分类: 脑科学

  • 人脑通过分工编码内容与情境实现灵活记忆

    来源:《自然》(Nature)

    德国波恩大学团队通过对癫痫患者植入电极记录发现,人脑海马区存在功能分离的神经元:一类“内容神经元”对特定图像(如饼干)作出反应,另一类“情境神经元”对任务情境(如“更大?”问题)进行编码,极少有神经元同时编码两者。当受试者正确完成任务时,两类神经元通过时间性预测活动相互关联,形成“门控”式信息流,从而实现根据情境灵活提取记忆。这一机制解释了人脑记忆的高度适应性与可组合性。

  • 新技术将脑支持细胞直接转化为关键抑制神经元

    来源: 《科学进展》

    瑞典隆德大学研究团队开发出一种新方法,可将大脑中的胶质细胞直接重编程为小清蛋白阳性神经元,而无需经过干细胞阶段。这些神经元是大脑关键的快速“刹车”系统,其功能障碍与精神分裂症、癫痫等神经疾病密切相关。研究还确定了该转化过程中的关键基因。这一突破不仅为在实验室中利用患者细胞研究疾病机制提供了新途径,长远来看,也有望为替换大脑中受损或丢失的神经元提供潜在疗法。

  • 东京都立大学研究揭示:数字信息如何微妙改变空间感知

    来源:《科学报告》

    东京都立大学团队通过“平分任务”研究发现,视觉中的数字信息会影响人们对线条和方块中心的判断,揭示了空间-数字关联的复杂性。在水平线条上,数字越小,被试判断的中心越偏左,这与已知的“心理数字线”一致;但在垂直线条上,数字越大,判断中心却越偏下,与预期相反。更引人注目的是,对于二维方块,数字的具体大小影响消失,而数字的存在本身会诱导出显著的上方偏差和较弱的左方偏差。这表明,大脑中负责物体识别的“腹侧视觉通路”可能主导了这种上方偏移,其影响甚至超过了对数字值的加工。研究揭示了物体加工与数值处理在空间感知中的复杂互动。

  • 高度仿生脑模型成功模拟视觉分类学习,揭示“反常神经元”

    来源:《自然·通讯》

    达特茅斯学院与MIT等机构团队构建了一个高度仿生的大脑计算模型,它从零开始模拟神经元连接与区域间信息传递。该模型在视觉分类任务中,不仅表现出与实验动物相似的学习曲线和神经活动模式,还揭示了一类之前未被注意的“反常神经元”——当其活跃时,模型容易做出错误判断。研究人员随后在真实动物数据中也证实了这类细胞的存在。该模型有望为神经疾病机制研究与药物开发提供新平台。

  • “空间计算”理论揭示认知灵活性的神经机制

    来源:《当代生物学》

    麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所的研究,通过动物实验验证了“空间计算”理论。该理论提出,前额叶皮层通过α/β脑波(10-30 Hz)像“模版”一样动态组织神经元群,以执行不同认知任务。研究发现,α/β波主要编码任务规则,神经脉冲编码感觉信息;脑波强度高的区域神经脉冲信息受抑制,反之则增强;且脑波的时空特征能预测动物任务表现的准确度。这解释了大脑如何在无需重构物理连接的情况下,快速灵活地组织认知活动,为理解高级认知的神经基础提供了新框架。

  • 视觉意识“指挥”注意力节律性采样

    来源:《自然·通讯》

    中国科学院心理研究所姜怡团队的研究,首次揭示了视觉意识如何精细化调控注意力节律性采样。研究发现,即使视觉线索不可见,仍可诱发约4 Hz的注意力节律采样;而当线索可见时,注意力的采样频率提升至约8 Hz,同时伴随更强的干扰抑制以及额叶-枕顶叶间高频神经协调性的增强。这表明意识并非注意节律的“开关”,而是其优化调控器,能提升信息选择的灵活性与效率,为从意识-注意交互视角理解认知功能及缺陷提供了新路径。

  • 学习过程改变神经元起搏区长度

    来源:《自然·神经科学》

    德国神经退行性疾病研究中心的研究团队首次在活体小鼠大脑中观测到,学习过程会动态改变神经元轴突起始段(AIS)的长度,从而调节细胞的兴奋性与信号输出强度。该研究通过长期追踪特定皮层神经元发现,AIS长度在学习后出现增长或缩短,这如同“总开关”般调控神经脉冲强度,是除突触可塑性外另一关键神经可塑性机制。研究计划进一步探讨阿尔茨海默病中蛋白沉积是否影响AIS功能,为理解疾病机制提供新视角。

  • 神经活动助长脑瘤!研究揭示胶质瘤与神经元互动新机制

    来源: 《自然·神经科学》

    研究团队通过记录患者脑组织电活动发现,高级别胶质瘤周围的神经元兴奋性更高,频繁的电信号交流反过来加速肿瘤生长。这一发现首次证实脑癌细胞与神经元形成网络互动,并指出抑制神经活动可能成为减缓脑瘤进展的新治疗靶点。

  • 揭秘生物钟“总指挥”:SCC神经枢纽决定你是晨型人或夜猫子

    来源: 《美国国家科学院院刊》

    研究团队利用MITE技术,首次绘制出小鼠视交叉上核(SCN)中2500万条神经元连接图谱。他们发现,仅少数表达VIP的“枢纽细胞”负责同步整个生物钟网络,而“桥梁细胞”和“汇合细胞”则传递信号。若移除枢纽细胞,网络同步性崩溃。该发现有望为时差、季节性抑郁等昼夜节律紊乱问题提供新疗法。

  • 大脑白质网络整合“快慢信号”支撑认知能力

    来源:《自然·通讯》

    研究通过分析960人的脑成像数据发现,大脑不同区域处理信息的固有时间尺度存在差异。白质连接网络负责将这些“快慢信号”整合,形成与行为相关的大规模脑活动模式。个体间整合效率的差异直接影响认知能力高低,且该机制与遗传及分子特征相关。此发现为理解精神疾病的脑网络失调提供了新方向。