| 人类语言网络的神经递质回路及其在卒中后失语症中的破坏 |
Alves, P. N. |
2026-05-15 |
PDF |
语言功能依赖于分布式的脑网络，其神经化学组织机制尚不明确。本研究结合大规模功能磁共振成像、正电子发射断层扫描衍生的受体与转运体图谱，以及结构连接组学，刻画了人类语言网络的神经递质架构及其在卒中后失语症中的破坏模式。研究发现语言回路按连接类别组织：皮质-皮质通路以血清素能和谷氨酸能信号为主，丘脑-皮质投射主要依赖胆碱能系统，而前颞叶连接则呈现GABA能回路富集。在239例卒中患者中，失语症与特定的神经化学损伤特征相关——脑叶病变表现为突触后血清素能损伤，皮质下失语症则优先出现突触前胆碱能或血清素能破坏。这些发现绘制了语言网络的神经递质架构，并为卒中后失语症建立了神经递质回路层面的分析框架。对四项药物试验的事后分析显示，治疗药物与神经递质匹配程度与失语症改善存在关联，提示个性化药物策略可能增强行为干预的响应性。 |
| 小脑扰动损害人类工作记忆并降低整个皮层的空间调谐能力。 |
Brissenden, J. A. |
2026-05-15 |
PDF |
工作记忆，即信息的短暂维持与操作，是人类认知的基础。尽管工作记忆通常被认为依赖于额顶叶皮层，但近期神经影像学证据表明小脑也参与包括记忆在内的多种认知功能。目前尚不清楚小脑处理是否对视觉输入的持续维持具有必要性，抑或工作记忆的小脑特征仅是皮层活动的下游反映。通过结合功能性磁共振成像（fMRI）与经颅磁刺激（TMS）技术对人类进行研究，我们发现小脑干扰会广泛削弱皮层空间调谐能力，并损害空间工作记忆的回忆功能。这种损伤程度与干扰经典额顶叶工作记忆区域后观察到的结果一致。这些发现确立了小脑在空间信息持续维持中的因果作用，要求对人类工作记忆的主流理论进行修正。 |
| 早期双语者的大脑结构与语言熟练度及语言平衡之间的关联 |
Coutinho, M. R. |
2026-05-15 |
PDF |
先前针对双语者的研究曾报告大脑结构与（i）语言熟练度或（ii）语言平衡度（双语者两种语言熟练度之间的差异）这两个维度存在关联，但鲜有研究同时考察两者——尽管它们高度相关。这些研究通常以晚期双语者为对象，且分析局限于特定脑区。本研究以46名早期文化型西班牙语-英语双语者（平均年龄16.7岁）为样本，在全脑层面检测了灰质体积（GMV）和皮层厚度（CT）与这两个维度的关系。结果显示，右侧角回（AG；BA 39）延伸至颞上回（BA 22）区域的GMV与较弱语言的熟练度呈正相关。更均衡的双语能力还与AG（BA 39）区域GMV增加相关，同时伴随左侧中央后回（BA 1）、右侧小脑小叶IX及右侧枕上回（BA 18）GMV减少。然而，在控制语言熟练度后，GMV与平衡度的这些关联消失。CT与这两个语言维度未发现显著关联。我们的发现表明：GMV与平衡度的关系由语言熟练度驱动，且鉴于关联区域位于右侧下顶叶皮层，GMV与语言熟练度的关系可能不涉及语言特异性机制。本研究将这两个语言维度的神经解剖学基础区分开来，并将其定位于以往研究通常未关注的脑区。 |
| 互补性δ2-原钙黏蛋白的表达描绘了灵长类动物中平行的基底神经节回路 |
Hoshina, N. |
2026-05-15 |
PDF |
基底神经节（BG）在解剖学和功能上形成既分离又整合的并行回路，但决定其特异性的分子机制尚不清楚。我们通过免疫组化方法绘制了三种δ2-原钙黏蛋白（δ2-PCDH）细胞黏附分子——PCDH10、PCDH17和PCDH19——在猕猴基底神经节中的表达图谱。在纹状体内，每种PCDH沿头尾轴和腹内侧-背外侧轴呈现区域性梯度表达。这三种PCDH表现出互补分布，以渐变方式持续勾勒出与功能分区对应的分子边界。这种互补分布同样出现在基底神经节输出核团中。鉴于不同基底神经节结构中表达相同δ2-PCDH的神经元倾向于相互连接，这三种δ2-PCDH的表达模式可界定并行基底神经节回路内的功能区域。综上，PCDH10、PCDH17和PCDH19的互补表达分别与不同的基底神经节回路广泛对应，提示了灵长类基底神经节分离且整合的并行组织架构背后的分子编码机制。 |
| 人类皮层血管系统的高分辨率三维映射 |
Curcic, V. |
2026-05-15 |
PDF |
人类皮层血管系统三维结构的微米级定量描述，对于理解血管结构对脑血流、神经血管耦合、神经系统疾病及人类神经影像信号的影响至关重要。然而，由于人类皮层的高分辨率三维血管数据获取依赖于死后显微成像技术，且针对啮齿动物组织开发的透明化与全组织免疫标记方法在高度交联、富含色素的固定人类皮层中效果有限，此类数据极为稀缺。本研究提出h-iDISCO+工作流程，可在长期福尔马林固定的人类脑组织中实现全组织免疫标记及动脉、毛细血管和静脉的高分辨率光片成像。通过在组织染色前整合延长氧化与光漂白处理，我们实现了样本的均匀透明化与抗体全深度渗透。将该工作流程应用于人类初级视觉皮层组织样本后，我们定量分析了血管几何特性及跨皮层深度的血管密度。该方法能以微米级分辨率对人类皮层血管网络进行定量重建，从而获取此前无法获得的人类皮层血管三维数据集。 |
| 压力环境下的统计学习：自主神经系统反应性塑造从语音流中学习概率模式的过程 |
Sholihat, A. |
2026-05-15 |
PDF |
成年期的学习嵌入日常社会生活之中，其间心理社会压力期与恢复期交替出现。自主神经系统调节身体对环境需求的反应，但个体在此调节过程中存在显著差异。目前尚不清楚这种身体调节的个体差异是否会影响从感官输入中学习概率模式的能力。本研究通过一项六小时实验，模拟日常环境中的心理社会压力与恢复过程，探究语音流中概率模式的统计学习。65名成年人在高压与低压情境下接触新型语音流，并在接触后立即及休息后评估学习效果。实验全程记录心率变异性，以捕捉个体在压力与恢复中自主神经反应的差异。基于这些测量数据，我们构建了交感神经系统与副交感神经系统反应性的综合指标。交感-副交感反应性一致的个体（即两者均高或均低）在不同压力情境下均表现出更优的统计学习效果。交感神经反应性优先支持编码过程，而副交感神经反应性则支持巩固过程。此外，语音接触期间交感神经激活对统计学习的影响取决于个体的交感神经反应性特征。这些发现表明，身体调节的个体差异与压力环境中统计依赖性的学习能力密切相关。总体而言，研究结果凸显了脑-身体-环境交互在统计学习中的关键作用。 |
| 小脑发育过程中，对肌肉命运的主动抑制维持了神经谱系的同一性。 |
Shaikh, N. M. |
2026-05-15 |
PDF |
细胞命运决定通常被认为是通过被动、基于异染色质的替代谱系程序沉默，逐步限制发育潜能。然而，本研究表明小脑发育过程中神经特性的维持反而需要TEAD-INSM1转录复合物对一种截然不同的命运进行主动抑制。TEAD1/2或INSM1的缺失会激活肌源性主调控因子Myod1，导致神经细胞获得骨骼肌细胞的转录、结构和代谢特征。Myod1的缺失完全抑制了神经向肌肉的转化，同时部分挽救了神经发育缺陷。我们的研究结果揭示了神经发育过程中潜藏的替代谱系，以及序列特异性转录因子在强化谱系边界（包括此前被认为基本不可逾越的边界）中的惊人作用，这对理解疾病背景下的异常分化和细胞类型演化具有重要意义。 |
| 豌豆蚜脑和胚胎的染色质可及性图谱识别出组织特异性调控元件 |
Liu, X. |
2026-05-15 |
PDF |
豌豆蚜（Acyrthosiphon pisum）是研究翅多型现象及宿主-共生体互作等复杂生物学性状的重要模式生物，但其调控基因组图谱尚未得到系统解析。本研究首次利用转座酶可及染色质测序技术构建了豌豆蚜全基因组染色质可及性图谱。我们检测了孤养与拥挤条件下有翅和无翅形态成虫脑组织及晚期胚胎的开放染色质区域，并在胚胎样本中联合ATAC-seq与RNA-seq分析染色质可及性与基因表达的关系。测序文库中检测到大量来自蚜虫内共生菌螺原体和布赫纳氏菌的序列，反映Tn5转座酶优先插入无核小体细菌DNA的特性。经计算去除这些序列后，剩余蚜虫基因组比对文库呈现高质量ATAC-seq数据特征。我们鉴定出37,127个共有开放染色质区域，富集于启动子和远端调控元件，与计算预测的增强子区域高度重叠，并显著富集转录因子结合基序。组织特异性是染色质变异的主要驱动因素，第一主成分解释85%的变异，共鉴定出19,513个脑组织与胚胎样本间的差异可及区域。相比之下，翅型或饲养条件相关的差异较小。全基因组范围内启动子可及性与基因表达呈显著正相关。这些数据为豌豆蚜提供了基础性调控基因组资源，为研究这种具有重要生态与经济价值的昆虫的基因调控机制建立了分析框架。 |
| 谷氨酸能神经元-肿瘤突触通过放射状胶质细胞可塑性塑造人类胶质母细胞瘤细胞状态。 |
Martija, A. |
2026-05-15 |
PDF |
胶质母细胞瘤是一种破坏性极强的原发性脑肿瘤，具有显著的肿瘤间和肿瘤内异质性。GBM细胞呈现一系列神经发育样表型，并利用正常的神经生理过程，包括与神经元微环境的突触整合。这种整合主要通过涉及谷氨酸受体的神经元-肿瘤突触介导，这些受体驱动钙离子升高，从而促进肿瘤增殖和侵袭。然而，突触信号与肿瘤细胞命运决定之间的确切关系仍待深入探究。本研究开发并应用了突触优化的人脑类器官肿瘤移植模型，以解析谷氨酸能信号如何影响GBM谱系轨迹。该模型保留了患者肿瘤的异质性，具备兴奋性NTS特征，并能在NTS扰动后实现肿瘤细胞的克隆谱系追踪。在so-HOTT模型中，通过遗传学和药理学手段抑制AMPA和红藻氨酸受体，可使肿瘤细胞组成从神经元命运转向祖细胞近端星形胶质细胞/间充质状态。这种转变源于钙信号减弱以及恶性放射状胶质细胞样祖细胞可塑性降低——后者是此前未被识别的NTS靶点。通过将神经元微环境输入整合至谷氨酸能信号通路，祖细胞群体得以调控其转录程序与细胞命运，最终塑造GBM肿瘤异质性。因此，靶向突触输入可能限制驱动GBM适应性和治疗逃逸的异质性。 |
| 一个抑制性调控级联反应在特定感觉神经元类型中塑造了活动调控基因表达的时间模式。 |
Bates, S. G. |
2026-05-15 |
PDF |
长期神经元可塑性由活动调控基因表达程序驱动，这些程序以神经元类型特异性方式编码刺激特征。活动调控基因程序通常表现为无需新蛋白质合成即可快速诱导即早基因，随后由即早基因编码的转录因子调控次级反应基因的诱导。然而，在体内特定神经元类型中，这些程序响应生理刺激的分子模式机制尚不明确。我们此前发现温度调控秀丽隐杆线虫AFD温度感觉神经元对中的活动调控基因程序驱动行为可塑性。本研究通过分析不同时长温度升高后的AFD神经元，发现该神经元中的活动调控基因呈现不同时间轨迹。值得注意的是，快速诱导基因不包含已知即早基因，而是富集信号转导与导航相关分子。快速与延迟活动调控基因表达均需CMK-1 CaMKI激酶和CRH-1/CREB转录因子参与，其中CRH-1在早期和晚期均发挥作用。我们进一步定义了时间调控级联：CREB依赖的RCAN-1钙调磷酸酶调节因子诱导与MEF-2 MEF2/MADS结构域转录因子协同作用，在早期时间点抑制延迟活动调控基因表达。随后RCAN-1的下调可能促进后期CRH-1依赖的活动调控基因表达。研究结果表明，除经典基因激活转录级联外，活动调控基因控制的抑制机制同样在体内感觉神经元类型中精确塑造活动调控基因级联动态，提示不同神经元类型可能通过特异性细胞类型调控通路驱动活动调控基因表达程序。 |