| 胎儿MRI显示，后来被诊断为自闭症谱系障碍的胎儿在产前皮质表面积存在改变。 |
Gondova, A. |
2026-06-03 |
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自闭症谱系障碍（ASD）日益被视为一种源于产前神经发育异常的疾病，但来自胎儿脑成像的活体证据仍然有限。本研究采用回顾性胎儿磁共振成像（MRI）和基于表面的形态测量学，对15例无重大脑结构异常、后期确诊为ASD的胎儿（77%为男性；平均胎龄26.7周）与60例典型发育对照组（57%为男性；平均胎龄28.4周）的皮质发育进行了比较。后期确诊为ASD的胎儿全脑内皮质板表面积显著小于对照组（beta=-0.08±0.02标准误，p=0.002，偏eta²=0.13），相当于预估减少约7.7%（预测胎龄28.1周）。脑叶混合效应分析显示所有皮质叶均存在广泛分布的表面积减少（FDR校正后p值范围<0.001-0.024；Cohen's d=-0.06至-0.10），其中额叶和岛叶受累相对更显著（组别×脑叶交互作用：F=19.31，p=0.002，eta²=0.08）。在敏感性分析中（包括仅纳入神经发育确认的对照组及校正图像质量差异的模型），表面积结果保持方向稳定性，但质量校正后效应量有所减弱。规范模型进一步显示ASD组产前皮质表面积轨迹存在轻微负向偏离（平均Z=-0.27，p=0.018）。这些发现表明，后期确诊为ASD的个体可能在产前阶段已出现皮质形态发生的差异，并提示基于胎儿MRI的表面形态测量学可用于研究与ASD风险相关的早期神经发育变异。 |
| 多组学分析揭示青春期社会隔离后海马CA1区染色质与转录组重塑 |
Kubota, A. |
2026-06-03 |
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青春期社会隔离（SI）与精神疾病长期易感性相关，但其对海马表观基因组和转录组的影响尚不明确。本研究采用青春期小鼠SI模型，结合单细胞RNA-seq参考图谱和细胞类型反卷积，对海马CA1区进行整合性ATAC-seq和RNA-seq分析。ATAC-seq发现SI相关染色质可及性改变，包括与钙转运相关的增强子区域可及性增加，以及突触组织相关启动子区域可及性降低。基序富集分析显示这些区域中激活蛋白1（AP-1）基序的可及性降低。RNA-seq鉴定出106个差异表达基因，包括Fosl2和Hdac9上调、Fbxw7下调，以及髓鞘形成相关通路富集。尽管染色质可及性与转录变化整体一致性有限，但整合多组学分析揭示了部分差异表达基因的局部协同变化。细胞类型导向分析表明，SI下调的转录特征优先与兴奋性神经元相关，而上调特征在非神经元群体（特别是少突胶质细胞）中富集。与此一致，反卷积分析显示隔离小鼠少突胶质细胞比例增加，兴奋性神经元减少。这些发现表明，青春期SI驱动海马CA1环路选择性表观基因组和转录组重塑，伴随神经元和胶质细胞群体差异适应性反应。 |
| 因果推断阐明了背景选择和突变率变异在塑造人类遗传多样性中的作用。 |
Barroso, G. V. |
2026-06-03 |
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数十年的理论与实证研究一直试图调和关于进化如何塑造遗传变异模式的不同观点。我们现在认识到基因组是由中性和选择性力量共同塑造的马赛克，但量化它们的相对贡献仍是一个未解决的挑战。主要障碍在于以往研究倾向于孤立分析每个进化过程。然而不同过程可能在遗传变异上留下相似特征，使得仅凭相关性难以得出结论。为弥补这一不足，我们基于背景选择与突变率变异预测了多样性景观，进而构建结构方程模型来描述突变、重组和选择如何共同塑造基因组多样性景观。该方法更真实地呈现了生物相互作用，并能严格评估假设的因果结构，在概念和实践层面均较以往研究有所提升。对人类数据的分析显示，候选模型在不同染色体上的解释力存在显著差异。我们发现先前研究可能高估了背景选择的预测准确性——尽管它仍是多样性的主要驱动因素，但在某些染色体上突变率变异的影响与之相当。我们还证明重组通过影响背景选择对多样性的增强作用远强于其致突变效应，从而解决了长期存在的争议。本研究证明，对基因组生物学固有变异进行建模能显著提升我们解释人类遗传多样性的能力。同时，突变率与约束位点密度间未建模协方差的证据重新激发了关于突变景观进化的讨论，尽管仍需进一步研究来确定其起源。 |
| 一种用于体内双光子电压记录的红色发射、基因编码指示剂 |
Yang, S. |
2026-06-03 |
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基因编码电压指示剂（GEVIs）能以毫秒级时间分辨率对神经元膜电位进行微创、细胞类型特异性的光学测量。红移型GEVIs尤其具有优势，因为它们能与互补传感器实现光谱复用，并与蓝光激活的光敏蛋白结合实现全光学电路检测。尽管有这些优势，现有红色GEVIs在双光子激发（深部组织成像的主要模态）下性能有限，导致其不适用于体内实验。本文介绍VADER1——一种突破该局限的红色GEVI，可在双光子照明下实现体内可靠尖峰检测。在双光子激发下，VADER1支持随机访问和共振扫描显微镜的扩展电压成像，可记录至皮层第5层的神经元活动，并能与钙指示剂进行双色成像。通过填补关键光谱空白，VADER1实现了快速电活动与其他神经信号的集成光学测量，为双光子全光电生理学奠定基础。 |
| 跨皮层与非皮层区域的结构性定向脑行为不对称 |
Hashemi, F. |
2026-06-03 |
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大量研究表明，左右大脑半球在塑造人类行为中发挥着不同的作用。然而，由于方法学上的考量，该领域的大多数研究主要依赖心理学方法。在此，我们提出探索性的神经生物学证据，表明众多皮层及非皮层同源区域的脑容量可能在与多种行为测量相关的方向上呈现一致的偏侧性。值得注意的是，这种偏侧性在许多行为参数中于对侧同源区域之间重复出现。不对称的行为方向性分布在大脑大部分区域，尤其是在人类特别发达的额叶和颞叶皮层。这可能为先前描述的半球不对称性增添了新的维度。此外，这有助于理解为何即使在结构不对称性细微的情况下，仍能观察到显著的功能不对称性。同时，这些发现可能揭示大脑在健康与疾病状态下如何调节行为，并有助于理解神经及精神疾病的相关过程。 |
| 异常染色质重塑影响唐氏综合征中人类神经细胞命运的改变 |
Klein, J. A. |
2026-06-03 |
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正确的神经祖细胞（NPC）命运特化对于产生构成正常大脑结构和功能所需的全部神经元和胶质细胞至关重要。神经发育障碍，包括常染色体非整倍体唐氏综合征（DS）或21三体综合征（T21），常与细胞命运决定受损相关，这些缺陷最终通过未知机制导致整体脑大小和细胞类型组成的差异。为揭示T21中驱动NPC命运改变的机制，我们利用配对单核转录组和表观基因组分析，研究人诱导多能干细胞（iPSC）来源的NPC及其分化后代，并结合深入的克隆细胞命运、细胞周期和蛋白质组学分析。本研究表明，T21的NPC在命运特化的最早阶段未能激活协调的神经发生程序，反而在神经发生位点维持抑制性染色质结构，导致神经发生减少和NPC持续增殖。我们发现在T21中，抑制性组蛋白标记H3K27me3在多种细胞和组织类型中失调的命运指导基因上出现新的富集，同时T21的NPC中H3K27me3结合位点发生全基因组范围的变化。此外，使用催化H3K27甲基化的多梳抑制复合物2（PRC2）抑制剂进行药理处理，足以部分恢复T21细胞中的神经发生。总体而言，我们的分析揭示了一种影响T21神经发生缺陷的染色质机制。 |
| 背腹侧通路的短期发育轨迹及其与一年级学习的关系 |
Ren, X. |
2026-06-03 |
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正式学校教育的第一年是阅读和数学基础学习的关键时期，这一年中出现的个体差异能够预测数十年后的学业成就。然而，大脑在这一关键年份的变化如何与阅读和数学学习的个体差异相关联，目前尚不明确。在这项预先注册的研究中（https://osf.io/97ybe），我们在一学年内每月采集了阅读和数学学习的行为评估数据，以及用于测量白质微结构的弥散加权MRI扫描。行为学习轨迹呈现为阅读的S形曲线或数学的倒U形曲线。右侧中纵束的逐月微结构变化预测了数学成绩的相应变化，但对阅读成绩无预测作用。研究结果凸显了白质微结构作为早期数学学习动态基础的作用，并揭示了一个更普遍的规律：在基础学习窗口期，白质微结构的快速变化可能与不同的学术领域相关联。 |
| 人类缰核的转录组学分析揭示了情绪障碍中共享的分子结构。 |
Cameron, S. |
2026-06-03 |
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缰核是单胺能及奖赏环路的关键调控者，其在情绪障碍的神经生物学机制中日益受到重视。临床前研究表明，缰核过度活跃会驱动抑郁样行为，而氯胺酮和深部脑刺激等干预措施可逆转该现象。然而，人类缰核的分子结构仍未被充分探索。本研究采用跨诊断框架，系统刻画情感障碍中共有及疾病特异性的转录组改变。我们对荷兰脑库提供的对照组（n=6）、重度抑郁症（MDD；n=6）及双相情感障碍（BPD；n=6）死后脑组织缰核富集样本进行批量RNA测序。通过差异基因表达和差异转录本使用（DTU）分析，鉴定出与诊断及性别相关的转录变化。单病种比较显示差异表达基因数量有限（MDD：60个；BPD：66个；FDR<0.05），这与统计效力不足及/或疾病特异性效应微弱相符。相比之下，合并情感障碍病例（MDD+BPD；n=12）的跨诊断分析识别出378个差异表达基因，表明情绪障碍存在显著的共有分子特征。上调基因富集于钾通道活性、钙稳态及Wnt信号通路，与神经元兴奋性改变一致；下调基因则富集于金属离子结合功能。DTU分析发现49个异构体转换事件，揭示了基因水平无法捕获的异构体特异性调控。生物学性别对转录组变异有显著影响，男女间存在67个差异表达基因及18个异构体转换，包括已知影响神经元兴奋性的GPR151、NLGN3和KIF17基因的性别依赖性调控。综上，这些发现支持情绪障碍存在共有分子架构，并强调了跨诊断及性别差异化研究策略的重要性。 |
| 自闭症患者人际同步适应性增长减弱 |
Kwon, J. |
2026-06-03 |
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在社交互动中，人们会持续调整彼此的动作与节奏，这一过程被称为人际同步，有助于建立融洽关系、促进相互理解并实现顺畅沟通。针对自闭症谱系障碍（ASD）的研究中，既往报告常显示其同步性存在异常或减弱，但多数研究依赖整体或会话平均测量指标，可能忽略了协调性随时间发展的动态变化。因此，尚不明确自闭症患者的互动差异究竟源于同步性的整体减弱，还是人际协调时间动态特征的改变。本研究通过陀螺仪追踪与时间分辨轨迹建模，考察结构化面对面沟通任务中头部运动同步的时间动态特征，比较非自闭症二人组（两名典型发育[TD]伙伴）与混合神经类型二人组（一名TD说话者与一名自闭症倾听者配对）的差异。以相位锁定值（PLV）为指标的相位同步性在混合神经类型二人组中整体较低。关键的是，时间分辨分析揭示了同步轨迹的显著组间差异：非自闭症二人组在互动过程中呈现渐进式适应性同步增长，而混合神经类型二人组则表现为显著减弱且更平缓的模式。这些发现表明，自闭症可能涉及社交协调时间组织特征的改变，而非单纯的同步性整体减弱。 |
| 人类大脑中探索-利用决策的时空解码 |
Yadav, R. |
2026-06-03 |
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适应性行为需要在利用已知奖励与探索新机会之间灵活切换。这种探索-利用决策通过分布式脑网络实现，该网络以额极皮层（FPC）和腹内侧前额叶皮层（vmPFC）为核心枢纽，通过权衡已知选项的即时价值与探索的潜在未来价值来计算特定选择的总价值。要解析大脑如何管理这种权衡，关键在于捕捉这些神经计算在空间分布皮层网络中的精确时间动态。本研究将脑磁图（MEG）与部分可观测马尔可夫决策过程（POMDP）建模相结合，在强化学习任务中通过解码MEG源空间的POMDP衍生选择策略，绘制了探索-利用决策在皮层上的精确时空涌现图谱。我们证明探索-利用策略的实施通过前额叶皮层吻侧的功能层级分化展开：在决策形成阶段，外侧FPC在选择执行前数百毫秒即启动向探索的策略性转换；而vmPFC和眶额皮层（OFC）在探索试验中未表现出早期显著偏离基线利用轨迹，仅在选择执行前出现延迟的瞬时峰值。在反馈阶段后，vmPFC和OFC转变为对选择经验价值的持续表征，以更新奖赏预期并指导后续行动。将强化学习变量映射到毫秒级神经数据，揭示了人脑解决探索-利用困境的机制：通过FPC早期策略性启动探索、vmPFC和OFC延迟性探索转换，以及持续结果评估来优化未来行动。 |