成了支持脑科学和人工智能领域研究的生态系统，项目遍布欧美、亚洲和大洋洲，包括、、、科研型临床医生奖励计划、、中文媒体追问等。