分类: 脑科学

  • 研究揭示多巴胺神经元在睡眠中“加固”运动记忆

    来源:《科学进展》

    密歇根大学研究发现,在学习新动作后,驱动奖赏与动机的多巴胺神经元会在非快速眼动睡眠期出现夜间激增,并与增强记忆的“睡眠纺锤波”同步。这一活动有助于强化新学习的运动记忆,提升睡醒后的运动技能精度。该发现挑战了“多巴胺仅在清醒时支持学习”的传统观点,揭示了睡眠是主动巩固技能的关键时期,也为治疗伴随运动障碍与睡眠问题的神经退行性疾病提供了新思路。

  • 无线光遗传学新突破:小鼠成功“感知”植入设备光信号

    来源:《自然·神经科学》

    美国西北大学研究团队开发出一种完全植入式、无线供电的柔性光遗传学设备。该设备含有64个微型LED阵列,可透过小鼠头骨向大脑皮层投射复杂的可编程光信号。实验表明,小鼠能成功学习并识别这些人工光信号模式,并据此做出行为选择以获取奖励。这项技术跳过了自然感官通路,为未来开发感官假体(如为义肢提供感觉反馈)、治疗神经系统疾病及研究大脑感知原理开辟了新路径。

  • 单细胞成像揭示大脑活动昼夜变化与疲劳机制

    来源:《公共科学图书馆·生物学》(PLOS Biology)

    由密歇根大学领导的研究团队通过先进光片显微镜与基因标记技术,首次以单细胞分辨率绘制了小鼠大脑在全天不同时间的活动图谱。研究发现,清醒时大脑活动从皮层下区域逐渐转移至表层皮层,提示大脑网络会随时间动态重组。该成果为开发客观评估疲劳的“生物标志物”奠定了基础,其计算方法未来可应用于人类脑成像数据,助力疲劳监测与神经疾病研究。

  • 首张星形胶质细胞时空图谱揭示大脑非神经元细胞动态多样性

    来源:《神经元》

    麻省理工学院的研究团队通过分析约140万个脑细胞的转录组数据,创建了首个描绘星形胶质细胞(大脑中最丰富的非神经元细胞)动态多样性的时空图谱。图谱显示,从小鼠和狨猴胚胎期到老年,不同脑区的星形胶质细胞始终具有独特的基因表达模式和形态,即存在区域特异性。同时,它们的分子特征在出生后至青春期发生最显著的变化,以适应并支持局部神经环路的发育与重塑。该图谱为理解星形胶质细胞在发育、健康和疾病中的作用提供了至关重要的开放资源。

  • 记忆非静态存储,大脑通过动态重构回忆过往

    来源:《神经科学与生物行为评论》

    研究综述近200项心理学与神经科学文献,指出情景记忆并非如文件般固定存储,而是由多个部分构成:部分活跃易提取,部分则潜伏直至被线索激活。回忆时,海马体调取的记忆痕迹会与通用知识、当前情境信息结合,经“再编码”过程动态重构。这解释了记忆为何随时间和情境变化,对心理健康、教育及法律领域有重要启示。

  • 呼吸节律调控记忆提取:吸入利于接收线索,呼出利于重构记忆

    来源:《神经科学杂志》

    慕尼黑大学领导的研究团队,揭示了呼吸节律如何调控记忆提取过程。实验发现,当提醒线索在参与者吸气时或吸气前呈现时,其对先前学习关联的回忆效果更好;而脑电图显示,实际的记忆提取过程则倾向于发生在随后的呼气阶段。这表明呼吸节律塑造了感知与有效记忆的时间性交互:吸气是接收线索的有利时刻,呼气则是大脑重构记忆的有利时刻。研究还指出,个体间存在神经过程与呼吸同步程度的差异。

  • 大脑优先处理身体相关信号以构建自我身体所有权感

    来源:《美国国家科学院院刊》

    卡罗林斯卡学院研究团队发表研究,利用橡胶手错觉实验与计算建模,揭示了大脑如何整合视觉与触觉信号以构建身体自我感。研究发现,与身体相关的自我信号在意识处理中被赋予优先权,使其更易进入意识知觉。这种对体感信号的自动优先处理,解释了身体所有权感为何如此直接且持续存在。该发现为理解及治疗如人格解体、精神分裂症等身体自我感知异常的疾病提供了新视角。

  • 细胞骨架微管可传导电振荡,揭示神经元内部信号新机制

    来源:《科学报告》

    美国圣安东尼奥德州大学团队研究发现,神经元内的微管结构能以约39赫兹频率产生电振荡,类似大脑活动频率。这表明微管可能像微型电线,促进细胞内长距离电信号传递,而非仅依赖缓慢扩散。该发现有望帮助理解神经退行性疾病机制,并为改善神经可塑性及记忆治疗提供新方向。

  • 研究揭示审美偏好源于大脑节能本能

    来源:《PNAS Nexus》

    研究表明,人类对图像的审美偏好可能与大脑节能策略有关。研究者通过计算模型与脑成像实验发现,观看处理所需能量较低的图像时,参与者普遍认为其更具吸引力。这揭示了视觉审美欣赏可能源于一种节能启发机制,即大脑倾向于在获得足够视觉刺激与避免过高代谢成本之间寻求平衡,为“赏心悦目”提供了神经科学解释。

  • 科学家揭示大脑神经元群体编码如何引导正确决策

    来源:Nature Neuroscience

    哈佛医学院与汉堡大学合作研究发现,小鼠后顶叶皮层中投射至相同脑区的神经元会形成特殊的群体编码模式。通过钙成像和逆向标记技术,研究者观察到这些神经元在动物执行虚拟现实记忆任务时,会构建具有独特相关性的活动网络。这种同步活动模式仅在小鼠做出正确行为选择时出现,能增强群体层面的信息传递效率。该发现为理解大脑输出通路如何通过群体编码指导精准行为提供了直接证据。