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。
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。
来源:Science Advances
研究人员开发出一种创新设备,能为嗅觉丧失者提供气味识别能力。该系统通过人工鼻捕获气味分子并转换为数字编码,再通过鼻腔隔膜上的磁夹向三叉神经传递电脉冲,使用者能将特定触觉感受与对应气味建立关联。在65名受试者(含52名嗅觉障碍者)的实验中,所有参与者均成功实现了基础气味辨别。这项感官替代技术为全球超10亿嗅觉障碍者带来了首款可实用的解决方案原型。
来源:Nature Communications
德国神经退行性疾病研究中心发现,大脑中抑制性神经元对情绪记忆的形成具有超出预期的重要影响。通过在活体小鼠脑中植入微型显微镜,研究人员观察到当动物学习应对威胁时,抑制性神经元会灵活调节其抑制作用,既参与学习不愉快关联,也帮助识别威胁解除。这种神经可塑性机制表明抑制性神经元能主动适应不同情境,为理解焦虑症和创伤后应激障碍中情绪记忆失衡提供了新视角。
来源:Nature
斯坦福大学骆利群团队在《自然》发表的两项研究,揭示了大脑神经连接的形成机制。研究发现,神经元不仅通过吸引性化学标签寻找匹配伙伴,还利用排斥性标签避免错误连接。通过操控这些标签,研究人员成功重编程了果蝇的嗅觉神经回路,使雄性果蝇出现异常求偶行为。这项研究首次实现了对特定神经连接的精确操控,为理解大脑布线规律提供了重要突破。
来源:《睡眠医学》
实验室严格控制条件下对32名老年人(含16名慢性失眠者)进行24小时监测发现,失眠者大脑认知活动节律相较健康人群延迟约6.5小时,且夜间无法有效从目标导向思维转换为认知情感脱离状态。健康睡眠者在凌晨出现认知低谷时,失眠者仍维持日间活跃思维模式。研究表明失眠本质是昼夜节律异常导致的脑功能“降频”障碍,而非单纯入睡困难。研究者建议通过定时光照、规律作息等节律干预,结合正念训练强化夜间认知脱离,为现有行为疗法提供新补充。
来源:《神经科学杂志》
研究通过比较小鼠与大鼠(进化跨度数百万年)的压后皮层神经元,发现两种特殊神经元类型在进化中被高度保守并轻微扩增。这些仅存在于压后皮层的神经元构成”潜意识GPS系统”,负责计算行进方向与空间定位,其损伤会导致阿尔茨海默病早期出现的空间迷失症状。研究表明这类神经元对物种生存至关重要——成功寻路能力被自然选择长期保留。团队正探索人类脑中同类神经元的变化机制,旨在为阿尔茨海默病开发靶向修复疗法。
来源:《自然》
研究发现长期记忆的形成并非依赖单一分子开关,而是通过跨脑区的分子计时器级联实现。利用小鼠虚拟现实行为模型,科学家发现丘脑中的Camta1、Tcf4与前扣带回皮层中的Ash1l等转录调节因子按不同时间尺度激活:早期计时器快速启停允许快速遗忘,后期计时器通过染色质重塑等机制巩固持久记忆。该机制使大脑能根据事件重复频率(重要性指标)动态调整记忆存续时间。这一发现不仅修正了传统记忆固化模型,更为阿尔茨海默病等记忆障碍疾病提供了潜在干预思路。
来源:《自然》
一项发表于《自然》的研究揭示,当人们观看影片中的身体动作或受伤场景时,大脑中处理触觉的区域会按身体部位有序激活,形成“身体映射”。这意味着视觉系统能模拟所见情景,引发虚拟触觉。研究通过分析174人观看电影时的脑活动发现,传统认为仅处理视觉的区域同样隐含身体映射结构:高位视觉区对应视野位置,低位视觉区对应观察的身体部位。这一发现不仅解释了“感同身受”的神经机制,更为自闭症等疾病的诊断提供了新方法——仅通过分析观影时的脑活动即可评估感觉处理能力。
来源:《衰老细胞》
研究表明,持续20年以上减少30%热量摄入可显著延缓大脑衰老。通过对灵长类动物脑组织的单细胞核RNA测序分析发现,热量限制组的脑细胞代谢更健康,髓鞘相关基因表达增强,糖酵解和脂肪酸合成等关键代谢通路活性提升。这些变化有助于维持神经纤维的髓鞘保护层,减缓白质退化。研究首次在复杂生物中证实长期热量限制对脑衰老的积极影响,提示饮食干预可能通过改善细胞代谢功能维持认知健康。
来源:《公共科学图书馆·生物学》
研究发现,合作完成任务的两人大脑会形成高度同步的信息处理模式。24对参与者在背对背完成形状分类任务时,虽然初期(45-180毫秒)因观看相同图像出现相似脑活动,但200毫秒后仅合作组出现持续增强的脑波同步。这种神经对齐随合作效率提升而强化,表明共同制定规则与协作会促使大脑对信息的编码与处理方式趋同。该发现揭示了合作行为如何塑造群体的认知共性,为理解集体决策与文化仪式形成提供了神经科学依据。