分类： 脑科学

来源：《美国国家科学院院刊》

研究揭示脊椎动物脑容量差异的深层机制：恒温动物（哺乳类、鸟类）因体温稳定、代谢高效，更易演化出较大大脑；同时，后代出生体型越大，成年后脑容量也倾向于更大。这两大因素共同解释了为何人类等物种能发展出高度发达的大脑——恒温生理为脑进化奠定基础，而大型后代（如人类婴儿）则突破了发育初期的能量限制。研究表明，进化中的生理创新（如恒温）可能为后续认知能力的飞跃开辟了道路。

来源：《物理评论快报》（Physical Review Letters）

加州大学圣地亚哥分校研究发现，肠道肌肉波浪式收缩的同步振荡模式，可能解释脑部微血管如何协调扩张与收缩。该“耦合振荡器”数学模型显示，当相邻振荡器频率相近时会形成阶梯式同步，如同肠道推动食物般实现脑血流的协同调节。这一发现不仅揭示了体内节律系统的统一物理原理，也为研究脑功能及胃肠动力障碍提供了新视角。

来源：《认知神经科学杂志》

MIT皮考尔研究所发现，大脑前额叶皮层通过产生旋转神经波来抵抗干扰、恢复专注。当动物在记忆任务中受到干扰时，神经元活动会形成在数学空间和物理皮层上同步旋转的波动；旋转完成整圈时任务表现正确，未完成则出现错误。这种旋转波仅在有干扰需要抑制时出现，如同“牧羊人”将神经计算引导回正轨，为理解大脑高效运算提供了新机制。

来源：《美国国家科学院院刊》

国际研究发现，即使连接大脑两半球的主要纤维束胼胝体被大部分切断，只要保留约1厘米的残余纤维，就足以维持半球间正常的信息交流与网络同步，避免出现语言、运动等神经功能障碍。功能磁共振显示，完全切断胼胝体的患者半球间通信显著受阻，而保留少量纤维者通信几乎正常。这一结果揭示了大脑功能架构具有极强的适应性，少数纤维即可支撑复杂网络运作，为脑损伤后通过神经可塑性进行康复治疗提供了重要依据。

来源：《科学》

一项发表于《科学》的研究揭示了大脑如何稳定记忆的神经机制。研究团队发现，从大脑内嗅皮层投射至海马CA3区的两种长程神经通路——兴奋性的谷氨酸能通路（LECGLU）和抑制性的GABA能通路（LECGABA）——通过协同作用，精细调控局部神经环路的兴奋与抑制平衡。这种“去抑制”机制能增强特定神经元集群的活动，从而形成并稳定空间记忆地图。该发现为理解记忆稳定性提供了关键电路层面的解释，并为治疗因记忆失调（如创伤后应激障碍）相关的疾病指明了新的潜在靶点。

来源：《自然·神经科学》（Nature Neuroscience）

美国国立卫生研究院研究发现，针对丘脑底核的高频深部脑刺激通过差异性抑制谷氨酸与GABA神经递质释放，实现对目标神经元的精准抑制，从而改善帕金森小鼠模型运动功能。研究首次揭示“突触前激活与突触后抑制”并存的神经机制，并证实化学遗传学直接抑制丘脑底核神经元可达到相同疗效。该发现为开发无需植入电极的无创“化学遗传学DBS”疗法奠定了理论基础。

来源：《自然》

约克大学领导的国际研究发现，人类与猴类的大脑能利用感官预期主动准备应对突发干扰。通过机器人外骨骼实验发现，当视觉提示预示可能出现的干扰时，运动神经回路会提前生成与事件概率对应的活动模式，使肌肉在干扰发生时反应更高效。该研究首次系统性揭示了大脑通过预判优化运动控制的神经机制，为脑机接口技术革新及中风康复训练提供了关键理论依据。

来源：《ACS Nano》

波恩大学医院团队开发出单神经元网络组装平台（SNAP），首次实现以单细胞精度构建人工神经网络。该技术通过3D打印微流控通道与激光光刻技术精准定位神经元，不仅可重现特定神经回路，还首次为“电突触耦合”（神经元通过自身电场非接触传递信号）提供了直接实验证据。这一突破为研究癫痫、心律失常等疾病机制及药物筛选提供了全新可控模型。

来源：《自然·神经科学》

帝国理工学院团队通过分析千余人脑电图数据，首次发现人脑从清醒到睡眠的转变存在明确“临界点”——类似树枝折断的突变过程，而非渐进过渡。研究人员利用多维空间计算模型，可实时预测个体入睡进程，准确率达98%。该突破性方法为睡眠障碍诊断、神经退行性疾病监测及麻醉管理提供了全新生物标志物，有望推动针对性疗法开发。

来源： 《神经元》

 研究发现携带15q13.3微缺失综合征的小鼠中，一种特定脑细胞在青少年期前后异常活跃，导致睡眠模式异常等精神分裂症样症状。通过化学遗传学技术抑制该细胞活性后，小鼠症状得到改善。这一发现首次揭示了发育晚期特定脑细胞异常与认知症状的直接关联，为预防精神分裂症认知障碍提供了潜在治疗靶点，有望推动开发针对性更强、副作用更小的新疗法。