| 心理理论可预测早期右半球卒中恢复中的会话成功 |
Suazo, A. |
2026-09-05 |
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右半球损伤（RHD）患者常难以参与需要理解说话者意图的对话方面。越来越多的证据表明，对话依赖于推断说话者视角的能力，即心理理论（ToM）。然而，RHD后对话中的个体差异是否与ToM缺陷相关尚不清楚。本研究将33名RHD早期阶段（卒中后中位数5天）患者的对话成功个体差异与ToM相关联，并与16名年龄和教育匹配的对照组进行比较。我们通过参与者在与研究协调员对话时识别两幅图像之间差异的数量来衡量对话成功。采用非言语错误信念任务评估ToM能力。基线认知任务评估视觉忽视、抑制控制/视觉选择性注意和工作记忆。线性混合效应模型显示，在管理自身视角冲突的同时明确推断他人视角的ToM能力可靠地预测了对话成功（β = 0.40，p = .035；敏感性模型中β范围.36 - .52）。加入错误信念ToM显著提高了模型拟合度（ΔR2 = .108，Cohen's f2 = .14），且独立于基线认知能力和人口统计学因素。这些发现首次为单侧RHD提供了实证证据，表明推理伙伴知识并管理与自身特权视角冲突的能力对成功对话至关重要。结果支持ToM作为日常对话认知基础的理论模型。临床意义强调社会认知筛查和基于ToM的干预措施对改善卒中康复中沟通结果的重要性。 |
| 在睡眠前后从人类神经元中读取特定记忆 |
Ding, Y. |
2026-09-05 |
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仅凭一次经历便能提取单一情节的能力，是人类智力和情景记忆的标志性特征[1]。然而，从人脑神经元活动中解码特定记忆仍是一项艰巨挑战。在此，我们开发了一种基于变压器的神经网络模型[2,3]，该模型在单次观看视听情节期间，利用颅内微电极记录的神经元尖峰进行训练。通过跨通道注意力[4]整合全脑尖峰，该模型能够发现分布在不同脑区和时间尺度上的神经模式，个体参与者模型在分布外记忆回忆时能预测特定概念（如人物或地点）的发声。不同脑区在睡眠前后对记忆解码的贡献有所差异。仅使用内侧颞叶（MTL）尖峰训练的模型在睡眠前能显著解码概念，但睡眠后则不能；而仅使用额叶皮层（FC）尖峰训练的模型在睡眠后能解码概念，但睡眠前则不能，且更好的FC解码与非快速眼动睡眠增加相关。这些发现表明，信息在神经群体中系统性地分布，并随觉醒/睡眠周期发生转变[5]。这种对内部生成记忆的解码，为通过增强或抑制特定记忆来治疗情景记忆障碍的脑机接口提供了可能路径。 |
| 生态位约束驱动菌根真菌不同功能群在未来分布范围迁移中的差异 |
Edwards, J. |
2026-09-05 |
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菌根真菌是一类多样且广泛分布的植物共生体，其分布对全球生态系统功能具有重要影响。然而，迄今为止，我们缺乏不同菌根真菌类群分布范围大小的定量数据，这限制了我们预测群落组成和功能未来变化的能力。本研究利用115,924条基于DNA序列的观测数据，绘制了651种常见菌根真菌类群的分布图，并预测了其分布范围大小的未来变化。我们证明，气候、植被覆盖和土壤因素，特别是年平均温度、净初级生产力和土壤有机碳，对菌根真菌的分布起主要控制作用。基于这些驱动因素，丛枝菌根和外生菌根功能类群的生态位存在一致性差异。丛枝菌根真菌类群通常占据比外生菌根真菌更宽的生态位宽度，分布在更广泛的气候、土壤、植被覆盖、地形和干扰条件范围内。我们的模型还预测，在预计的未来全球气候下，菌根真菌类群的适宜分布范围将普遍缩小，在高排放情景（ssp5-8.5）下，平均范围将减少13.8%，约220万平方公里。这种预计的范围缩小对外生菌根真菌最为显著，与其较小的整体生态位限制密切相关。通过生成常见菌根真菌及其相关环境生态位的全球图谱，我们为广泛怀疑的全球真菌生物多样性下降建立了关键基线。 |
| 日本孵化场鲑鱼卵径的长期下降与回归率和资源量的下降相关联 |
Kitada, S. |
2026-09-05 |
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生活史性状的变异影响鲑科鱼类的适合度和种群生产力。为探究日本孵化场秋大麻哈鱼卵径和体长的长期变化及其与回归率和丰度下降的联系，我分析了1999—2019年间日本13条经孵化场增殖的河流中约21,000尾4龄和5龄鱼的卵径及雌鱼叉长（FL）。河流特异性广义加性模型（GAMs）显示多数河流中卵径呈同步下降。调整雌鱼FL、年龄和河流效应的分层GAMs揭示全国性卵径下降，而调整后的FL表现出显著的年际波动，无长期下降趋势。约2010年后，由于年龄组成变化，平均回归年龄亦下降。卵径、回归率和秋大麻哈鱼丰度的标准化指数衰减速率极为相似，提示共同的环境和进化过程在起作用。这些发现表明，母体投入的长期减少可能促成了回归率和丰度的下降，凸显了生活史性状在评估孵化场增殖项目长期后果中的重要性。 |
| PoolParty：在Python中简化DNA序列文库的设计 |
Liu, Z. |
2026-09-05 |
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背景：计算设计的DNA序列文库是大规模平行报告分析（MPRAs）、深度突变扫描（DMS）实验及其他变异效应多重分析（MAVEs）的关键组成部分。它们也日益被用于计算机模拟中分析基因组AI模型。然而，由于缺乏专门设计的软件，设计这些文库仍然繁琐且易出错。结果：在此，我们介绍PoolParty，一个Python包，通过简单而灵活的API简化复杂寡核苷酸池的设计。在PoolParty中，每个文库由一个计算图表示，仅需几行代码即可指定。超过50种内置操作涵盖核苷酸和密码子水平的突变生成、基序插入、条形码生成等。PoolParty自动为每个序列生成信息丰富的名称，并提供“设计卡片”，详细说明每个序列的生成过程。可视化方法让用户能快速审查文库内容并检查底层图结构。因此，PoolParty将寡核苷酸池设计从需要自定义函数和脚本的繁琐任务转变为结构化、透明且可重复的过程。结论：PoolParty简化了DMS、MPRA及其他多重分析文库的设计，其提供的设计卡片有助于研究人员系统性地探测和解读基因组AI模型。PoolParty还可扩展以支持新出现的分析方法和策略。 |
| 核生长素信号通路亚网络建模的通用数学框架 |
Shuttleworth, J. G. |
2026-09-05 |
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生长素是一类植物激素家族，参与植物组织和物种中的多种过程。核生长素通路（NAP）由相互作用的转录因子（ARFs）和抑制因子（Aux/IAAs）组成，这些因子调控单个细胞对生长素浓度变化的响应。这些组分存在于所有陆地植物中，且许多物种拥有每种信号组分的多个拷贝。我们提出了一个基于ODE的NAP子模块模型的通用框架，该框架具有灵活性，可模拟任何转录调控因子组合对靶基因的促进和抑制作用。我们分析了已发表的数据，并表明拟南芥根中的生长素处理会引发一系列特征性不同的时间响应谱——无论是针对靶基因还是信号组分本身。利用我们的建模框架，我们通过展示真实和理论NAP子网络的示例，并分析这些网络动态对生长素介导的转录响应的影响，重现了该行为的某些方面。这项工作证明了我们的建模框架作为通用工具的实用性，可通过其对NAP的影响来理解特定蛋白质-蛋白质和蛋白质-DNA相互作用的功能。对更复杂信号通路丰富动态的探索有望推进我们对NAP的理解。 |
| 被动灌溉增加了城市悉尼地区Lophostemon confertus（昆士兰桉）的蒸腾作用，并减少了其热胁迫。 |
Siclari, D. |
2026-09-05 |
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城市环境通常比周边自然景观温度更高，因此城市植被对于降低局部温度、改善城市居民健康至关重要。不透水的城市地表限制了降水的吸收和滞留，可能限制树木的水分获取，并威胁其长期存活。本研究测量了Lophostemon confertus（昆士兰箱木）的树木生理和生长情况，以探究一种储存雨水的被动灌溉系统如何影响澳大利亚悉尼西部炎热干燥郊区中幼龄定植树木的表现。在2024-2025年南半球夏季，即种植三年后，当地气候周期性炎热干燥，共有16天温度超过35°C。与对照树木相比，灌溉的L. confertus树木具有更高的水分可用性（即更高的黎明前叶片水势，{Psi}pre）、更低的水分胁迫（即更高的正午叶片水势，{Psi}mid，更频繁地高于膨压丧失点）、在炎热干燥夏季日更高的气孔导度（gs），以及更低的叶片温度（Tleaf）。在最初三年的定植期内，灌溉树木与对照树木之间的生长速率未观察到显著差异，但灌溉树木在炎热干燥夏季具有更高的树冠存活率。我们的结果表明，被动灌溉可能通过增加水分获取以支持蒸腾作用，从而防止叶片过热，缓解城市树木短期高温和干旱胁迫，改善树木健康。更高的树木蒸腾作用可能通过增强降温效益带来更大的生态系统服务，有助于缓解城市热岛效应。 |
| Haloplasma MreB在最小合成细菌中的重构揭示了支原体不同运动系统背后的正交力方向 |
Mimura, M. |
2026-09-05 |
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MreB，一种细菌肌动蛋白同源物，在细菌中广泛保守，作为肽聚糖合成的支架发挥作用。有趣的是，缺乏细胞壁的柔膜菌纲成员尽管没有肽聚糖，却保留了多个mreB基因。先前的研究表明，来自螺原体的两种MreB同工型能够在最小合成细菌syn3B中重建游泳运动能力，表明MreB被重新用于运动功能。在此，我们在syn3B中表达了来自早期分化柔膜菌Haloplasma contractile的七种MreB蛋白。约50%的细胞伸长，15%表现出类似Haloplasma的弯曲和卷曲运动，但与螺原体的运动方式不同。对同工型组合的系统分析揭示，运动需要特定的MreB配对，且额外的同工型能增强运动效率。冷冻电子断层扫描显示，膜相关条带由MreB丝组成。数学模型表明，仅通过改变力生成的方向即可重现Haloplasma型和螺原体型运动。因此，肌动蛋白同源物内力方向的多样化促成了柔膜菌中独立运动系统的演化。 |
| 脊椎动物发育中视网膜的指数增长和神经元产量由Hedgehog信号通路介导 |
Perez-Dones, D. |
2026-09-05 |
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神经祖细胞的自我更新与终末分化之间的平衡，受信号通路复杂相互作用的调控，这些通路设定了最终塑造并组织神经源性组织的时空线索。在本研究中，我们结合整体实验、三维图像分析、计算建模和理论工具，对发育中脊椎动物视网膜的生长与分化动态进行了定量表征。我们表明，该组织通过逐渐提高平均分化速率并缩短平均细胞周期长度来发育。此外，这种分化与细胞周期持续时间之间的平衡增加了终末分化神经元的产出效率，并且是实现明确指数生长所必需的。我们还表明，这一平衡的潜在调节因子是Hedgehog（Hh），它同时促进视网膜祖细胞（RPCs）的细胞周期进展和细胞周期退出。我们的结果代表了视网膜神经发生及其信号在脊椎动物视网膜发育过程中调节增殖与分化平衡的详细而精确的定量表征。 |
| 小脑引擎：多尺度数字脑协同仿真揭示小脑脉冲架构如何塑造皮层相干性 |
Geminiani, A. |
2026-09-05 |
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细胞活动塑造了决定大脑功能与疾病的大尺度脑动力学，然而跨尺度的因果机制仍不清楚。特别是，小脑据报道通过未知的回路相互作用在感觉运动整合过程中调节全脑动力学。为探究其潜在机制，我们开发了一种新型多尺度数字大脑模拟器，其中将橄榄小脑微回路的脉冲神经网络嵌入平均场虚拟小鼠大脑，并利用基于图谱的长程连接组进行布线。参数被系统调整以匹配来自初级感觉皮层和运动皮层（S1和M1）及小脑的多尺度实验数据。我们通过计算机模拟中损伤关键回路连接，分析了小脑回路对感觉运动整合的作用。结果表明，浦肯野细胞抑制通过去相关小脑核活动增强了“小脑引擎”的处理效率，而苔藓纤维与小脑核之间的通路是微回路内驱动M1-S1相干性的特定通路。这些结果揭示了小脑微回路与皮层感觉运动处理之间的机制联系。这一新框架为更广泛地研究特定细胞和微回路特性相关的大脑生理及病理状态开辟了新视角。 |