█ 神经科学
Nature：果蝇视觉完整神经元图谱发布，揭示732种细胞类型
Nature：大脑“信号开关”竟能调节钙流量
Cell：蛋白质磷酸化调控寿命，或成神经退行性疾病治疗新靶点
Cell：找到“洗脑”新方法！老年小鼠记忆力逆龄增长
Cell：跑步后总想上厕所？科学家发现肠道“运动感应器”
脑网络标准化工具NCT发布：解决神经科学“同名不同义”难题
运动时视觉主导，静止时听觉优先
大脑用"智能缩放"策略高效处理数字信息
神经元放电顺序≠事件顺序，AI+脑科学联手推翻百年记忆理论
多模态数据整合揭示大脑皮层回路奥秘
睡眠中神经元“洗牌”增强记忆：长时间睡眠重塑大脑记忆编码
发现“一键修复”中风脑损伤的药物
躲拳头、踩节拍全靠它！三大脑区协作预测未来
大脑自发活动揭示跨物种预测机制
█ 认知科学
大脑偏爱什么声音？
文化差异决定人类对AI的态度：日本更尊重机器人
手机放远也无用？研究揭示拖延症的真正根源
饥饿时为何总选垃圾食品？大脑的“美味优先”模式
你的运动歌单值几个马拉松？快节奏旋律可提升10%耐力
█ 疾病与健康
Cell：AI分析揭示孤独症诊断关键：重复行为更具特异性
Nature：iPS细胞移植让瘫痪患者重获站立能力
Nature：猪肝在人体内成功运转10天，短期功能稳定
Nature：高脂饮食偷走你的食欲，是大脑神经降压素在"罢工"
Nature：人类大脑能量图谱，高认知区域线粒体更密集高效
神经元用"物理胶水"维持连接，阿尔茨海默病或源于此机制失效
未婚者患痴呆症风险更低
运动显著提升全年龄段认知功能，低强度活动效果最佳
160万细胞数据训练！AI工具SenePy让衰老细胞无处可藏
血液检测突破：亚洲人群阿尔茨海默病早期诊断准确率达92%
1.6万条通路揭秘：为什么老年大脑会"断电"
家庭嗅觉测试可早期预警阿尔茨海默病风险
减少90%发作频率，丘脑中央核成癫痫治疗“黄金靶点”
重复行为VS沟通障碍，孤独症症状的脑科学解释
D2神经元是消除恐惧记忆的开关
首次绘制人脑-血液代谢交换图谱
激活特定脑神经元，即可降血压又可抗焦虑
孕晚期高糖饮食，宝宝更爱哭
磁驱动机器人实现微创脑部手术，精度超传统工具
筑波大学开发人机协作机器人，无缝切换虚实空间助力日常生活
特定乳酸菌可减少体内67%微塑料残留
█ AI 驱动科学
类脑忆阻器控制器功耗仅为传统方案的0.25%
类脑AI“超级图灵”模型实现实时学习，能耗仅为百万分之一
章鱼触手+工业机械臂，混合机器人解锁拧灯泡新技能
科学版“劫富济贫”？AI设计出最公平分配方案
自然语言处理技术揭示记忆叙述背后的神经机制
速度狂飙3,200倍！AI让DNA存储秒杀传统硬盘
换油还是换轮胎？AI看一眼就知道，准确率超80%
AI聊天机器人Therabot疗效媲美“黄金标准”心理治疗
人体即计算机，肌肉组织秒解复杂方程
医生为何想关掉AI？医疗智能的“责任陷阱”亟待破解
盲人学生也能“读”图表？新技术让数据触手可及
智能体也能“发论文”？新框架让AI科研迭代加速
数据洪流与AI挑战：学术出版体系面临全面改革
AI医疗革命：从诊断加速到蛋白质解析，机遇与偏见并存
█ 大模型技术
Nature：TextGrad革新生成式AI优化
告别“一刀切”推荐！AI分层注意力技术破解用户偏好密码
BAFT系统实现AI训练损失减少98%
神经网络学会“犹豫”，医疗诊断准确性翻倍
AI记忆管家Second Me：用大模型重构人机交互体验
█ 意识与脑机接口
Science：皮肤也能“听”音乐？西北大学发明全向触觉反馈设备
超声波操控的液态“终结者”，未来可钻入人体送药
27微秒极速响应！人工神经突破助力瘫痪患者重生
可穿戴触觉技术突破：多感官反馈将重塑人机交互
磁感应电子皮肤实现大面积高精度交互，能耗仅为传统技术0.2%
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神经科学
Nature：果蝇视觉完整神经元图谱发布，揭示732种细胞类型
视觉系统如何解析复杂环境信息一直是神经科学的核心问题。Aljoscha Nern、Frank Loesche、Shin-ya Takemura等来自霍华德·休斯医学研究所（HHMI）和谷歌研究院的团队，通过高分辨率连接组学技术，首次绘制了雄性果蝇视觉系统的完整神经元图谱，并匹配了遗传工具。
▷Credit: Nature(2025).
研究采用聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM, Focused Ion Beam Scanning Electron Microscopy，一种高精度三维成像技术）获取了雄性果蝇右侧视叶的突触级分辨率数据。通过计算框架量化神经元形态，并结合突触连接、神经递质信息和人工校对，将约53,000个神经元分类为732种类型，其中半数为新发现类型。此外，团队开发了匹配的split-GAL4遗传工具线（一种精准操控特定神经元的技术），使科学家能定向研究各类神经元的功能。
这一成果不仅揭示了果蝇视觉系统的惊人多样性，还为理解神经元形态如何影响空间视觉提供了结构基础。未来，该图谱可用于探索视觉信息处理的通用原理，甚至启发人工智能视觉算法的设计。研究发表在 Nature 上。
#神经科学 #神经机制与脑功能解析 #计算模型与人工智能模拟
阅读更多：
Nern, Aljoscha, et al. “Connectome-Driven Neural Inventory of a Complete Visual System.” Nature, Mar. 2025, pp. 1–13. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-08746-0
Nature：大脑“信号开关”竟能调节钙流量
AMPA受体（AMPAR）是大脑学习与记忆的核心媒介，其钙通透性长期被简化为“全有或全无”的二元模型。麦吉尔大学团队通过重构受体复合物与辅助蛋白的相互作用，首次证明含GluA2的AMPAR具有动态钙通透性。
▷含有 GluA2 的 AMPAR 形成连续的 Ca 2+ 通透性通道。Credit: Nature (2025).
研究采用重组表达系统（recombinant expression system）构建不同亚基组合的AMPAR（含GluA1-4），结合全细胞膜片钳（whole-cell patch-clamp）和钙成像技术，发现含GluA2的受体钙通透性呈连续变化，而非传统认为的完全阻隔。辅助蛋白TARP-γ2/γ8和CNIH-3通过修饰选择性过滤器（selectivity filter）调控通透性，而错义突变R607E/G（与孤独症相关）使通透性提升3倍。团队还鉴定出细胞外钙结合位点Site-G，揭示钙离子通过“漏斗效应”进入通道的机制。这一发现解释了AMPAR在突触可塑性中的复杂角色，并为靶向钙信号的神经疾病治疗提供新思路。研究发表在 Nature 上。
#神经科学 #神经机制与脑功能解析 #AMPA受体 #钙信号 #孤独症
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Miguez-Cabello, Federico, et al. “GluA2-Containing AMPA Receptors Form a Continuum of Ca2+-Permeable Channels.” Nature, Mar. 2025, pp. 1–8. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-08736-2
Cell：蛋白质磷酸化调控寿命，或成神经退行性疾病治疗新靶点
蛋白质异常聚集是阿尔茨海默病和帕金森病的关键病理特征，但其调控机制尚不清晰。哥廷根大学医学中心的Eugenio F. Fornasiero团队联合耶鲁大学、圣犹达儿童研究医院，通过跨组织蛋白质寿命图谱分析，揭示了磷酸化修饰如何通过稳定蛋白质促进疾病进展。
▷Credit: Cell (2025).
研究采用稳定同位素标记（stable isotope labeling，通过标记追踪蛋白质代谢）和定量蛋白质组学技术，构建了涵盖8种小鼠组织及脑区的蛋白质周转数据库“Turnover-PPT”，包含11,000种蛋白质和40,000个磷酸化位点的数据。结果显示，不同组织中蛋白质寿命差异显著，如脑组织中Tau蛋白因磷酸化（phosphate groups修饰）而稳定性增加，延长其寿命并促进聚集；寿命相近的蛋白质更易形成相互作用网络，提示协同调控；磷酸化通过改变蛋白质降解速率，直接参与阿尔茨海默病（Tau蛋白）和帕金森病（α-synuclein蛋白）的病理过程。研究发表在 Cell 上。
#神经科学 #个性化医疗 #蛋白质磷酸化 #神经退行性疾病 #抗衰老
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Li, Wenxue, et al. “Turnover Atlas of Proteome and Phosphoproteome across Mouse Tissues and Brain Regions.” Cell, vol. 0, no. 0, Mar. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.02.021
Cell：找到“洗脑”新方法！老年小鼠记忆力逆龄增长
衰老导致脑膜淋巴管功能退化，引发认知障碍。圣路易斯华盛顿大学的Jonathan Kipnis和Kyungdeok Kim团队发现，通过增强淋巴管功能，老年小鼠的记忆力显著提升，脑内炎症减少。
▷衰老会损害脑组织（称为脑膜（蓝色））中的淋巴管（绿色），导致脑废物排出障碍，并影响认知功能。Credit: Kyungdeok Kim
研究通过刺激老年小鼠的淋巴管生长（使用血管生长因子），发现其脑内废物清除能力增强，炎症因子IL-6水平下降。行为实验显示，治疗组小鼠在新物体识别任务中表现更优（记忆改善）。进一步机制研究表明，淋巴管功能障碍会激活小胶质细胞，过度分泌IL-6，破坏神经元兴奋/抑制（E/I）平衡；而恢复淋巴管功能可逆转这一过程。研究发表在 Cell 上。
#神经科学 #健康管理与寿命延长 #脑膜淋巴管 #IL-6 #认知衰退
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Kim, Kyungdeok, et al. “Meningeal Lymphatics-Microglia Axis Regulates Synaptic Physiology.” Cell, vol. 0, no. 0, Mar. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.02.022
Cell：跑步后总想上厕所？科学家发现肠道“运动感应器”
肠道如何独立感知压力并调节蠕动一直是未解之谜。哈佛医学院Ruaidhrí Jackson和西奈山伊坎医学院Hongzhen Hu团队发现，机械力传感器PIEZO1在胆碱能肠道神经元中高表达，既能响应运动压力加速排泄，又能通过释放乙酰胆碱抑制炎症。
研究通过基因编辑使小鼠肠道神经元中的PIEZO1发光标记，结合光遗传学和压力实验，发现PIEZO1缺失导致肠道收缩能力下降50%。运动实验中，正常小鼠运动10分钟即加速排便，而PIEZO1缺失小鼠无此反应。在IBD模型中，PIEZO1功能缺失的小鼠体重减轻更严重，肠道黏液层减少，炎症加剧。进一步分析表明，PIEZO1通过促进胆碱能神经元释放乙酰胆碱双向调节肠道功能。研究为开发靶向PIEZO1的IBD疗法（如调节乙酰胆碱分泌）奠定基础。研究发表在 Cell 上。
#神经科学 #个性化医疗 #肠道蠕动 #PIEZO1 #炎症性肠病
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Xie, Zili, et al. “Enteric Neuronal Piezo1 Maintains Mechanical and Immunological Homeostasis by Sensing Force.” Cell, vol. 0, no. 0, Mar. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.02.031
脑网络标准化工具NCT发布：解决神经科学“同名不同义”难题
大脑功能网络的命名和空间定义长期缺乏统一标准，阻碍跨研究比较。来自国际多机构的团队开发了Network Correspondence Toolbox (NCT)，通过定量分析神经影像数据与主流图谱（如Yeo2011）的空间对应关系，为领域提供标准化解决方案。
NCT采用Dice系数（空间重叠度指标）和自旋测试（spin test，通过随机旋转数据评估显著性），量化新数据与16个常用图谱的匹配程度。例如，默认网络（default network）在多数图谱中命名一致，但“额顶网络”等存在显著分歧。应用案例显示，HCP工作记忆任务激活与部分图谱匹配度高（Dice系数>0.7），而社交任务结果则差异较大。该工具开源且支持多图谱并行对比，显著提升结果可重复性。研究发表在 Nature Communications 上。
#神经科学 #跨学科整合 #脑网络图谱 #标准化工具 #功能磁共振成像(fMRI)
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Kong, Ru, et al. “A Network Correspondence Toolbox for Quantitative Evaluation of Novel Neuroimaging Results.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, Mar. 2025, p. 2930. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-58176-9
运动时视觉主导，静止时听觉优先
大脑如何在运动与静止状态下切换视觉和听觉的优先级？韩国基础科学研究所（IBS）的Lee Seung-Hee团队发现，次级运动皮层（M2）通过抑制听觉信号传递，使运动中的小鼠更依赖视觉决策，而静止时听觉占优。
▷灵活的多感官处理机制。Credit: Nature Communications (2025).
研究结合钙成像和光遗传学，训练小鼠在跑步机上完成视听冲突任务。结果显示：静止时，后顶叶皮层（PPC）因听觉信号抑制视觉神经元而听觉主导；运动时，M2向听觉皮层发送抑制信号，阻断其与PPC的连接（ACPPC通路），但保留听觉至纹状体（ACSTR）的通路，从而减少听觉干扰、增强视觉处理。
进一步实验表明，关闭PPC会迫使小鼠依赖听觉，而抑制M2则消除运动中的视觉优势。尽管听觉皮层仍处理声音，但大脑通过动态调整整合方式适应行为需求。研究揭示了“感官守门人”M2的关键作用，为开发感觉统合障碍疗法提供了靶点。研究发表在 Nature Communications 上。
#神经科学 #神经机制与脑功能解析 #感觉整合 #光遗传学 #钙成像
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Choi, Ilsong, and Seung-Hee Lee. “Locomotion-Dependent Auditory Gating to the Parietal Cortex Guides Multisensory Decisions.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, Mar. 2025, p. 2308. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-57347-y
大脑用"智能缩放"策略高效处理数字信息
人类大脑如何用有限的神经元资源处理近乎无限的数值范围？这一长期困扰科学界的问题有了新答案。日本国家信息通信研究机构（NICT）的Hayashi Masamichi团队与东京大学Kido Teruaki、Yotsumoto Yuko合作，通过先进的脑成像技术首次揭示了大脑处理数字的"智能缩放"机制。研究发现，高阶脑区会根据上下文动态调整数字表征方式。
▷尽管物品的实际数量不同，但当关注物品较少的包装中的超小 (XS) 数量（小套装）和关注物品较多的包装中的 XS 数量（大套装）时，大脑表现出相似的活动模式。同样，无论套装如何，关注超大 (XL) 数量都会产生类似的大脑活动模式。Credit: National Institute of Information and Communications Technology (NICT)
研究团队采用功能磁共振成像（fMRI）技术，精确记录受试者在观察不同数值范围（小范围：1-4个点；大范围：5-16个点）的点阵图案时的脑活动。通过创新的多变量模式分析方法，研究人员成功解码了大脑各区域对数值的响应模式。
研究结果展现出三个重要发现：层级处理机制：初级视觉皮层采用"绝对值编码"，即对具体数字（如"3个点"）产生固定响应；而随着信息向高阶脑区传递，顶叶和额叶区域逐渐转变为"相对值编码"，将数值归类为"极小"（XS）、"小"（S）、"大"（L）或"极大"（XL）等类别；动态调整特性：同一个数值（如5个点）在小范围中被编码为"极大"（XL），在大范围中却被编码为"极小"（XS），证明大脑能根据环境自动调整标尺；资源优化原理：这种灵活的编码方式解释了人类为何能用有限神经元处理近乎无限的数值范围——通过将绝对数值映射到有限的相对类别中，大大提高了信息处理效率。
特别值得注意的是，这种从绝对到相对的转变沿着大脑背侧通路（从顶叶到前额叶）呈现梯度变化，表明高级认知功能更依赖情境化的信息处理方式。该发现不仅解释了数字处理的神经机制，还可能适用于其他抽象概念（如时间、大小）的理解。研究发表在 Nature Communications 上。
#神经科学 #神经机制与脑功能解析 #计算模型与人工智能模拟 #认知科学
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Kido, Teruaki, et al. “Hierarchical Representations of Relative Numerical Magnitudes in the Human Frontoparietal Cortex.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, Jan. 2025, p. 419. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-024-55599-8
神经元放电顺序≠事件顺序，AI+脑科学联手推翻百年记忆理论
记忆事件顺序的神经机制长期存在争议，传统理论认为神经元按事件顺序依次放电。波恩大学医院Florian Mormann团队联合图宾根大学Matthijs Pals和Jakob Macke，通过癫痫患者单细胞记录和AI模型，发现记忆顺序由theta振荡相位、刺激时间和频率动态决定，而非简单放电序列。
▷经过训练的 RNN 中的刺激选择单元的振荡相位随项目位置而变化。Credit: Nature Neuroscience (2025).
研究结合侵入式电极记录（记录1,420个神经元和921通道局部场电位LFP）与循环神经网络（RNN）建模。患者执行工作记忆任务时，内侧颞叶（MTL）出现theta振荡（2-8Hz低频脑波），神经元放电相位与项目位置相关，但放电顺序与事件顺序无关。AI模型模拟显示，相位顺序由刺激时间差（SOA）和振荡频率决定，形成“时间-相位-频率”动态编码机制。这一发现否定了Lisman的相位序列假说，为记忆机制提供了新解释。研究发表在 Nature Neuroscience 上。
#神经科学 #记忆机制 #计算模型与人工智能模拟 #theta振荡
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Liebe, Stefanie, et al. “Phase of Firing Does Not Reflect Temporal Order in Sequence Memory of Humans and Recurrent Neural Networks.” Nature Neuroscience, Mar. 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41593-025-01893-7
多模态数据整合揭示大脑皮层回路奥秘
近日，Nature Neuroscience发表了一项由艾伦研究所领衔的重大研究，通过整合转录组学、电生理学、连接组学和计算建模等多模态数据，系统解析了小鼠视觉皮层的回路结构与功能机制。这项研究为理解大脑如何整合信息提供了全新框架。
研究团队采用Patch-seq技术，首次在单细胞水平将神经元的基因表达、电生理特性和形态特征关联起来，鉴定了28种 inhibitory神经元多模态类型（met-types）。结合电子显微镜连接组学，发现抑制性神经元（如chandelier细胞）的突触连接具有高度特异性，例如仅靶向兴奋性神经元的轴突起始段。通过转基因钙成像，团队进一步揭示了不同细胞类型的功能分工：Vip神经元对新颖刺激敏感，而Sst神经元则调控对熟悉刺激的反应。
研究还构建了包含23万个神经元的生物物理模型，成功预测了视觉皮层神经元的方向选择性（准确率82%）。这一模型已开源，为研究神经疾病机制和开发干预策略提供了新工具。
#神经科学 #多模态整合 #计算模型
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Arkhipov, Anton, et al. “Integrating Multimodal Data to Understand Cortical Circuit Architecture and Function.” Nature Neuroscience, Mar. 2025, pp. 1–14. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41593-025-01904-7
睡眠中神经元“洗牌”增强记忆：长时间睡眠重塑大脑记忆编码
记忆如何在睡眠中巩固是神经科学的核心问题。奥地利科学技术研究所的Jozsef Csicsvari团队通过监测大鼠20小时睡眠中的脑活动，首次揭示海马体神经元模式会从学习状态逐步“漂移”为回忆状态，非快速眼动睡眠（NREM）加速这一过程，而快速眼动睡眠（REM）则起刹车作用。
▷NREM 周期加速了再激活漂移，而 REM 周期则抵消了这种漂移。Credit: Neuron (2025).
研究人员采用无线神经元记录技术，在大鼠完成空间学习任务后，持续追踪其海马体CA1区神经元活动长达20小时。通过隐马尔可夫模型（Hidden Markov Model）和贝叶斯解码分析发现，睡眠早期神经元集群反映学习时的位置记忆，但随着睡眠推进，活动模式逐渐转变为清醒回忆时的状态。
此外，研究还发现，REM期间尖波涟漪（sharp-wave ripples, SWRs）事件加速神经元模式重组，而REM睡眠抑制这一过程。仅放电率变化的锥体细胞（pyramidal cells）驱动重组，稳定放电的细胞保持原活动模式。重组后，关联奖励位置的神经元数量减少，可能释放资源存储新记忆。这一发现揭示了睡眠通过动态调整神经编码来强化记忆的机制，未来或可应用于记忆障碍治疗。研究发表在 Neuron 上。
#神经科学 #记忆机制 #海马体 #睡眠阶段 #表征漂移
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Bollmann, Lars, et al. “Sleep Stages Antagonistically Modulate Reactivation Drift.” Neuron, vol. 0, no. 0, Mar. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.02.025
发现“一键修复”中风脑损伤的药物
中风康复长期依赖物理治疗，但疗效有限且无替代药物。加州大学洛杉矶分校的S. Thomas Carmichael和Varghese John团队发现，物理康复通过修复小白蛋白神经元的γ振荡恢复脑连接，并开发出药物DDL-920，在小鼠中实现与康复等同的运动功能恢复。
▷中风投射神经元是康复引起的功能恢复所必需的。Credit: Nature Communications (2025).
研究结合光血栓中风小鼠模型和患者数据，发现中风后远端脑区的小白蛋白神经元连接断裂，导致γ振荡消失。物理康复通过重建这些连接恢复运动功能。团队筛选出两种靶向小白蛋白神经元的药物，其中DDL-920能显著激活γ振荡，使小鼠运动控制恢复至接近正常水平。机制上，该药物模拟了康复对神经环路（如中风投射神经元stroke-projecting neuron）的同步化调控，首次实现“分子康复”。研究为中风治疗提供了全新药物靶点，未来或可替代高强度康复训练。研究发表在 Nature Communications 上。
#神经科学 #个性化医疗 #中风康复 #γ振荡 #分子药物
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Okabe, Naohiko, et al. “Parvalbumin Interneurons Regulate Rehabilitation-Induced Functional Recovery after Stroke and Identify a Rehabilitation Drug.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, Mar. 2025, p. 2556. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-57860-0
躲拳头、踩节拍全靠它！三大脑区协作预测未来
预测未来事件（如躲避攻击或踩准节拍）依赖大脑如何计算时间概率。德国马克斯·普朗克学会的Matthias Grabenhorst（ESI）与歌德大学的Georgios Michalareas团队发现，alpha（7-12Hz）和beta（15-30Hz）脑电波是预测关键，相关成果可能改善ADHD或帕金森病的治疗。
▷左侧感觉运动区域的高 beta 波段功率可预测对预期事件的反应时间。Credit: Nature Communications (2025).
研究使用脑磁图监测受试者预期任务时的神经活动，发现后顶叶皮层（运动计划中枢）、后颞中回（事件时序处理器）和感觉运动皮层（动作执行区）协同工作。当事件可预测性高时，alpha/beta振荡增强，反应速度提升30%。例如，beta频段功率每增加1单位，反应时间缩短15毫秒。这种“概率密度函数”编码机制比传统风险率模型更高效，为脑机接口和神经疾病干预提供了新靶点。研究发表在 Nature Communications 上。
#神经科学 #预测模型构建 #脑机接口 #帕金森病 #ADHD
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Grabenhorst, Matthias, et al. “Neural Signatures of Temporal Anticipation in Human Cortex Represent Event Probability Density.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, Mar. 2025, p. 2602. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-57813-7
大脑自发活动揭示跨物种预测机制
大脑如何通过自发活动（spontaneous activity）实现预测功能？意大利帕多瓦大学、罗马国家研究委员会和德国马普研究所的Anastasia Dimakou、Giovanni Pezzulo等团队提出，这种活动是大脑优化预测的核心机制，其动态过程反映了对世界和身体的内部模型。
研究整合了神经影像学（如fMRI和EEG）和电生理学数据，发现自发脑活动在无任务时仍持续存在，并表现出与任务活动相似的时空模式。通过计算模型（如贝叶斯生成模型），团队提出自发活动编码了行为先验（priors），例如对物体位置或动作概率的预期。在休息时，这种活动扩展模型的变异性以提升适应性；在任务中，则通过最小化预测误差（prediction error）优化行为。跨物种（从线虫到人类）数据表明，预测功能具有普遍性，且自发活动的高代谢成本暗示其重要性。研究发表在 Neuron 上。
#神经科学 #预测模型构建 #跨物种研究 #生成模型 #脑活动机制
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Dimakou, Anastasia, et al. “The Predictive Nature of Spontaneous Brain Activity across Scales and Species.” Neuron, vol. 0, no. 0, Mar. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.02.009
认知科学
大脑偏爱什么声音？
为什么有些声音一听难忘，有些却过耳即忘？芝加哥大学的Cambria Revsine团队通过大规模实验发现，声音的记忆性存在普遍规律，与听者个体差异无关。研究结合声学分析和计算模型，首次证实某些声音特征（如高音调）能显著提升记忆效果。
▷记忆任务。参与者听一连串语音片段，每个片段之间都有一段短暂的粉红噪音，当他们认出重复的说话者时，就按下一个键。平均约 20 次试验后就会出现重复。 Credit: Nature Human Behaviour (2025).
研究团队使用TIMIT语音数据库（含数百名美国人声片段），在Amazon Mechanical Turk平台招募3000余名参与者完成声音记忆任务。参与者需在重复播放的语音片段中识别相同说话者，研究人员据此计算每条声音的“记忆性分数”（memorability score）。通过回归模型分析，团队发现低层声学特征（如基频/fundamental frequency、响度）和高层特征（如方言、主观人格评分）共同影响记忆性。例如，音调较高（pitch）、语速较慢的声音更易被记住，而模型预测准确率显著高于随机水平。这一规律在不同语句和听者间保持一致，证实声音记忆性具有内在稳定性。研究为优化语音助手、有声读物设计提供了科学依据，未来或可应用于司法证言可靠性评估。研究发表在 Nature Human Behaviour 上。
#认知科学 #记忆机制 #声学特征 #计算模型
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Revsine, Cambria, et al. “The Memorability of Voices Is Predictable and Consistent across Listeners.” Nature Human Behaviour, Feb. 2025, pp. 1–11. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41562-025-02112-w
文化差异决定人类对AI的态度：日本更尊重机器人
自动驾驶时代，人类如何与AI共享公共空间成为关键问题。慕尼黑大学Jurgis Karpus与早稻田大学团队通过博弈实验发现，日本人对机器人和人类一视同仁，而西方人更倾向利用AI。
研究采用经典博弈论实验（如囚徒困境，模拟利益冲突的决策场景），要求日本和美国参与者在人类或AI对手间选择合作或自私策略。结果显示，美国参与者对AI的合作率比人类低27%，而日本参与者对两者无差别。情感分析表明，日本人对剥削机器人和人类同样感到内疚，而西方人仅对剥削人类产生道德负担。研究者认为，这种文化差异可能源于日本神道教和佛教中的“泛灵论”传统，将机器视为有灵魂的实体。研究建议，在AI伦理设计和政策制定中需纳入文化视角，例如全自动出租车在东京的接受度可能高于柏林。研究发表在 Scientific Reports 上。
#认知科学 #跨学科整合 #自动化伦理 #文化差异 #博弈论
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Karpus, Jurgis, et al. “Human Cooperation with Artificial Agents Varies across Countries.” Scientific Reports, vol. 15, no. 1, Mar. 2025, p. 10000. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41598-025-92977-8
手机放远也无用？研究揭示拖延症的真正根源
智能手机常被指责为工作效率的“杀手”，但伦敦政治经济学院和伦敦艺术大学的Maxi Heitmayer团队发现，问题不在设备，而在于用户习惯。实验表明，即使手机不可及，人们仍会通过电脑分心，总休闲时间不变。
研究招募22名参与者，在隔音环境中进行两天实验，分别将手机置于工作桌（触手可及）和1.5米外（不可及）。结果显示，手机不可及时使用时间下降37%，但电脑非工作使用增加42%，总休闲时间无显著差异。手机因多功能性（社交、导航、娱乐）仍是首选分心工具，而电脑因便携性差成为次要选择。研究指出，App设计（如推送机制）和用户习惯是分心主因，单纯限制设备无效。研究发表在 Frontiers in Computer Science 上。
#认知科学 #跨学科整合 #智能手机成瘾 #工作效率 #行为习惯
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Heitmayer, Maxi. “When the Phone’s Away, People Use Their Computer to Play: Distance to the Smartphone Reduces Device Usage but Not Overall Distraction and Task Fragmentation during Work.” Frontiers in Computer Science, vol. 7, Mar. 2025. Frontiers, https://doi.org/10.3389/fcomp.2025.1422244
饥饿时为何总选垃圾食品？大脑的“美味优先”模式
肥胖问题日益严峻，饥饿状态如何影响饮食选择成为关键科学问题。德国汉堡大学的Jennifer March和Sebastian Gluth团队通过实验发现，饥饿会改变大脑决策优先级，使人更关注食物美味度而忽略健康信息。
研究招募70名参与者，在饥饿和饱腹状态下完成食物选择任务，通过眼动追踪和计算模型（多属性注意力漂移扩散模型，模拟决策中信息整合过程）分析行为数据。结果显示，饥饿状态下参与者对美味食物的注视时间增加50%，决策速度加快30%，且健康信息（如营养评分Nutri-Score）的注意力权重降低60%。计算模型进一步揭示，饥饿通过双重机制影响选择：一是提高味觉属性的决策权重，二是减少对未被注视的健康信息的处理。这表明，仅标注营养信息可能无法有效干预饥饿驱动的饮食选择，需设计更醒目的健康提示策略。研究发表在 eLife 上。
#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #认知科学 #眼动追踪 #肥胖
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March, Jennifer, and Sebastian Gluth. “The Hungry Lens: Hunger Shifts Attention and Attribute Weighting in Dietary Choice.” eLife, vol. 13, Mar. 2025. elifesciences.org, https://doi.org/10.7554/eLife.103736.2
你的运动歌单值几个马拉松？快节奏旋律可提升10%耐力
运动时的疲劳感常让人难以坚持，音乐能否将锻炼变为快乐习惯？芬兰于韦斯屈莱大学音乐、心智、身体和大脑卓越中心（CoE MMBB）的Andrew Danso团队发现，音乐通过分散注意力降低疲劳感知，使低中强度运动更易坚持。
研究结合两项实验和元分析，发现120-140 BPM的快节奏音乐显著提升运动耐力，使自觉用力程度（RPE, Rating of Perceived Exertion）降低10%。自选音乐组锻炼强度更高，且回忆愉悦度提升（效应量g=0.86）。认知控制测试显示，音乐能优化注意力分配（g=1.05）和抑制控制（g=1.87），但高强度运动削弱此效果。研究者建议将音乐与步行等低强度活动结合，以建立长期运动习惯。
#认知科学 #健康管理 #音乐疗法 #运动耐力 #荟萃分析
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Danso, Andrew, et al. Does Music Support Cognitive Control and Affective Responses during Acute Exercise? An Exploratory Systematic Review and Meta-Analysis. medRxiv, 28 Jan. 2025, p. 2025.01.28.25321259. medRxiv, https://doi.org/10.1101/2025.01.28.25321259
疾病与健康
Cell：AI分析揭示孤独症诊断关键：重复行为更具特异性
孤独症诊断长期依赖主观临床评估，缺乏可靠生物标记。麦吉尔大学Danilo Bzdok与蒙特利尔大学Laurent Mottron团队利用AI分析4200份儿童医疗记录，发现重复行为（如固定兴趣）比社交障碍更能准确预测诊断，呼吁修订现行标准。
研究采用大型语言模型，通过预训练数亿通用语句后，微调于4000余份临床报告，实现独立诊断准确率提升。通过可解释性框架，模型锁定报告中与诊断最相关的句子，直接对比DSM-5标准。结果显示，重复动作（如拍手、转圈）和感知异常（如对特定声音敏感）的提及率在确诊患者中显著高于非患者，而社交互动差异（如缺乏眼神交流）的区分度较低。研究者建议降低社交因素权重，以提升诊断效率。这一发现可能缩短诊断延迟（目前需数年），加速干预实施。研究发表在 Cell 上。
#疾病与健康 #预测模型构建 #大模型技术 #心理健康与精神疾病
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Stanley, Jack, et al. “Large Language Models Deconstruct the Clinical Intuition behind Diagnosing Autism.” Cell, vol. 0, no. 0, Mar. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.cell.2025.02.025
Nature：猪肝在人体内成功运转10天，短期功能稳定
面对全球肝移植供体短缺，空军军医大学西京医院，在中国科学院院士窦科峰教授的领衔下，首次将六基因编辑猪肝移植至脑死亡受试者体内。10天试验显示猪肝可分泌胆汁和白蛋白，血流稳定且无排斥反应，为未来临时性“桥接器官”提供可能。
团队采用异位辅助移植（heterotopic auxiliary transplantation，保留患者原肝脏）技术，将经六基因编辑（敲除引发排斥的GGTA1/CMAH基因，插入人类血栓调节蛋白等）的小型猪肝脏植入受试者。术后监测显示：猪肝2小时即分泌金黄色胆汁，10天累计66.5毫升；猪源性白蛋白（albumin，维持血液渗透压的关键蛋白）水平上升；肝功能指标丙氨酸氨基转移酶（ALT）正常，天门冬氨酸氨基转移酶（AST）短暂升高后回落。超声检测显示猪肝动脉、门静脉血流速度稳定。免疫方面，抗胸腺细胞球蛋白（anti-thymocyte globulin）抑制T细胞，术后3天B细胞激活后被利妥昔单抗（rituximab，一种靶向B细胞的单抗）控制，免疫球蛋白（IgG/IgM）水平无显著变化。组织学分析证实猪肝再生能力良好，无排斥迹象。但猪肝功能仍逊于人类，需延长研究周期验证长期安全性。研究发表在 Nature 上。
#疾病与健康 #个性化医疗 #异种移植 #基因编辑 #肝脏移植
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Tao, Kai-Shan, et al. “Gene-Modified Pig-to-Human Liver Xenotransplantation.” Nature, Mar. 2025, pp. 1–8. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-08799-1
Nature：iPS细胞移植让瘫痪患者重获站立能力
脊髓损伤常导致终身瘫痪，现有疗法难以修复神经。日本庆应大学的Hideyuki Okano团队与初创公司K Pharma合作，首次将诱导多能干细胞（iPS cells，由成人细胞重编程获得）衍生的神经前体细胞移植至4名患者体内，其中一人术后一年可独立站立，另一人恢复部分运动功能。
研究使用捐赠者提供的iPS细胞培育神经前体细胞（neural precursor cells，可发展为神经元和胶质细胞），每位患者损伤部位注射200万细胞。术后免疫抑制治疗持续6个月，防止排斥反应。一年随访显示，两名患者从AIS最高伤残等级A（完全瘫痪）分别改善至C级（部分运动）和D级（接近正常功能），后者已开始行走训练。但另两名患者未显著改善。影像学证实部分移植细胞存活，且无严重副作用。团队认为细胞可能通过分泌修复因子或重建神经连接发挥作用，但需更大规模试验排除自然恢复可能性。研究结果发布于未正式发表的新闻会，计划提交期刊审核。K Pharma拟申请开展更大临床研究。研究发表在 Nature 上。
#疾病与健康 #个性化医疗 #神经再生 #iPS细胞 #脊髓损伤
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Mallapaty, Smriti. “Paralysed Man Stands Again after Receiving ‘Reprogrammed’ Stem Cells.” Nature, Mar. 2025. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/d41586-025-00863-0
Nature：高脂饮食偷走你的食欲，是大脑神经降压素在"罢工"
肥胖者常对高热量食物兴趣减退，这一矛盾现象背后的机制不明。加州大学伯克利分校的Stephan Lammel团队发现，长期高脂肪饮食会降低大脑神经降压素（neurotensin）水平，进而削弱多巴胺驱动的进食愉悦感。通过干预神经降压素信号，团队成功恢复小鼠对食物的兴趣并减轻体重。
研究结合行为实验与光遗传学技术，发现正常小鼠的伏隔核（NAcLat）到腹侧被盖区（VTA）神经回路编码进食快感，而高脂饮食小鼠该回路功能失调。基因测序显示，神经降压素表达下降是关键原因。通过饮食调整或基因操作恢复神经降压素后，小鼠对高热量食物动机回升，总摄入量减少，体重下降。研究还发现，神经降压素干预可改善焦虑和运动能力。这一发现为靶向神经降压素的精准肥胖治疗提供新思路。研究发表在 Nature 上。
#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #肥胖 #神经降压素 #光遗传学
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Gazit Shimoni, Neta, et al. “Changes in Neurotensin Signalling Drive Hedonic Devaluation in Obesity.” Nature, Mar. 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-08748-y
Nature：人类大脑能量图谱，高认知区域线粒体更密集高效
大脑能量代谢与健康密切相关，但线粒体的分布规律长期未知。哥伦比亚大学欧文医学中心的Martin Picard、波尔多大学Michel Thiebaut de Schotten及团队通过创新方法，绘制了全球首个大脑线粒体能量图谱MitoBrainMap，揭示了不同脑区的能量供给差异。
▷人类大脑体素化和映射。Credit: Nature (2025).
研究采用物理体素化技术，将人脑切片分割为703个3×3×3毫米立方体（对应神经影像分辨率），测量每个立方体的线粒体密度、氧化磷酸化（OXPHOS，能量生成关键过程）酶活性和呼吸能力。结果显示，灰质线粒体数量比白质多50%，且进化较新的高级认知区域（如皮层）线粒体能量转化效率更高。通过逆向线性回归模型，团队将数据扩展到全脑，并验证了模型对同一大脑其他区域的预测准确性。这一发现为理解阿尔茨海默病等疾病的能量机制提供了新方向。研究发表在 Nature 上。
#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #线粒体 #能量代谢 #认知科学
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Mosharov, Eugene V., et al. “A Human Brain Map of Mitochondrial Respiratory Capacity and Diversity.” Nature, Mar. 2025, pp. 1–10. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-08740-6
神经元用"物理胶水"维持连接，阿尔茨海默病或源于此机制失效
神经元如何在没有电信号时保持连接？奥本大学的Michael W. Gramlich团队发现，神经元依赖熵力（entropic force）这一物理原理维持突触强度，而阿尔茨海默病患者的熵力系统紊乱导致记忆衰退。
▷图形摘要。Credit: Cell Reports (2025).
研究结合大范围扫描电镜（La-SEM, 高分辨率成像技术）、荧光显微镜（pHluorin-VGlut1标记囊泡）和计算模型，提出"熵力模型"：储备池囊泡（reserve pool）限制回收池囊泡活动空间，迫使后者挤压释放池（RRP）囊泡，形成自发释放。实验显示，β-淀粉样蛋白突变会提升囊泡密度和释放位点，导致异常高自发释放率；而用药物Latrunculin-A破坏肌动蛋白（actin, 细胞骨架成分）后，熵力效应消失。这一发现解释了AD早期突触功能失调的物理机制。研究发表在 Cell Reports 上。
#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #熵力模型 #β-淀粉样蛋白 #突触可塑性
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Wilson, Paxton, et al. “Presynaptic Recycling Pool Density Regulates Spontaneous Synaptic Vesicle Exocytosis Rate and Is Upregulated in the Presence of β-Amyloid.” Cell Reports, vol. 44, no. 4, Apr. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.115410
未婚者患痴呆症风险更低
婚姻是否真能预防痴呆？美国佛罗里达州立大学医学院的Antonio Terracciano和Selin Karakose团队分析了24,107名中老年人数据，发现未婚、离婚和丧偶者的痴呆风险显著低于已婚人群。
▷研究流程图。Credit: Alzheimer's & Dementia(2025).
研究基于美国国家阿尔茨海默病协调中心（NACC）队列，通过Cox回归模型（一种统计方法，用于分析事件发生时间与变量的关系）评估婚姻状态与痴呆症的关系。结果显示，离婚者风险降低34%（HR=0.66），未婚者降低40%（HR=0.60），且阿尔茨海默病（AD）和路易体痴呆（LBD）的关联尤为显著。调整教育、抑郁等15种因素后，离婚和未婚的关联仍存在。研究人员认为，可能因未婚者诊断延迟，或婚姻质量未被充分考量。研究发表在 Alzheimer's & Dementia 上。
#疾病与健康 #预测模型构建 #神经机制与脑功能解析
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Karakose, Selin, et al. “Marital Status and Risk of Dementia over 18 Years: Surprising Findings from the National Alzheimer’s Coordinating Center.” Alzheimer’s & Dementia: The Journal of the Alzheimer’s Association, vol. 21, no. 3, Mar. 2025, p. e70072. PubMed, https://doi.org/10.1002/alz.70072
运动显著提升全年龄段认知功能，低强度活动效果最佳
认知衰退和神经退行性疾病成为全球健康挑战，南澳大利亚大学的Ben Singh和Carol Maher团队通过大规模分析证实，运动能显著改善儿童、成人和老年人的认知能力。研究覆盖258,279名参与者，为运动促进认知健康提供了强有力证据。
研究团队对133项系统评价（含2,724项随机对照试验）进行元分析，使用AMSTAR-2工具评估数据质量。结果显示，低至中等强度运动（如瑜伽、太极拳）对大脑功能提升最显著，其中儿童记忆力改善达26%（SMD=0.26），ADHD患者执行功能提升24%（SMD=0.24）。运动游戏（exergames）如Pokémon Go对整体认知效果突出，且短期干预（1-3个月）即可见效。研究发表在 British Journal of Sports Medicine 上。
#疾病与健康 #健康管理与寿命延长 #认知科学 #运动干预 #记忆机制
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Singh, Ben, et al. “Effectiveness of Exercise for Improving Cognition, Memory and Executive Function: A Systematic Umbrella Review and Meta-Meta-Analysis.” British Journal of Sports Medicine, Mar. 2025. bjsm.bmj.com, https://doi.org/10.1136/bjsports-2024-108589
160万细胞数据训练！AI工具SenePy让衰老细胞无处可藏
衰老细胞是心血管病、阿尔茨海默病等慢性病的推手，但传统方法难以精准识别。伊利诺伊大学芝加哥分校的Mark Sanborn、Jalees Rehman等通过分析160万细胞数据，开发了开源平台SenePy，首次系统定义了72种小鼠和64种人类衰老细胞的基因特征，为抗衰老研究提供新工具。
▷衰老细胞随生物体年龄增长而积累的细胞特异性动力学。Credit: Nature Communications (2025).
研究采用单细胞RNA测序和机器学习算法，发现衰老细胞的基因标记因组织类型（如心脏、大脑）差异显著。SenePy通过比对用户样本与数据库，可量化衰老负担（senescence burden），并验证衰老细胞会通过炎症信号“集群”恶化周围细胞。在癌症中，衰老细胞表现出抑癌特性；团队还利用SenePy筛选出潜在抗衰老药物靶点。研究发表在 Nature Communications 上。
#疾病与健康 #个性化医疗 #抗衰老研究 #单细胞测序 #开源工具
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Sanborn, Mark A., et al. “Unveiling the Cell-Type-Specific Landscape of Cellular Senescence through Single-Cell Transcriptomics Using SenePy.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, Feb. 2025, p. 1884. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-57047-7
血液检测突破：亚洲人群阿尔茨海默病早期诊断准确率达92%
阿尔茨海默病（AD）的关键病理特征是脑内β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积，传统检测依赖昂贵的PET扫描或侵入性腰椎穿刺。亚洲人群常合并脑血管病（CeVD），可能影响AD诊断准确性。新加坡国立大学杨潞龄医学院Mitchell Lai联合哥德堡大学、伦敦大学学院等机构，验证了血液标志物p-tau217在亚洲AD早期筛查中的高效性，准确率超越传统方法，为临床提供便捷工具。
研究采用血浆p-tau217免疫检测（ALZpath assay），基于淀粉样蛋白PET（Aβ+）结果划分风险层级。结果显示，p-tau217的曲线下面积（AUC=0.923）显著优于临床评估（AUC≤0.819）及其他血液标志物（如p-tau181、GFAP）。高风险组认知衰退速度较对照组快1.5倍，证实其兼具诊断与预后价值。该技术可替代部分PET扫描，降低成本并提升筛查覆盖率。研究发表在 Alzheimer's & Dementia 上。
#疾病与健康 #个性化医疗 #阿尔茨海默病 #血液检测 #脑血管病
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Chong, Joyce R., et al. “Clinical Utility of Plasma P-Tau217 in Identifying Abnormal Brain Amyloid Burden in an Asian Cohort with High Prevalence of Concomitant Cerebrovascular Disease.” Alzheimer’s & Dementia, vol. 21, no. 2, Feb. 2025, p. e14502. alz-journals.onlinelibrary.wiley.com (Atypon), https://doi.org/10.1002/alz.14502
1.6万条通路揭秘：为什么老年大脑会"断电"
面对全球痴呆症患者2050年将达1.53亿的严峻趋势，瑞士洛桑联邦理工学院Henry Markram团队构建了首个整合神经元、星形胶质细胞和血管系统的16,800通路代谢模型，发现衰老大脑因代谢网络"僵化"丧失适应性，而调整特定分子可逆转衰退。
研究采用数据驱动建模，通过公开RNA测序数据量化年轻/衰老大脑的酶活性差异。模型显示：钠钾泵（Na+/K+-ATPase，维持神经元电位的关键蛋白）活性下降使老年神经元动作电位减弱50%；线粒体与细胞质间的NADH穿梭（能量载体运输系统）效率降低导致ATP供应不足。
通过无引导优化算法，团队发现联合提升β-羟基丁酸（ketone body，替代能量底物）、乳酸和NAD+（辅酶）水平，同时降低血糖可使衰老细胞恢复90%年轻态代谢弹性。转录因子分析锁定ESRRA为调控核心靶点。该模型已部署于开放大脑平台（Open Brain Platform），支持全球研究者模拟个性化干预方案。研究发表在 Frontiers in Science 上。
#疾病与健康 #预测模型构建 #神经机制与脑功能解析 #开源科学
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Shichkova, Polina, et al. “Breakdown and Repair of Metabolism in the Aging Brain.” Frontiers in Science, vol. 3, Mar. 2025. Frontiers, https://doi.org/10.3389/fsci.2025.1441297
家庭嗅觉测试可早期预警阿尔茨海默病风险
阿尔茨海默病的早期诊断面临成本高、侵入性强等挑战。麻省总医院布里格姆的Mark Albers团队开发了家庭嗅觉测试AROMHA Brain Health Test（ABHT），通过评估气味识别、记忆和辨别能力，发现轻度认知障碍（MCI）患者嗅觉功能显著下降。
▷AROMHA 大脑健康测试。在线预筛选和在线同意后，基于网络的程序将指导您完成 5 张双语（英语/西班牙语）卡片 (A)。卡片 A 包含练习气味 P，然后是组成 OPID9 测试的 9 个气味标签。蓝色框 (B) 旁边是 testyourbrainhealth.com 软件指示的这些测试的工作流程，用于生成 OPID9、OPID9noguess 和平均强度分数。休息 10 分钟后，指示参与者使用绿色框 (B) 中的工作流程完成卡片 B 和 C，以生成 POEM、OPID18 和 OPID18noguess 分数。然后指示参与者继续使用紫色框 (B) 中的工作流程处理卡片 D 和 E，以生成 OD10 气味辨别分数。Credit: Scientific Reports (2025).
研究采用数字化远程测试，包含气味识别（OPID）、记忆（POEM）和辨别（OD）任务，覆盖英语和西班牙语使用者。结果显示，嗅觉能力随年龄下降，MCI组在OPID和OD测试中得分较认知正常（CN）组低27%-35%（p<0.01），且测试结果不受语言或监督条件影响。例如，MCI组平均OD10（气味辨别）得分为6.2（满分10），而CN组为8.5。ABHT还成功区分了临床嗅觉缺失患者与正常人群（AUC=0.89）。这一低成本、无创的测试为阿尔茨海默病早期筛查和干预研究奠定了基础。研究发表在 Scientific Reports 上。
#疾病与健康 #个性化医疗 #神经机制与脑功能解析 #阿尔茨海默病 #嗅觉测试
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Jobin, Benoît, et al. “The AROMHA Brain Health Test Is a Remote Olfactory Assessment to Screen for Cognitive Impairment.” Scientific Reports, vol. 15, no. 1, Mar. 2025, p. 9290. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41598-025-92826-8
减少90%发作频率，丘脑中央核成癫痫治疗“黄金靶点”
全身性癫痫传统上被视为全脑异常，但深部脑刺激（DBS）的疗效暗示特定网络的存在。布莱根妇女医院的Frederic L.W.V.J. Schaper团队通过整合脑异常数据和连接组技术，首次绘制出与癫痫发作相关的脑网络，并发现DBS有效靶点与该网络核心重合，为精准治疗提供新方向。
▷收敛性全身性癫痫网络。Credit: Nature Communications (2025).
研究团队采用坐标网络映射（coordinate network mapping，一种基于人脑连接组的功能定位技术），分析了21项研究中131个脑萎缩坐标，发现这些看似分散的异常均与同一脑网络相连。该网络涉及运动控制和意识调节区域，其核心峰值位于丘脑中央核——恰是DBS治疗顽固性癫痫的电极植入靶点。临床验证显示，21名接受DBS的患者发作频率平均降低90%。此外，脑电图-功能磁共振（EEG-fMRI）数据表明，癫痫放电激活区与该网络高度重叠。这一发现不仅解释了DBS的机制，还为非侵入性刺激（如经颅磁刺激）提供了新靶点。研究发表在 Nature Communications 上。
#疾病与健康 #神经调控 #脑网络图谱 #深部脑刺激 #癫痫治疗
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Ji, Gong-Jun, et al. “A Generalized Epilepsy Network Derived from Brain Abnormalities and Deep Brain Stimulation.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, Mar. 2025, p. 2783. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-57392-7
重复行为VS沟通障碍，孤独症症状的脑科学解释
孤独症谱系障碍（ASD）的诊断长期依赖主观行为评估，缺乏生物标志物。日本福井大学Akemi Tomoda与哈尔滨医科大学Jia Wang、Lijie Wu等团队合作，通过多模态脑成像发现ASD儿童左半球白质与功能连接特异性异常，为客观诊断和精准干预奠定基础。
▷使用功能性磁共振成像进行的脑部扫描显示，患有自闭症谱系障碍的儿童在白质微观结构和脑区功能连接方面表现出明显差异，尤其是在左半球。Credit: Professor Akemi Tomoda / University of Fukui, Japan
研究采用磁共振扩散张量成像（DTI，检测白质纤维微观结构）和静息态功能连接（rsFC，评估脑区协同活动），对比34名ASD与43名TD儿童。结果显示：ASD组左半球白质完整性显著降低，表现为分数各向异性（FA）下降、平均扩散率（MD）和径向扩散率（RD）升高，尤其在前丘脑辐射（ATR）、扣带回等区域。功能连接分析发现，上纵束（SLF）结构-功能异常与重复行为相关，扣带回连接则影响沟通能力。团队提出的“束-区域连接组”方法首次整合结构与功能数据，揭示ASD症状的神经机制。研究发表在 NeuroImage 上。
#疾病与健康 #个性化医疗 #神经机制与脑功能解析 #孤独症 #多模态成像
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“White-Matter Fiber Tract and Resting-State Functional Connectivity Abnormalities in Young Children with Autism Spectrum Disorder.” NeuroImage, vol. 310, Apr. 2025, p. 121109. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2025.121109
D2神经元是消除恐惧记忆的开关
大脑如何区分奖励与威胁？米尼奥大学ICVS的Ana João Rodrigues和Carina Soares-Cunha团队发现，伏隔核（NAc）中D1和D2神经元并非传统认为的“对立分工”，而是协同响应刺激，但D2神经元在消除负面联想中起关键作用。
▷D1- 和 D2-MSN 编码正面和负面非条件刺激。Credit: Nature Communications (2025).
研究采用微型显微钙成像技术，实时追踪自由活动小鼠的NAc壳区D1/D2中型多棘神经元（MSNs）活动。结果显示：D1和D2神经元群体均能区分正（如糖水）负（如奎宁）非条件刺激（US），但无法区分预测性线索（CS）。在奖励或惩罚的联想学习中，两类神经元被同步激活，支持协同作用假说。当刺激关联改变（如负面刺激消失），D2神经元活动变化更显著；光遗传抑制证实其是消退厌恶记忆的必要条件。这一发现揭示了情绪障碍（如焦虑症）中“顽固性负面记忆”的神经机制，为靶向D2神经元的疗法提供依据。研究发表在 Nature Communications 上。
#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #心理健康与精神疾病 #光遗传学 #伏隔核
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Domingues, Ana Verónica, et al. “Dynamic Representation of Appetitive and Aversive Stimuli in Nucleus Accumbens Shell D1- and D2-Medium Spiny Neurons.” Nature Communications, vol. 16, no. 1, Jan. 2025, p. 59. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-024-55269-9
首次绘制人脑-血液代谢交换图谱
大脑如何通过血液获取能量并排出废物？这一关键问题长期缺乏系统性答案。北京脑科学与类脑研究所戈鹉平、首都医科大学附属北京天坛医院王伊龙和莫大鹏团队通过高通量技术，首次鉴定出1365种代谢物和140种脂质的脑-血交换规律。
▷不同代谢物在人脑中的绝对摄取/释放量和相对摄取/释放百分比。Credit:Neuron(2025).
研究团队采集脑静脉窦、股静脉和股动脉血液样本，利用代谢组学和脂质组学技术，发现大脑每天净吸收656.47 μM葡萄糖和5g谷氨酸，释放439.18 μM谷氨酰胺（glutamine，解毒产物）。脂质中，甘油三酯消耗最多，磷脂酰乙醇胺（PE，细胞膜成分）释放显著。脑静脉狭窄（CVSS）患者葡萄糖代谢异常，而老年人脑葡萄糖摄取随年龄下降。研究发表在 Neuron 上。
#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #代谢组学 #脑静脉疾病 #衰老
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Wang, Yilong, et al. “Comprehensive Characterization of Metabolic Consumption and Production by the Human Brain.” Neuron, vol. 0, no. 0, Mar. 2025. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.03.003
激活特定脑神经元，即可降血压又可抗焦虑
高血压与心理压力密切相关，但大脑如何协调二者尚不明确。佐治亚州立大学的Eric Krause和Annette de Kloet团队发现，杏仁核中央区（CeA）的AT2R神经元能同步调节血压和焦虑，为心身健康关联提供了新证据。
研究采用光遗传学技术，激活小鼠CeA区的AT2R神经元后，血压显著下降，焦虑行为减少。系统性实验表明，该效应依赖GABA能神经传递（抑制性神经递质系统）。更关键的是，直接向CeA注射AT2R靶向药物同样有效，而剔除AT2R会加剧焦虑。团队指出，CeAAT2R神经元通过抑制下游脑区活动，实现“身心联动”调节。这一发现解释了冥想等练习的潜在机制，并为开发鼻腔给药等精准疗法提供了方向。研究发表在 The Journal of Neuroscience 上。
#疾病与健康 #神经调控 #心理健康与精神疾病 #高血压 #光遗传学
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Elsaafien, Khalid, et al. “Neurons of the Central Nucleus of the Amygdala That Express Angiotensin Type 2 Receptors Couple Lowered Blood Pressure with Anxiolysis in Male Mice.” Journal of Neuroscience, vol. 45, no. 12, Mar. 2025. www.jneurosci.org, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1482-24.2025
孕晚期高糖饮食，宝宝更爱哭
孕期饮食如何影响婴儿情绪健康？俄勒冈健康与科学大学团队发现，妊娠晚期高血糖指数（GI）饮食与婴儿6月龄时更高的负面情绪相关。Elinor Sullivan、Hanna Gustafsson和Elizabeth Wood等研究者通过追踪302名孕妇的饮食与代谢数据，首次明确了孕晚期是饮食干预的关键期。
▷研究时间表。Credit: Scientific Reports (2025).
研究采用结构方程模型（SEM），分析孕中晚期母亲的饮食血糖指数（GI，反映食物升糖速度的指标）、体脂率和胰岛素抵抗数据，并通过实验室标准观察和监护人问卷评估婴儿情绪。结果显示，孕晚期高GI饮食（如白面包、薯片）会显著增加婴儿的观察性负面情绪（β=0.14）和悲伤倾向（β=0.17），而孕中期饮食无此影响。这表明胎儿大脑发育在孕晚期对血糖波动更敏感，短期饮食调整可能比长期代谢改变更有效。研究为孕期精准营养干预提供了依据，例如推荐低GI食物（如蔬菜、全谷物）。研究发表在 Scientific Reports 上。
#疾病与健康 #心理健康与精神疾病 #个性化医疗 #孕期营养 #神经发育
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Wood, Elizabeth K., et al. “Higher Prenatal Dietary Glycemic Index in the Third Trimester of Pregnancy Is Associated with Infant Negative Affect at 6 Months.” Scientific Reports, vol. 15, no. 1, Mar. 2025, p. 8357. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41598-025-91886-0
磁驱动机器人实现微创脑部手术，精度超传统工具
传统脑手术需开颅，创伤大。多伦多大学Eric Diller团队与加拿大病童医院（SickKids）开发了直径3毫米的磁驱动机器人工具，通过磁场无线操控，可模拟外科医生手腕动作，实现精准微创手术。
▷磁力夹持器腕部在推动方向上的阻断力（左）、磁力夹持器钳口的闭合力（中）以及磁力 TSA 钳子闭合力（右）的力测量装置。Credit: Science Robotics (2025).
工具包括磁力夹持器、手术刀和镊子，由嵌入电磁线圈的手术台控制。实验使用豆腐和覆盆子模拟脑组织，磁力手术刀切口宽度仅0.3-0.4毫米，优于传统工具（0.6-2.1毫米）。夹持器抓取成功率达76%。活体猪脑实验证实工具可完成抓取、切割等关键操作。研究需进一步优化以适应临床环境，如兼容荧光透视成像系统。研究发表在 Science Robotics 上。
#疾病与健康 #神经调控 #微创手术 #磁驱动机器人
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He, Changyan, et al. “Magnetically Actuated Dexterous Tools for Minimally Invasive Operation inside the Brain.” Science Robotics, vol. 10, no. 100, Mar. 2025, p. eadk4249. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/scirobotics.adk4249
筑波大学开发人机协作机器人，无缝切换虚实空间助力日常生活
老龄化与神经系统疾病导致患者行动和沟通困难，传统护理成本高昂。筑波大学（University of Tsukuba）的Akira Uehara和Yoshiyuki Sankai团队提出新型机器人，通过生物信号识别用户意图，实现物理与虚拟空间的无缝协作，显著提升用户独立性。
▷Credit: Akira Uehara
机器人采用多模态生命信息输入，包括生物电信号和凝视方向，支持三种交互模式：助理模式：用户佩戴可翻转头戴显示器（HMD），通过手臂系统（负载500克）完成取物等任务，实验召回率达1.00；骑手模式：远程操控带摄像头的移动基座（配备全向轮）；幽灵模式：通过智能钥匙虚拟控制IoT设备，F分数0.88。机器人通过用户上臂BES和凝视方向切换模式，实验验证其日常任务成功率超90%。技术有望减少护理依赖，降低医疗支出。研究发表在 Frontiers in Robotics and AI 上。
#疾病与健康 #脑机接口 #人机协作 #物联网 #生物信号
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Uehara, Akira, et al. “Development of Human-Collaborative Robots to Perform Daily Tasks Based on Multimodal Vital Information with Cybernics Space.” Frontiers in Robotics and AI, vol. 12, Mar. 2025. Frontiers, https://doi.org/10.3389/frobt.2025.1462243
特定乳酸菌可减少体内67%微塑料残留
微塑料在人体内的积累威胁健康，但清除手段有限。江南大学王刚团队与饶驰通团队发现，副干酪乳杆菌DT66和植物乳杆菌DT88能高效吸附微塑料并通过粪便排出，使小鼠肠道微塑料减少67%，同时缓解炎症。
▷乳酸菌对微塑料/纳米塑料致睾丸和结肠损伤的影响。Credit: Environment Pollution (2024).
研究通过高通量筛选从784株细菌中选出吸附能力最强的副干酪乳杆菌DT66和植物乳杆菌DT88。体外实验显示，两者对0.1μm聚苯乙烯颗粒（polystyrene particles）吸附效果最佳。动物实验中，喂食益生菌的小鼠微塑料排泄率提升34%，肠道残留降低67%。此外，植物乳杆菌DT88通过上调紧密连接蛋白（如occludin和ZO-1）修复肠道屏障，并调节菌群平衡。研究指出，乳酸菌的解毒机制包括直接吸附排泄和间接修复肠道微环境。研究发表在 Environmental Pollution 上。
#疾病与健康 #个性化医疗 #益生菌 #微塑料 #肠道健康
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“Lactic Acid Bacteria Reduce Polystyrene Micro- and Nanoplastics-Induced Toxicity through Their Bio-Binding Capacity and Gut Environment Repair Ability.” Environmental Pollution, vol. 366, Feb. 2025, p. 125288. www.sciencedirect.com, https://doi.org/10.1016/j.envpol.2024.125288
AI驱动科学
类脑忆阻器控制器功耗仅为传统方案的0.25%
传统机器人控制器因高功耗限制设备续航与体积。密歇根大学Xiaogan Liang团队开发了一种基于忆阻器的类脑计算系统，通过模拟神经网络实现高效控制，功耗低至12.5微瓦，性能媲美数字方案。
▷目标跟踪探测车导航任务。Credit: Science Advances (2025).
研究采用硒化铋（Bi₂Se₃）动态忆阻器构建储备池计算（Reservoir Computing, RC）网络，通过摩擦诱导选择性沉积（RISS）工艺制备。该网络将传感器输入的时序信号非线性映射到高维空间，结合短期记忆特性生成控制指令，无需复杂训练。在滚动机器人目标追踪测试中，系统响应速度与精度与传统控制器相当，功耗仅为其0.25%；无人机杠杆平衡任务中，误差率（NRMSE）为1.25。研究突破了传统数字计算的能效瓶颈，为边缘计算（Edge Computing）和微型机器人提供了新方案。研究发表在 Science Advances 上。
#AI驱动科学 #自动化科研 #边缘计算 #忆阻器 #机器人控制
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Chen, Mingze, et al. “Nanoelectronics-Enabled Reservoir Computing Hardware for Real-Time Robotic Controls.” Science Advances, vol. 11, no. 13, Mar. 2025, p. eadu2663. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/sciadv.adu2663
类脑AI“超级图灵”模型实现实时学习，能耗百万分之一
AI的高能耗问题制约其发展，而人脑的高效性提供了解决思路。德克萨斯农工大学的Suin Yi团队开发出“超级图灵AI”，通过模拟人脑突触可塑性，将学习与记忆功能整合，大幅降低能耗。
▷Synstor 电路的结构。Credit: Science Advances (2025).
团队设计了一种突触电阻电路，采用铁电材料HfZrO，使AI在运行中同步调整算法（类似人脑的赫布学习规则，即“共同激活的神经元连接增强”）。实验中，未预训练的无人机通过该电路在模拟强风环境中实时避障，学习速度比传统人工神经网络（ANN）快10倍，功耗仅20瓦（传统数据中心需吉瓦级电力）。此外，其适应性接近人类操作员，解决了传统AI在未知环境中易失效的难题。研究成果发表于 Science Advances 上。
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