| 蓝斑轴突释放的多巴胺在空间上受限，选择性地塑造海马体动态及动作时机 |
Luo, D. |
2026-09-07 |
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神经调节系统广泛投射，但计算过程却涉及特定的神经元群体。神经调节能否选择性地影响任务参与的神经元仍不清楚。在目标导向的导航过程中，蓝斑核（LC）——大脑主要去甲肾上腺素来源——中的神经元在导航开始时产生反应。与此同时，多巴胺瞬变出现在CA1区蓝斑轴突周围的微米级区域。这些瞬变优先增强了附近具有斜坡动力学的CA1神经元，其较高活动预示了后续的奖赏预期行为。短暂的蓝斑激活诱发了局部多巴胺，增强了斜坡动力学，并在数秒后延迟了动作启动。阻断D1样受体（而非肾上腺素能受体）削弱了斜坡动力学并损害了奖赏预期。建模表明，当局部多巴胺与强烈的持续神经元活动同时发生时，无需专门布线即可产生选择性。因此，一个广泛投射的系统能够选择性地调节任务参与的神经元并塑造行为。 |
| 基底外侧杏仁核的多巴胺信号在探索和学习过程中编码行为显著性 |
Capece Marsico, J. |
2026-09-07 |
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动物必须在探索与威胁回避之间取得平衡，然而神经调节信号如何塑造信息寻求状态仍不清楚。通过在自由活动小鼠的基底外侧杏仁核中进行光纤光度记录，我们发现多巴胺释放在自我发起的探索行为期间选择性升高，随重复暴露而适应，并在联想学习和消退中追踪预测线索的行为相关性。我们的结果推进了当前杏仁核多巴胺功能模型，表明其传递一种状态依赖的显著性信号，突出由环境线索和自我生成探索产生的行为相关时刻，从而为杏仁核回路可塑性做好准备。 |
| 小家鼠在成为专业猎手的过程中，会将现有行为自我组织为结构化的回合。 |
Shettigar, N. |
2026-09-07 |
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在野外，小鼠必须灵活地同时执行多种计算，快速导航、探索环境、形成并使用记忆，以及平衡内部需求。在保留解释其过程所需的实验控制的同时，捕捉野外决策的自我节奏、低重复性和复杂性，仍然是一个挑战。在此，我们展示实验室小鼠在无食物限制的情况下，通过时空重组其现有行为库，学会在动态环境中觅食由模糊声音提示的隐藏资源。利用一种新颖的闭环实验装置，我们要求小鼠静坐以接收信息丰富但难以定位的声音线索，这些线索来自一个它们必须找到的正确位置，该位置位于大型竞技场中157个可能位置之一。随着经验积累，小鼠成为高效的猎手。高效狩猎无法通过特定行为模块的增加来解释，而是小鼠将现有行为重组为成簇的高质量采样和地点检查。展望未来，这项工作建立了一种研究小鼠自然主义决策的神经、分子和进化基础的方法。 |
| 挤出式生物打印中内皮-上皮细胞共培养剪切应力效应的建模与测量 |
Davern, J. W. |
2026-09-07 |
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基于挤出的生物打印能够构建类组织结构；然而，打印相关的剪切应力对细胞活力和功能的影响仍是关键考量。为解决此问题，我们开发了一套综合工作流程，结合流变学表征、计算流体动力学（CFD）建模和实验验证，以预测和评估生物打印过程中的剪切应力效应。对5%（w/v，20摄氏度）和10%（30摄氏度）浓度的明胶甲基丙烯酰基（GelMA）的流变特性进行了建模，并比较了多种非牛顿回归模型。CFD模拟通过微粒子图像测速技术验证，显示预测速度与实测速度一致。使用人脐静脉内皮细胞和乳腺上皮细胞的共培养体系评估了生物打印相关剪切应力对细胞活力的影响。打印后即刻分析显示，GelMA 5%（w/v，20摄氏度）中凋亡增加，尽管10%（w/v）GelMA表现出比5% GelMA更高的剪切应力水平。在交联水凝胶中培养1天后，凋亡随挤出压力增加而上升，表明低水平急性剪切应力的影响。该工作流程为预测生物打印过程中急性剪切应力影响提供了稳健方法，为未来优化研究奠定了基础。 |
| 学习分子间相互作用的通用表征：ATOMICA方法 |
Fang, A. |
2026-09-07 |
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分子间的相互作用几乎支撑着所有生物过程，然而大多数表示模型要么描述孤立的实体，要么专门针对单一分子环境。在此，我们引入ATOMICA，一种以相互作用为中心的几何深度学习模型，旨在学习跨蛋白质、小分子、金属离子和核酸的分子间界面的可迁移表示。对2,037,972个相互作用复合物的自监督预训练产生了涵盖原子、分子构建模块和完整界面的表示。潜在空间捕获了分子身份和相互作用背景，支持序列恢复以及对参与非共价相互作用的残基进行零样本优先级排序。ATOMICA提供了与RNA和蛋白质口袋配体分类中序列表示互补的结构信息。在蛋白质口袋分析中，ATOMICA区分了ATP和ADP相关的口袋状态，并在无可检测结构比对的情况下检索出跨蛋白质的配体匹配口袋。潜在空间还实现了跨模态比较，其中正构抑制剂嵌入检索出接近天然肽和蛋白质界面的区域。应用于暗蛋白质组时，ATOMICA-Ligand为2,646个口袋预测了候选离子或辅因子，其中五个血红素候选物显示出与血红素结合一致的Soret带位移。这些结果共同表明，以相互作用为中心的分子表示能够跨分子相互作用类型传递结构信息，并生成可实验检验的假设。 |
| 量子传感揭示化疗在固定脑癌细胞中诱导的持续性氧化足迹 |
Parhi, J. |
2026-09-07 |
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胶质母细胞瘤（GBM）是一种高度侵袭性癌症，即使经替莫唑胺（TMZ）治疗，预后仍较差。TMZ诱导氧化应激，导致持续的氧化还原状态改变。我们首次报道将纳米金刚石中的氮-空位中心用作量子传感器，对固定GBM细胞进行T1弛豫测量，检测与化疗诱导的持续性氧化损伤相关的稳定顺磁特征。经TMZ处理的U87-MG细胞表现出剂量依赖性的T1缩短，这与常规ROS荧光检测结果一致。TBHP研究证实，T1响应反映累积的氧化还原加合物。测量结果在固定和透化处理方案中保持稳健。由于耐药GBM细胞保留抗氧化特征，治疗后T1时间不变可能提示早期耐药表型。这种兼容固定组织的读出方法可对患者反应进行分层，指导适应性治疗，并支持基于活检的诊断及常规保存临床标本中的治疗后药物分析，从而促进回顾性研究，并为未来个性化肿瘤学决策路径带来更优结局。 |
| 基于神经影像的认知预测中，监督域适应可减轻跨种族预测误差 |
Lal Khakpoor, F. |
2026-09-07 |
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机器学习模型越来越多地被用于从神经影像数据预测认知和临床结果，然而公平性和泛化性方面的挑战依然存在。大规模数据集通常在种族和民族上不平衡，导致系统性性能差异，模型通常对训练数据中代表的主要人群获得更高准确性。在本研究中，我们评估了监督域适应方法，包括平衡加权、两阶段TrAdaBoost、基于SrcOnly预测的特征增强以及线性插值，是否能缓解这些偏差。利用ABCD数据集，我们评估了在白人美国参与者80项MRI指标上训练的模型是否能更有效地泛化到非裔美国参与者。所有域适应方法均降低了非裔美国参与者的预测误差，尤其是对于基线差异较大的MRI模态（如结构MRI），而在初始差距较小的模态（如功能连接）中改进有限。在这些方法中，平衡加权表现最佳，即使仅使用10名非裔美国参与者来适应最初仅基于白人美国参与者训练的模型，该方法仍保持稳定且有益。这些发现表明，简单且低成本的策略能有效减少跨种族性能差距，并提高预测性神经影像的公平性，为未来神经影像预测生物标志物提供了一条实用路径。 |
| 内在妊娠时序决定早产后人类小脑发育 |
Sanidas, G. |
2026-09-07 |
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内在程序塑造大脑成熟过程，然而早产扰乱了哪些程序以及涉及的分子通路仍属未知。人类小脑是宫外发育的典范；其加速生长和回路形成与孕晚期同步，而这一阶段恰被早产分娩所打断。通过整合包含体内神经影像学、神经发育结局以及死后空间转录组学和组织病理学分析的多模态数据集，我们证明早产使小脑发育轨迹发生偏离。尽管围产期暴露因素有所调整，小脑生长和功能结局仍随胎龄呈比例变化。支撑宏观轨迹的空间解析发育程序以颗粒细胞成熟不完全和浦肯野细胞结构精细化受损为特征，表明谱系特异性发育不同步。因此，早产构成生物学上的移位成熟，在此状态下，相同校正月龄的婴儿占据不同的发育阶段。 |
| 一种Na⁺选择性受体使高盐味觉产生状态依赖性可塑性 |
Qu, G. |
2026-09-07 |
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钠是一种必需离子，但过量则有害。动物在缺乏钠时必须抑制对钠的厌恶，然而，一种非选择性阳离子的覆盖机制会使它们暴露于其他有害盐类。感觉外周如何调节高盐味觉以实现Na⁺特异性调谐，目前尚不清楚。在此，我们在果蝇中鉴定出一种Na⁺选择性、状态可调的高盐检测机制。IR11a和IR25a在苦味味觉受体神经元（GRNs）中发挥作用，并特异性地对高浓度Na⁺产生厌恶反应。IR11a的缺失消除了对Na⁺和Li⁺的反应，同时保留了对K⁺、Ca²⁺和苦味化合物的检测。异源表达证实，IR11a和IR25a共同赋予Na⁺反应性。在钠缺乏期间，表达IR11a的神经元对Na⁺的敏感性降低，并在饱足后恢复，从而使果蝇能够特异性地减弱对Na⁺的厌恶。依赖IR7c的非选择性机制对钠缺乏不敏感，因此在钠缺乏时仍保持对其他有害阳离子的厌恶。IR11a介导的反应对阿米洛利敏感，这一功能特征类似于哺乳动物ENaC，尽管缺乏序列同源性。本研究揭示，外周高盐味觉结合了固定的、非选择性阳离子防御与钠选择性、生理可调机制，为脊椎动物中分子基础尚不明确的厌恶高盐味觉提供了一种候选逻辑。 |
| 人类海马神经元在工作记忆过程中沿纵轴的不同调谐特性 |
Mooziri, M. |
2026-09-07 |
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工作记忆（WM）是哺乳动物大脑中最复杂且基础的能力之一。尽管前额叶和感觉区域的作用已被广泛探索，但关于海马体（HPC）如何参与这一过程的知识仍然有限。在此，我们研究了人类在执行言语WM任务时的HPC神经元活动，并揭示后部海马（PH）中的神经元在WM期间表现出更强烈的速率调节。另一方面，前部海马（AH）神经元则更显著地受到局部及额叶皮层θ和β振荡相位的调节，这一现象伴随着额叶皮层与HPC之间增强的相位同步。此外，缺乏相关性对应表明速率和相位是独立的编码机制。这些结果为我们探索灵长类HPC前后轴上的功能分离开辟了窗口，这一现象在啮齿类动物大脑中早已为人所知。进一步，我们提出人类HPC神经元群体中多种编码机制的组合支持了WM的执行。 |