| 何时向长辈或同辈学习：可及性-知识权衡解释了年龄偏向性社会学习的多样性 |
Maisonneuve, L. |
2026-06-17 |
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在许多动物物种中，个体通过向其他个体学习来获取知识，从而提升生存与繁殖能力。然而，在众多可用的文化范本中，并非所有信息都可靠。因此，个体倾向于有选择性地选择学习对象。一种普遍模式是偏好年长个体，因其可能通过生活积累宝贵知识。但实证研究也表明，个体常向同龄者学习，这表明模仿年长者并非普遍最优策略。因此，有利于向年长者而非同龄者学习的生态与社会条件仍不明确。本研究在个体知识随年龄积累的年龄结构化种群中，探究了年龄偏向性范本选择的进化驱动力。我们构建了一个模型，捕捉范本年龄选择与年龄特异性社会学习投入、个体学习投入及利用获取知识获取能量之间的协同进化。研究表明，自然选择促使个体随年龄增长从社会学习转向个体学习，并从学习转向能量获取。而范本年龄选择则通过权衡"知识丰富者"与"易接触者"来进化。这种权衡导致年轻学习者优先选择相对年轻的范本——这类范本数量多，且因学习者早期知识有限，仍能提供大量新知识。随着个体年龄增长，遇到能提供显著新知识的范本愈发困难。因此，个体预期会转向向知识更丰富的年长者学习。种群、环境及知识特征可改变这一平衡，产生从主要向同龄者学习到持续选择最年长个体的多种策略。具体而言，向同龄者学习在以下情境中更受青睐：种群内同龄群体互动结构紧密、死亡率高或相遇率高；环境不稳定导致知识快速流失；以及知识易获取或易传播时。 |
| 非人灵长类动物的精选基因组尺度核苷酸多样性面板 |
Pankratov, V. |
2026-06-17 |
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背景：灵长类是系统发育和生态多样性最丰富的真兽亚纲哺乳动物之一，在推动人类进化、物种形成过程和保护生物学研究方面具有核心作用。尽管已有数千个灵长类类群的全基因组序列被生成，但数据处理中的差异——特别是性连锁区域缺乏倍性感知变异检测——限制了现有数据集在大规模比较分析中的应用。结果：本研究利用公开可用的非人灵长类短读测序数据、近期发表的灵长类基因组组装序列及倍性感知变异检测流程，构建了涵盖269个物种、71个属共3,240个个体的全基因组核苷酸多样性数据集。为进一步促进跨物种比较，我们生成了用于变异检测的灵长类基因组多序列比对。结论：这一经过整理的非人灵长类多样性资源为未来灵长类进化生物学、物种形成及性染色体进化研究奠定了基础（数据获取：https://pure.au.dk/portal/en/datasets/primate-diversity-panel/）。 |
| 长程转录调控在解读与人类疾病相关的非编码变异中的作用 |
Mandic, K. |
2026-06-17 |
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全基因组关联研究（GWAS）是发现单核苷酸多态性（SNPs）与表型性状关联的关键工具，并已成功应用于多种疾病和失调。然而，一个重大挑战在于寻找受非编码SNP影响的基因，特别是当该基因在基因组距离上处于远端时。本研究提出了一种名为targPred的新方法，该方法利用基因组调控模块（GRBs）以更稳健且更具普适性的方式推断特定SNP/基因座与同一GRB内靶基因之间的关联。我们发现，癌症和精神疾病等多种疾病性状倾向于存在长程调控机制。此外，我们展示了一个与远端BDNF基因关联的儿童肥胖基因座。最后，我们提出了一种基于增强子-启动子关联的新型网络服务，以促进为多种性状和疾病寻找致病基因。 |
| 社会性习得的叫声序列揭示了高阶结构的逐步发展。 |
Mason, S. L. |
2026-06-17 |
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长期以来，句法被视为区分人类语言与其他发声系统的关键特征，非人类动物的句法现象历史上仅限于鸣唱。然而，鸣唱缺乏离散意义——这正是语言句法的核心前提。过去二十年中，多个分类群离散性语义叫声的组合性证据不断积累，为探索与语言更接近的平行结构提供了可能。但多数案例仍局限于简单双叫声序列的小型语库，无法呈现人类语句中那种复杂的内部结构。近期研究发现，若干物种能产生包含大量长叫声序列的丰富语库，这为探究非人类叫声系统中句法结构的完整维度创造了契机。本研究证实，西澳大利亚喜鹊（Gymnorhina tibicen dorsalis）在其语义叫声序列中运用多层级结构化排序规则，且这些排序规则在发育过程中习得。具体而言，长达15个叫声的序列中，每个叫声的呈现取决于前两个叫声，而独立产生的音段（音素）、叫声和序列可重组为更长的结构，表明存在层级组织。这是首个在非人类语义系统中发现多层级非相邻组织与习得性句法结构的证据。 |
| 睡眠增强人类空间图式记忆的形成 |
Bastian, L. |
2026-06-17 |
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图式记忆是一种跨事件共享规律而形成的概括性表征，被认为依赖于睡眠依赖的系统巩固过程。然而，人类中的直接证据仍然稀少。本研究让60名年轻人在虚拟现实场地中导航，并在五个阶段中学习物体类别比例的空间分布（玩具与家居用品，隐藏在不同位置的盒子中）。随后，参与者要么整夜睡眠或被剥夺睡眠，经过两个恢复夜后进行记忆测试，要么在30分钟清醒间隔后立即测试。仅在三天延迟后，旧盒子位置的空间记忆才能预测新盒子位置的空间插值，表明图式表达具有时间依赖性。关键的是，睡眠显著增强了超越时间效应的空间整合能力。这种增益可通过编码后第一晚的额叶皮层慢波-纺锤波耦合来预测，从而将睡眠振荡与情景空间记忆向整合图式表征的转化联系起来。 |
| 单细胞染色质追踪揭示记忆形成过程中的多模态分子程序 |
Itoh, K. |
2026-06-17 |
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经验依赖性活动在记忆形成过程中转化为神经元集群中的协调分子程序。然而，由于集群的稀疏性和即早基因表达的瞬时性，目前尚不清楚即早基因如何激活下游次级反应基因以调控学习特异性神经可塑性。本研究构建了厌恶性学习的单细胞多组学图谱，并开发了ChromTRAP技术，该技术通过AP-1（FOS/JUN）核心的染色质痕迹回溯性识别近期激活的神经元集群。我们整合了杏仁核、海马体和前额叶皮层的转录组、染色质可及性、组蛋白修饰及FOS占据数据，揭示了学习相关基因的调控程序——这些基因被定义为相较于基线活动或独立刺激暴露，在联合学习中优先诱导的次级反应基因。这些程序遵循脑区及细胞类型特异性的近端-远端调控逻辑：基因近端的Polycomb相关H3K27me3重塑与AP-1结合的H3K27ac标记远端增强子。学习相关基因进一步与增强的细胞间信号传导及MEF家族活性相关联。本研究建立了连接学习经验与活动依赖性神经可塑性中分层表观遗传调控的单细胞多组学框架。 |
| 定向人类结构连接组揭示层级组织并塑造大规模脑动态 |
Huang, N. |
2026-06-17 |
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人类结构连接组通常基于弥散加权成像（DWI）和纤维追踪技术构建，提供了全脑神经连接的宏观描述，是网络神经科学、大规模脑模拟及个性化数字脑孪生的结构基础。然而，基于纤维追踪的连接组存在根本性局限：无法区分传入与传出连接，导致生成的网络是无向的，因而无法体现由解剖连接方向性所决定的层级组织。本研究通过跨物种连接蓝图，将猕猴示踪剂追踪的投射模式迁移至人类，构建了有向人类结构连接组（DHSC）。对DHSC的拓扑分析揭示了其生物学合理性、小世界网络组织特性及基于方向性的层级结构，从而呈现了人脑网络的层级组织。在脑动力学背景下，方向性的引入重塑了感觉输入的传播与持续模式。DHSC还能最优地捕捉刺激诱发脑活动的经验时空动态。研究结果表明，解剖方向性是大尺度脑组织与动力学的重要决定因素，为有向连接组在大规模人脑模拟中的潜在优势提供了证据。最终生成的DHSC及相关分析与数据均已公开。 |
| 通过人类胼胝体对认知功能的功能性投射 |
Bonandrini, R. |
2026-06-17 |
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自神经科学研究伊始，如何调和人类大脑由两个不对称半球构成这一解剖学观察与心智现象统一性之间的矛盾，始终是困扰学界的一大难题。胼胝体白质连合纤维作为解决这种解剖学二元性的关键神经基质，其在不同认知领域的功能参与程度至今仍属未知领域。本研究通过概率性方法系统表征了胼胝体在多种认知功能中的参与模式。具体而言，我们采用基于健康受试者参考样本的断连组学方法，以哈佛-牛津模板中的宏观解剖皮层区域为种子点，估算了胼胝体的结构性连接。通过将结构连接性与各皮层区域在认知功能中的参与度（源自Neurosynth元分析）相乘，我们获得了胼胝体在不同功能域的体素级特征图谱。研究结果显示：胼胝体后部区域在视觉与情景记忆中参与度更高，前部区域在决策与工作记忆中作用更显著，而躯体感觉与运动功能则与胼胝体中央背侧区域关联更为密切。 |
| 早期感觉剥夺驱动感觉整合在保守的全局层级中的局部重组 |
Wei, W. |
2026-06-17 |
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人脑通过层级系统处理感官信息，从初级区域到高级区域，整合多模态输入以支持感知和认知。虽然早期感官丧失会引发广泛的神经可塑性变化，但其对皮层层级整合的影响仍不明确。本研究采用感官整合框架，量化大脑区域在层级中如何优先处理不同感官输入，考察了早期失明和失聪个体的皮层重组情况。研究发现，早期感官剥夺会驱动受剥夺初级皮层区域附近的高度局部化重组：早期失明者的纹外皮层和早期失聪者的颞上皮层。功能梯度分析进一步证实了这些发现，显示这些感官区域内部存在重组。值得注意的是，各组间的皮层层级基本保持完整。然而，感官整合框架独特地检测到，在掌握名为提示语的视觉交流系统的失聪者中，语言相关区域出现了重组。早期失聪与听力正常个体之间的具体差异仍局限于颞上皮层。综合来看，我们的研究结果表明，早期感官剥夺会驱动受影响初级感觉皮层附近的定向重组，同时保持皮层整合的整体层级结构。 |
| MacaSurfer：猕猴大脑跨生命周期的统一表面-体积映射 |
Wei, Y. |
2026-06-17 |
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猕猴脑磁共振成像对于转化神经科学和比较神经科学至关重要，然而多中心、纵向及跨物种研究因缺乏统一、自动化的结构处理工具而受阻。现有流程多改编自人类神经影像学或局限于碎片化步骤，无法在异质性采集条件和发育阶段中提供稳健的表面-体素表征。本文提出MacaSurfer——一个全自动、容器化的框架，用于猕猴全生命周期脑结构的统一表面-体素映射。MacaSurfer包含针对猕猴解剖学特化的组件：组织分割模型、基于组织引导的偏场校正方法（仅通过T1加权图像优化结构映射）、拓扑感知的表面重建，以及表面感知的体素配准。基于来自全球39个研究中心965只猕猴的1346次成像数据（年龄跨度2周至23岁）验证，MacaSurfer展现出卓越的解剖一致性、重测精度及对图像退化的鲁棒性。利用MacaSurfer导出的形态测量学，我们建立了835只猕猴的标准化发育轨迹，为下游个体化偏差分析提供标准化参考。MacaSurfer已开源提供源代码、容器及预训练模型，为加速发育、转化及比较神经影像学研究构建可复现的生态系统。 |