| 清楚了吗？关于先验知识对退化语音感知影响的稳健电生理测量。 |
Synigal, S. R. |
2026-08-05 |
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感知与感觉并非同义词。相反，感知是一个过程，其中感官输入基于记忆、经验和背景，以行为相关的方式被组织和解释。一个常被引用来解释感知的特定框架是贝叶斯推断。该框架将感知视为一个概率过程，其中不精确的感官数据与先验知识（先验）相结合，以确定有意识感知的内容（后验概率），这反映了大脑对感官数据原因的最佳猜测。一个关于先验信息如何影响感知的显著行为例子见于研究中，其中通过提前呈现语音内容信息，使退化的语音变得可理解。对这一现象的神经生理学研究主要集中在其如何影响低级感觉编码的神经指标上。这些指标上报告的任何效应大小往往远小于——且远不如——伴随先验信息而来的对感知的显著大效应。在本研究中，我们记录了27名健康成年参与者（16名女性）的脑电图，他们聆听了由匹配或不匹配文本前置的退化语音片段。以匹配文本形式的先验知识在聆听退化语音时导致了显著的感知突显效应。对所得脑电图的分析揭示了：1）先验信息对语音语言编码的脑电图测量有显著但相对较弱的影响；2）先验信息对一个类似已确立的感知证据积累神经指标的脑电图信号有非常大的影响，且该信号与参与者间的语音清晰度评分密切相关。这些脑电图信号可能分别对应于退化语音预测感知过程中贝叶斯推断过程的不同组成部分。因此，它们对更广泛地理解预测感知以及未来对临床人群感知障碍的研究具有重要意义。 |
| 鸟类鸣唱复杂性的全球格局与演化 |
Bulla, M. |
2026-08-05 |
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鸟类为何演化出复杂的鸣唱一直是一个长期未解之谜。在此，通过量化4,940种鸟类（占所有雀形目的83%）的鸣唱复杂性，我们展示了鸣唱复杂性的纬度梯度，最复杂的鸣唱出现在温带、开阔栖息地的鸟类群落中，这些鸟类以相对不显眼的羽毛为特征。通过控制共同祖先的比较分析，我们发现对基于性选择强度、智力信号或物种丰富度的传统解释支持甚少。相反，复杂鸣唱主要在会学习鸣唱的雀形目中演化，尤其是候鸟、栖息地泛化种以及在开阔栖息地繁殖的物种，这些环境中结构化声学信号传播更高效。综合来看，我们的发现表明，全球鸣唱复杂性的变异源于发声学习、生态背景和演化历史之间的相互作用，而非单一的选择驱动因素。 |
| 一种稳健且具普适性的低投入空间蛋白质组学工作流程，实现深度蛋白质组覆盖 |
Courtellemont, T. |
2026-08-05 |
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空间蛋白质组学已迅速成为解析复杂组织分子结构的有力方法，为局部蛋白质组组成如何塑造组织功能提供了关键见解。在本研究中，我们旨在通过建立一套仅依赖标准组织学、成像和蛋白质组学设施中常用仪器的流程，拓宽基于质谱的空间蛋白质组学的可及性。所形成的工作流程整合了高分辨率全切片成像、基于图像的区域选择、简化的低输入样本处理，以及在Orbitrap Exploris平台上优化的高灵敏度方法。为展示该方法的潜力，我们将其应用于脉络丛（ChP），这是一个高度特化但研究不足的脑结构，其空间分子组织仍鲜有表征。对来自不同年龄和性别小鼠的三个脑区室ChP样本的分析，从极少量输入材料中量化了数据集中的超过8,000个蛋白质组，提供了前所未有的蛋白质组-wide分辨率的ChP空间异质性。我们的发现建立了ChP的基础空间蛋白质组图谱，并突显了研究其在衰老、神经系统疾病和中枢神经系统感染中作用的新机会。 |
| BirdCODE：大规模检测鸟类通信 |
Fine, A. |
2026-08-05 |
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基于深度学习的动物声音识别通常应用于大型音频数据集，用于生态监测和公民科学，但现有方法缺乏从这些数据集中提取动物交流洞察所需的精细时间分辨率。在此，我们介绍了鸟类通讯检测器（BirdCODE），这是一种深度学习模型，能够以精确的时间边界检测并分类超过9000种鸟类的发声，其物种数量比之前的生物声学声音事件检测模型增加了数百倍。在广泛的基准测试中，BirdCODE在鸟类声音的检测和分类方面达到了最先进的性能。将BirdCODE应用于130万条公民科学录音，我们展示了四个案例研究，说明如何利用BirdCODE计算的声音事件边界进行系统发育分析、描述声学交流的地理和时间变异，以及表征跨物种互动。这些共同证明了BirdCODE如何能够实现大规模、数据驱动的鸟类通讯研究。模型代码、权重和预测结果均已公开提供。 |
| 基于对比调控嵌入注意力模型的个性化基因组差异表达预测：洞见与挑战 |
Hu, Z. |
2026-08-05 |
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深度学习模型应用于DNA序列，在预测基因表达、染色质谱和变异致病性方面已取得成功。然而，学习个体间差异仍具挑战性，因为个体间的DNA序列变异很小，而基因表达受非遗传噪声的显著影响。先前从序列预测个性化基因表达的努力在训练基因之外显示出有限的泛化能力，揭示了诸如在连续卷积下采样层中，高度相似的输入序列间变异信号被稀释等局限。在本研究中，我们探索了应对这些挑战的架构修改。我们提出了一种对比性调控嵌入注意力模型（CREAM），旨在更好地捕捉个体间的细微序列差异。为减轻非遗传变异的影响，我们将基因表达分解为遗传和非遗传成分，并评估模型在遗传信号上的性能。在模拟和GTEx转录组数据集上评估时，CREAM能捕捉组织特异性基因表达，并在训练基因上显著优于基线架构。CREAM自主优先考虑统计精细定位的因果表达数量性状位点，引入辅助$L_1$归纳偏置进一步增强了在未见基因中定位因果变异的精确性。然而，对所有测试方法而言，预测未见基因表达的泛化能力均降至接近零的相关性。单次运行的模型预测不确定性可捕捉训练基因的预测准确性，并反映测试基因的跨运行一致性。尽管对未见基因的准确推断仍是开放问题，我们的结果突出了关键障碍，并为从DNA序列建模个性化基因调控指明了方向。 |
| 代谢分支点上的不对称辅底物利用，作为可驱动溢流代谢的最小网络基序 |
West, R. |
2026-08-05 |
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代谢溢出现象从微生物到肿瘤普遍存在：随着葡萄糖消耗增加，细胞从呼吸作用转变为呼吸发酵，并排泄有机酸或乙醇。细胞如何调节其通量以实现这一转换？利用分支点的简化模型，我们发现三种独立的“内置”机制各自能在分支点实现通量切换：两条分支上的差异酶动力学、分支酶的变构调节，以及两个分支点反应间不对称的辅底物（如NADH/NAD+）利用。值得注意的是，辅底物机制实现了数倍更高的敏感性，且这种敏感性可被其他两种机制进一步增强。随后，我们将此理论应用于酵母丙酮酸分支点，通过开发包含或不包含细胞质和线粒体中NADH动力学的区室化模型来支撑溢出代谢。关键在于，只有包含NADH动力学的模型重现了实验数据：（a）NADH水平随葡萄糖流入增加而非线性上升；（b）这种上升发生在比溢出更低的葡萄糖阈值处；（c）当NADH氧化酶在线粒体中表达而非细胞质中表达时，溢出的葡萄糖阈值增加。因此，辅底物不仅仅是化学基团的被动载体；它们在分支点的不对称利用提供了一种内在的、网络嵌入的调控层，与基于酶的调控协同作用。除了解释酵母中的溢出代谢，这一理论还提供了一种通过操纵辅底物来重新路由通量的代谢工程策略。 |
| 产前缺氧缺血损伤后，兔脑瘫模型中出现了异常的疼痛表型 |
Genry, L. T. |
2026-08-05 |
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脑性瘫痪（CP）是儿童期最常见的运动障碍，其最常见的合并症是疼痛。接受产前缺氧缺血（HI）处理的兔幼崽在出生后第5天（P5）表现出痛觉过敏和腰脊髓中伤害性传入神经的扩张。在本研究中，我们探讨了HI如何改变多种感觉模态的发育及其对心理社会指标和脊髓中C纤维分布的影响。为此，我们对新西兰白兔胎儿进行了40分钟的HI手术以阻断血流，或进行假手术。我们在P1、P5、P11和P18时进行了von Frey、Hargreaves和冷痛觉过敏测试。此外，我们在P18时进行了开放场测试、双纹理偏好测试和免疫荧光检测。HI幼崽表现出发育改变，在von Frey和Hargreaves测试中出现痛觉过敏，并对冷刺激敏感性降低。HI幼崽在双纹理偏好装置中的厌恶侧停留时间较短，在开放场中心停留时间较长，但该时间内不动比例更高。这伴随着颈髓和腰髓背角中C纤维分布的变化。主成分分析显示，产前HI在感觉和行为领域产生协调改变，多变量表型分析比任何单一测量更全面地捕捉了HI的整体表型。总体而言，HI兔幼崽表现出感觉发育改变、痛觉过敏、焦虑样行为以及脊髓背角中伤害性传入神经分布的变化。 |
| 探究感觉运动适应过程中theta-gamma相位-振幅耦合的作用 |
Voevodina, E. |
2026-08-05 |
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感觉运动适应是指根据环境变化调整运动的能力，对于确保运动功能效率至关重要。先前研究表明，大脑振荡及其跨不同频带的相互作用，包括相位-幅度耦合（PAC），支持运动控制背后的有效神经通信。然而，PAC在感觉运动适应中的作用仍不清楚。因此，本研究探讨了在执行感觉运动适应任务期间，theta（4-8 Hz）和gamma（30-80 Hz）振荡之间的PAC如何被调节。二十三名健康成年人执行了无适应的手指敲击任务（FTT），以及带有视觉运动适应的延迟中心出射到达任务（De-CRAT），同时通过脑电图（EEG）记录大脑活动。通过调制指数（MI）量化theta-gamma PAC（tgPAC）。在传感器水平上，两种任务在分布的额叶、中央-顶叶和枕叶电极上均显示出显著且独特的tgPAC调节（所有p值<0.05）。源级全脑分析未能揭示任何适应特异性的tgPAC。然而，涉及感觉运动和额叶区域的探索性感兴趣区（ROI）分析确定了运动阶段（计划与执行）和任务（FTT、De-CRAT基线、De-CRAT适应）之间的显著交互作用（p值<2.2e-16），但未发现与ROI的交互作用（p值=0.957）。事后检验显示，在计划和执行阶段，De-CRAT基线中的tgPAC值最高，FTT中居中，De-CRAT适应中最低（所有p值<.0001）。总体而言，我们的结果表明，tgPAC存在于一系列运动状态中，并指示一种空间分布、任务依赖的模式。这些发现提示，tgPAC可能支持运动命令的灵活调整，并反映参与运动控制的大规模网络交互。 |
| HippoGenes：一种用于人脑海马亚区转录组谱分析的稳健工作流程 |
Ngo, A. |
2026-08-05 |
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人类海马体是一种独特的皮层结构，对大脑功能、可塑性和疾病至关重要。揭示其复杂组织需要整合多尺度数据，将分子特征与中尺度解剖学和大尺度功能模式联系起来。基因表达是一种基本的微尺度表型，其分析可提供分子特征在大脑中分布情况的参考描述。利用近期影像-转录组分析，我们引入了HippoGenes，一个涵盖人类海马亚区精细基因表达模式的数据库。我们利用空间统计模型和海马表面映射，从艾伦人脑图谱的稀疏死后组织样本中重建密集转录组图谱，生成数千个基因的连续表达估计，并将其对齐到共同的基于表面的坐标系。我们展示了HippoGenes的实用性，用于（i）绘制与海马形成亚区和三分区划分一致的中间-外侧和前-后转录组梯度，（ii）检查基因表达与海马典型微结构和功能特征之间的关联，以及（iii）对具有海马病理的神经疾病患者进行亚区改变的分子解码。HippoGenes提供了一个探索海马分子组织的框架，为健康和疾病中的多尺度整合开辟了途径，并可在https://hippogenes.readthedocs.io/上公开获取。 |
| 生命前62天的神经语音追踪：语言背景与认知成熟的影响 |
Dvorakova, M. |
2026-08-05 |
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新生儿能够识别在子宫内经历过的熟悉语言模式，并将其与不熟悉的语言模式区分开来。目前尚不清楚哪些神经机制负责这种早期的语言特异性行为。在此，我们聚焦于神经语音追踪，并测试其在新生儿及一至两个月大的婴儿中是否表现出语言特异性调谐。婴儿聆听其母语（捷克语）和不熟悉语言（俄语）的婴儿导向故事，同时记录其脑电图。首先，我们考察了主要接触捷克语的婴儿与主要接触其他语言的婴儿之间神经语音追踪是否存在差异。其次，我们通过将现有数据与先前收集的新生儿队列相结合，评估了发育变化，形成了一个涵盖1至62天龄的连续样本。神经语音追踪在刺激衍生的delta和theta频带中，通过振荡功率和使用后向多变量时间响应函数的脑电图到语音包络重建准确性进行评估。接触捷克语的婴儿对捷克语语音的皮层追踪强于接触其他语言的婴儿。在接触捷克语的组内，母语捷克语比不熟悉的俄语引发更强的神经追踪，尤其在delta频带中，表明对韵律词结构的早期语言特异性调谐。在合并的捷克语接触样本中，这种母语优势随年龄逐渐减弱，表明慢节律的神经语音追踪在生命最初两个月内经历快速重组。这些发现证明，语言特异性的神经语音追踪从生命最早几周即可检测到，并受早期围产期语言经验及认知成熟的共同塑造。 |