| 神经追踪语音包络作为空间释放掩蔽的指标 |
Galeano-Otalvaro, J.-D. |
2026-07-02 |
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在嘈杂环境中理解语音高度依赖双耳线索，例如耳间时间差（ITDs）和耳间声级差（ILDs），这些线索支持空间听觉和竞争声源的分离。当这些线索受损时，听者在复杂声学环境中会面临显著困难。双耳优势的行为测量指标，如双耳掩蔽级差（BMLDs）、双耳可懂度级差（BILDs）和空间释放掩蔽（SRM），在正常听力（NH）听者中已得到充分验证，但这些测量需要主动的行为反应。基于脑电图（EEG）的神经语音追踪已成为量化连续语音神经处理的一种有前景的方法，但其对空间听觉线索的敏感性尚未得到充分表征。本研究通过基于EEG的神经语音追踪，探究了NH听者中空间释放掩蔽的神经关联。19名参与者聆听连续荷兰语语音故事，并在两种空间配置（共位S0N0和空间分离S0N90）及多个信噪比（SNRs）条件下加入掩蔽噪声。通过包络重建和时间响应函数（TRF）分析，量化了语音包络的神经追踪。空间分离增强了目标语音包络的神经追踪，尤其在具有挑战性的SNRs条件下，此时也观察到了行为层面的SRM。TRF分析进一步揭示了条件依赖的形态变化，包括晚期皮层成分振幅增加和潜伏期缩短，这与空间去掩蔽效应一致。这些神经差异在低SNRs条件下最为显著，此时空间线索提供了最大的感知收益。综合来看，这些发现表明神经语音追踪能够捕捉空间去掩蔽的皮层特征，并密切反映语音理解的行为改善。在NH听者中建立这些关系，有助于开发用于评估难以测试人群双耳优势的客观神经测量方法。 |
| 人类语言处理系统将自然语言进行规整化处理。 |
Xu, J. |
2026-07-02 |
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基于下一词预测训练的大型语言模型展现出令人瞩目的语言能力。这表明时间预测目标对语言处理至关重要，但该目标如何影响人脑语音表征结构仍属未知。本研究验证了如下假说：语音处理层级中表征轨迹的时间拉直效应促进了预测过程。我们开发了一种利用功能磁共振成像测量这些轨迹曲率的方法，该方法利用了单神经元响应时间尺度与群体轨迹曲率之间此前未被发现的关联。通过分析受试者聆听自然语音时的大脑响应，发现低层级听觉区域的响应轨迹曲率最大，并沿皮层层级逐渐拉直。我们将相同语音刺激及其扰动版本输入与人类大脑响应高度对齐的语音表征模型wavLM，发现层级拉直效应在统计结构接近自然语音的刺激中最为显著。综上，我们的研究建立了时间预测目标、神经语音表征几何结构以及表征时间尺度的皮层层级之间的直接联系。 |
| 人脑中内在时间尺度的网络与层级组织 |
Krause, B. M. |
2026-07-02 |
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内在神经时间尺度代表了信息在神经回路中维持的特征持续时间。证据表明，神经时间尺度在皮层层级中呈现系统性变化：初级感觉区域的时间尺度较短，而高级联合区域的时间尺度较长。以往研究通过分类学、解剖学或基于扩散图嵌入（DME）的静息态fMRI功能连接主梯度来定义层级。本研究通过将个体颅内脑电图（iEEG）记录点的MNI坐标投影到基于人类连接组计划静息态fMRI数据构建的嵌入空间，为其分配层级位置。我们采用频谱参数化方法提取局部场电位功率谱的非周期性成分，从而估算成年神经外科患者（n=46，女性25例）静息态iEEG记录的神经时间尺度。结果显示时间尺度随层级位置单调递增，并与基于参与者iEEG功能连接DME分析得出的两个感兴趣区（ROI）级网络拓扑指标相关：平均功能连接更强的ROI表现出更长的时间尺度，作为网络枢纽（定义为嵌入空间中心邻近区域）的ROI同样如此。此外，时间尺度随睡眠阶段动态变化，在非快速眼动睡眠期最慢，在清醒和快速眼动睡眠期最快。清醒和N1睡眠期存在的层级梯度在REM、N2和N3睡眠期消失，这是由于层级较低区域的时间尺度选择性增加所致。本研究提出了可应用于iEEG数据的层级新指标，建立了人类iEEG中神经时间尺度、皮层层级与网络拓扑的直接关联，并证明这种层级组织受脑状态动态调节。 |
| 调节婴儿对语音的神经追踪 |
Fernandez-Merino, L. |
2026-07-02 |
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神经振荡与言语的节奏结构同步，这一过程被称为皮层追踪，被认为支持言语感知和语言习得。婴儿期皮层追踪的个体差异可预测后续语言发展结果，但关于这种神经机制在早期发育中能否被近期听觉经验塑造，目前知之甚少。本研究测试了短暂接触结构化音乐节奏是否调节6个月和10个月西班牙-巴斯克双语婴儿的言语皮层追踪。婴儿在聆听言语前，先接触与言语信号节奏结构匹配的规律性音乐序列或节奏不规律的音乐序列。通过脑电图测量皮层追踪，并以delta和theta频段的言语-脑相干性进行量化。规律性音乐序列增强了后续言语皮层追踪，但效应随年龄、语言和频段而异。在西班牙语中，节奏启动增强了10月龄婴儿的delta频段追踪；而在巴斯克语中，则增强了6月龄和10月龄婴儿的theta频段追踪。这些语言特异性效应表明，节奏启动与个体语言的时间特性及婴儿不断发展的语言经验相互作用。综上，研究证明皮层追踪在婴儿期是一种高度灵活的神经机制，可被结构化节奏输入快速调节。因此，我们识别出节奏经验是婴儿听觉环境在语言发展过程中塑造神经言语处理的潜在途径。 |
| 行为灵活性中下边缘皮层功能的双集成模型 |
Adlakha, A. |
2026-07-02 |
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下边缘皮层（IL）既被描述为奖赏寻求行为的促进者，也被描述为终止者，但这两项功能看似相互排斥。我们通过提出双神经元集群模型来调和这一矛盾：一个负责动作-结果预测，另一个负责预测修正。利用大鼠纵向微型显微镜成像技术，我们发现训练过程中，动作-结果预测神经元集群通过抑制IL中绝大多数神经元群体的活动来锐化其功能。当行为关联性趋于稳定时，熵值降低，反映出预测模型的精细化。在消退阶段，预测修正神经元集群因奖赏缺失而被激活。基于这两个集群的计算模拟成功复现了我们的实验结果。该框架通过证明IL活动动态编码预测准确性，调和了相互矛盾的模型——即IL的调控既能加速也能消除消退行为。我们的发现表明，IL作为动作-结果预测器，优雅地引导着行为灵活性。 |
| 多区域单细胞分析揭示阿尔茨海默病中共享与特化的细胞易损性 |
Travaglini, K. J. |
2026-07-02 |
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阿尔茨海默病（AD）的定义与分期基于淀粉样蛋白-β（Aβ）斑块和过度磷酸化tau蛋白（pTau）缠结在大脑各区域中刻板、渐进性的累积。这些区域在结构和功能上存在显著差异，但共享高度保守的细胞组成，仅存在部分区域特异性。随着病理累积，特定神经元丢失，非神经元细胞转向疾病相关状态，但不同区域中受影响的细胞类型是否一致尚不明确。本研究将西雅图阿尔茨海默病脑细胞图谱（SEA-AD）扩展至涵盖经典AD分期皮质弧的十个新皮质与异皮质区域，对84名捐赠者约700万个细胞核进行单核RNA测序、ATAC测序及多组学分析，同时结合定量神经病理学与全基因组测序。细胞核被映射至BRAIN Initiative扩展参考分类体系（207种细胞类型），并通过分层伪进展框架，联合建模Aβ与pTau，获得各区域及全脑范围内连续性的捐赠者水平AD病理负担指标。细胞变化呈现高度选择性与显著一致性：仅约30%的细胞类型出现相对丰度变化，但变化方向在区域间保持协调。特定Sst、Lamp5、Vip、Sncg和Pvalb抑制性中间神经元亚群及髓鞘化少突胶质细胞在病理极轻微的临床前捐赠者中最早丢失，同时伴随AD相关小胶质细胞的初始出现；L2/3层及特定深层兴奋性神经元丢失、小胶质细胞急剧增加及反应性星形胶质细胞出现则见于晚期捐赠者。区域特化细胞群同样易损，包括预期的异皮质类型，以及意外发现的初级视觉皮层（V1C）特化第4层（L4 IT）兴奋性神经元与混杂的Sst和Pvalb中间神经元。关键变化在三个独立队列（含700余名额外捐赠者）中复现。本研究对两类互补的易损群体进行机制解析：区域特化的V1C L4 IT神经元虽被普遍认为具有弹性却在晚期丢失，以及全皮质分布的Sst中间神经元在疾病早期最早丢失。通过多智能体AI工作流，基于差异表达构建文献支撑的假说，发现L4 IT神经元中由高NMDA受体表达介导的过度兴奋性是其收敛性易损表型。易损Sst中间神经元通过部分不同通路汇聚于过度兴奋性，且富集AD全基因组关联研究（GWAS）优先基因的表达，将其易损性与AD遗传结构相关联。上述数据可通过SEA-AD.org获取，为学界探索AD进展的分子与细胞变化提供了多区域框架。 |
| 一个编码应激反应可扩展性的下丘脑抑制性回路 |
Cao, Y. |
2026-07-02 |
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适当的应激反应对于恰当应对、处理并随后从干扰性环境刺激中恢复至关重要。然而，大脑如何动态编码应激反应的可扩展性仍知之甚少。本研究发现，弓状核（Arc，记为ArcGABA神经元）中的GABA能神经元直接投射至下丘脑室旁核（PVH，记为PVHCRH神经元）中的促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）神经元，后者是下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴的主要调节者。尽管PVHCRH神经元在应对多种环境应激源时表现出时间锁定激活，但向PVHCRH神经元的GABA释放以及投射至PVHCRH的ArcGABA神经元活性仅在暴露于持续高强度应激源时选择性降低，而在短暂低强度应激源暴露后未出现此现象。值得注意的是，向PVHCRH神经元的GABA释放与投射至PVHCRH的ArcGABA神经元活性呈正相关，但与同一持续高强度应激源下PVHCRH神经元活性呈负相关。选择性沉默投射至PVHCRH的ArcGABA神经元足以升高HPA轴活性和应激水平，模拟了直接激活PVHCRH神经元的效果。相反，选择性激活投射至PVHCRH的ArcGABA神经元可降低HPA轴活性和应激水平，而同时兴奋PVHCRH神经元则完全消除此效应。分子身份筛查进一步揭示，这些投射至PVHCRH的ArcGABA神经元并非表达刺鼠相关肽（AgRP）和酪氨酸羟化酶（TH）标记的亚群。综上，这些发现表明非AgRP/TH的ArcGABA[->]PVHCRH神经环路通过以刺激强度依赖性方式调节抑制性GABA释放，直接编码对环境应激源应激反应的可扩展性，是关键的神经基础。 |
| 双丘脑驱动定义了杏仁核内连接的复杂性 |
Babiczky, A. |
2026-07-02 |
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杏仁核通过整合传入信号并将其传递至皮层下输出区域，在情感行为中发挥关键作用。当前模型认为，在丘脑和皮层兴奋驱动下，杏仁核内信息从外侧核和基底外侧核向中央亚核团呈串行流动。然而，由于缺乏普遍认可的划分原则，该回路内的精确连接及信号传播机制仍存争议。我们基于分子划分方法，通过亚核团特异性解剖学和电生理学图谱分析，揭示了小鼠杏仁核内连接模式中此前被忽视的复杂性。具体而言，杏仁核内信号传递依赖于外侧丘脑驱动的独立通路——经外侧亚核团传递，且大多绕过前基底外侧亚核团和中央外侧亚核团。相反，由背侧中线丘脑支配的前基底外侧核主要提供杏仁核外通路而非核内通路。我们还证实人类大脑中存在类似的双重丘脑-皮层-杏仁核组织模式。综上，我们的发现揭示了非传统杏仁核连接原则，挑战了经典的外侧-基底外侧-中央串行流模型，这将重新定义我们对行为相关杏仁核内计算机制的理解。 |
| 根据熟悉程度和社会等级，丘脑底核光遗传抑制双向调节社会动机 |
Vignal, L. |
2026-07-02 |
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背景：社会行为是心理健康的核心组成部分，其异常表现是自闭症等神经精神疾病的典型特征。社会操作性条件反射范式能够量化社会动机和社交互动中的意志性成分。尽管已有研究证实性别差异会影响社会动机，但熟悉度和社会等级等关键因素的作用仍未被充分探索。此外，传统上被认为参与运动调控的丘脑底核（STN）已被证实是奖赏和动机过程的重要调节器，可能参与社会行为调控。方法：本研究采用固定比率1（FR1）和渐进比率（PR）强化程序，在非隔离大鼠中分别考察同伴熟悉度（同笼同伴vs.陌生个体）和社会等级（优势vs.从属）对操作性意志性社交互动及社会动机的影响。通过光遗传学技术抑制雄性大鼠STN活性，评估该脑区对上述行为的因果作用。结果：雄性大鼠对熟悉同伴表现出社会兴趣和动机的降低，该效应主要由社会等级驱动，而雌性大鼠未呈现此现象。在FR1任务中，STN光抑制消除了熟悉度驱动的社会兴趣降低效应；在PR任务中，STN抑制则独立于熟悉度或社会等级降低了社会动机。结论：这些发现揭示了性别、熟悉度和社会等级是意志性社会行为的关键调节因素，并证实STN在社会动机调控中具有直接作用。该研究为理解神经精神疾病中社会功能障碍的潜在机制提供了新见解。 |
| 用于多站点神经影像分析的三维大脑几何工具包 |
Im, Y. |
2026-07-02 |
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与传统总体积测量相比，基于表面的模型能够提供更高的空间精度，用于理解与发育、神经及精神疾病相关的大脑变化。大规模脑科学计划正在整合全球数据，以发现并改进与疾病相关的大脑标记。本文提出了一套用于三维大脑几何分析的工具包，旨在应对大规模神经影像研究面临的关键挑战。我们的框架整合了可扩展的多站点数据整合方法、站点特异性混杂校正、加速统计建模、可解释机器学习以及交互式结果可视化。该工具包在参与ENIGMA双相障碍工作组（样本量N=3,373）的21个独立收集的研究样本数据上进行了测试。与传统体积特征相比，我们展示了如何跨研究站点整合皮层下形状测量，以捕捉诊断组间空间复杂的差异及其与常见治疗方法的关联。通过快速高效混合效应算法（FEMA）加速统计建模，计算时间较传统方法缩短了16倍。机器学习模型表明，在诊断和治疗预测任务中，形状特征可能比传统体积测量提供更优的预测性能，而可解释权重图则揭示了驱动模型性能的局部特征。 |