分类: 脑科学

  • 脑机接口首次实现汉语普通话实时解码,突破声调语言难关

    来源:《科学进展》

    上海研究团队通过植入高密度皮层电极阵列,首次实现了对汉语普通话的实时脑机接口解码。该系统能区分音节与声调的独立神经表征,在单字任务中音节识别准确率达71.2%,结合语言模型后实时句子解码准确率提升至73.1%,通信速率达每分钟49.7字。参与者还能同步控制机械臂、数字形象并与大语言模型交互。该研究为声调语言使用者(尤其因神经系统疾病丧失语言能力者)的沟通康复提供了新方案。

  • 声音会抑制视觉:研究揭示大鼠感官交互新机制

    来源:《公共科学图书馆·计算生物学》

    研究发现,无关的声音会压缩大鼠的“视觉感知空间”,对其视觉感知产生抑制性影响。当声音与移动的视觉刺激同时出现时,大鼠会系统性低估视觉刺激的时间频率,且该效应与声音强度成正比,与其时间调制是否匹配无关。这项结合了行为实验与计算模型的研究表明,不同感官的初级处理脑区之间存在直接沟通,并能深刻影响感知体验,这为理解大脑多感官整合提供了新视角

  • 研究揭示大脑古老结构具备独立视觉计算能力

    来源:《公共科学图书馆·生物学》

    西班牙神经科学研究所团队发现,位于中脑的上丘( superior colliculus )能独立完成中心-周边抑制等关键视觉计算,此前这类功能被认为仅由大脑皮层负责。通过光遗传学与电生理技术,研究证实该古老结构可主动增强对比度、过滤冗余信息,如同生物雷达般优先处理环境中突现的移动或闪光刺激。这一发现表明视觉注意力机制源于5亿年前形成的脊椎动物保守脑结构,为理解注意力缺陷等疾病提供了新视角。

  • 海马体CA2区新功能揭示:社交互动是记忆增强的“神经火花塞”

    来源:《美国国家科学院院刊》(PNAS)

    新加坡国立大学医学院研究发现,海马体CA2区在社交互动中扮演关键角色,它通过向CA1区发送信号,增强大脑将短暂经历转化为长期记忆的能力。这种由社交触发的记忆增强效应具有时效性,需通过定期社交维持。该发现解释了孤独与社会隔离为何导致记忆衰退,并为通过药物、脑刺激或生活方式干预强化CA2-CA1连接、预防痴呆症提供了新靶点。

  • 靶向星形胶质细胞线粒体复合体III,新型自由基抑制剂为神经退行性疾病治疗带来突破

    来源:《自然·代谢》

    威尔康奈尔医学院研究发现,星形胶质细胞线粒体复合体III产生的特定自由基是推动痴呆症的关键因素。团队开发的小分子抑制剂S3QELs能精准阻断该位点的自由基释放,有效减轻神经炎症、保护神经元,并在额颞叶痴呆小鼠模型中延长寿命且无副作用。该研究突破了传统抗氧化疗法的局限,为阿尔茨海默病等神经退行性疾病提供了靶向治疗新策略。

  • 噪音暴露加剧帕金森病运动障碍,科学家揭示听觉-运动神经通路机制

    来源:《公共科学图书馆·生物学》(PLOS Biology)

    华中科技大学团队研究发现,85-100分贝噪音会通过下丘脑-黑质通路加剧早期帕金森模型小鼠的运动缺陷。噪音刺激下丘脑导致黑质区多巴胺神经元死亡和VMAT2蛋白减少,引发运动迟缓;抑制下丘脑或增强VMAT2表达则可逆转损伤。该发现首次揭示环境噪音可通过特定神经环路直接恶化帕金森症状,为环境因素干预神经退行性疾病提供了新靶点。

  • 恒温与后代体型共同驱动脊椎动物大脑演化

    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。

  • 肠道蠕动节律为脑血流同步机制提供新解

    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。

  • 旋转脑波帮助大脑抵抗干扰恢复专注

    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。

  • 大脑半球仅需少量纤维即可维持高效通信,挑战传统结构功能观

    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。