| 工作记忆与抑制控制在噪声中言语感知中的不同作用 |
Bharadwaj, S. |
2026-09-20 |
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感知噪声中的言语困难是寻求听力保健患者的主要诉求，即使其听力阈值并无明显损失。然而，当前临床实践主要关注感觉功能，而忽视了执行功能对日常阈上聆听可能产生的巨大影响。噪声中的言语感知依赖于听觉通路中感觉编码保真度与支持目标导向聆听的高级自上而下认知过程之间的动态相互作用，这两者在整个生命周期中均可独立变化。本研究考察了执行功能的两个子成分——工作记忆和抑制控制——如何在成人生命周期中变化，并影响噪声中的言语表现。200名年龄在18至73岁之间、听力阈值正常的参与者在一个经过验证的在线听觉心理物理学平台上接受了测试。工作记忆通过n-back任务评估，抑制控制通过听觉Stroop任务评估。随后，参与者完成了两项噪声中言语任务：一项改良押韵测试，通过耳蜗处的能量掩蔽强调感觉编码；以及一项矩阵句子任务，通过信息掩蔽强调执行功能。年龄显著影响了两项任务的表现。衰老与抑制控制下降（Stroop代价增加）相关，但对工作记忆无显著影响。回归分析显示，工作记忆和抑制控制均能预测信息掩蔽任务的表现，而只有抑制控制能预测能量掩蔽任务的表现。这些发现强调了执行功能在日常阈上聆听中的关键作用，并支持将认知测量纳入听力困难的临床评估。 |
| 人类黑质中的单个神经元编码社会学习信号 |
Davis, A. N. |
2026-09-20 |
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人类对不断变化的规范展现出卓越的适应能力，然而我们对人脑如何在单神经元层面编码这些社会信号知之甚少。在此，我们记录了神经外科参与者在与人类和计算机化身进行迭代最后通牒博弈时，黑质和苍白球中单神经元的活性。通过行为的计算建模，我们发现黑质中假定的多巴胺能单元追踪规范预测误差的效价，在与人类化身而非计算机化身进行游戏时编码更强。对苍白球——一个与黑质相邻的核团——进行的类似分析未发现显著效应。我们的结果揭示了黑质在编码社会学习信号中的新作用。 |
| 跨脑传递的并非个体内部留存之物：来自双语语言状态的证据 |
Demirkan, S. |
2026-09-20 |
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认知神经科学通常寻找人与人之间一致的大脑活动。大脑组织中的个体差异受到的关注较少。尤其是双语者，在个体层面上仍然研究不足，因为神经影像学大多将他们作为一个群体来研究。我们分析了77名中英双语者的功能性磁共振成像（fMRI）数据。我们从全皮层活动中解码了每个人当前的语言状态，即中文或英文，并评估了参与者配对之间的跨人迁移。我们识别出一个低维群体表征，该表征在每个被测试配对之外导出，足以支持迁移，其性能几乎与完整皮层模式相当。这种迁移的变异追踪了参与者学习英语的早晚程度。移除这些维度几乎没有改变个体内的准确率，但迁移逐渐下降直至崩溃。我们的发现揭示了两个层面的组织：一个支持大脑间迁移的共同成分，以及一个在个体内跨会话保持可靠稳定的个体成分。 |
| 局部翻译将突触活动与树突中的线粒体适应耦合起来 |
Jones, M. T. |
2026-09-20 |
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神经元依赖局部蛋白质合成来快速适应突触功能对活动的需求，然而树突翻译如何在突触可塑性过程中调控线粒体重塑仍知之甚少。在此，我们展示神经元活动启动了一个空间受限的翻译程序，通过非经典翻译起始因子eIF4G2将局部蛋白质合成与线粒体功能偶联。利用邻近标记技术对树突RNA相互作用组、翻译组和蛋白质组进行 profiling，我们鉴定出一组核编码的线粒体mRNA，它们在去极化和mGluR激活后被选择性招募进行翻译。该程序驱动活动依赖性的线粒体膜电位、线粒体丰度和耗氧量的增加。eIF4G2的缺失消除了这些反应，而树突特异性的、而非胞体限制性的回补恢复了线粒体重塑，表明eIF4G2在突触后位点局部发挥作用。在机制上，eIF4G2结合活动响应性线粒体转录本的5‘非翻译区，并促进上游开放阅读框（uORF）和下游编码序列的翻译。利用树突靶向的分裂GFP报告系统，我们进一步表明神经元活动诱导局部uORF翻译，生成先前未注释的微肽。总之，我们的发现确定了eIF4G2依赖的局部翻译是一种机制，通过协调线粒体蛋白质和uORF编码微肽的产生，在突触活动期间建立线粒体能力。 |
| 人类海马体中用于记忆模式分离的细胞编码通过虚假记忆得以揭示 |
Kurilenko, N. |
2026-09-20 |
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理论模型提出，模式分离这一被认为由海马体实现的计算过程，使我们能够区分熟悉与新颖的项目。然而，模式分离是否在人类海马体中运作仍存争议，且尚无已确立的单细胞相关物。我们在97名患者执行一项识别记忆任务时记录了人脑中3506个神经元的单神经元活动，在该任务中，与先前所见图像相似的新颖图像会导致错误记忆及相关的行为错误。我们鉴定出分布于全脑的两种记忆选择性神经元：一种对错误识别的新颖图像与正确识别的熟悉图像作出不同反应，其方式与模式分离相符；另一种则传递受试者的选择。在群体水平上，这些细胞在海马体中预测记忆的真实情况，并在前辅助运动区预测决策，从而展示了从记忆信号到决策的推进过程。去除传递模式分离信号的细胞后，海马体中存在的连续记忆强度梯度消失，提示这些细胞在分离不同强度的记忆中的作用。这些结果确立了人类海马体中记忆模式分离的单细胞相关物，并表明其在情景记忆中的行为相关性。 |
| 人类发育中海马体的生命周期单细胞图谱为家族性阿尔茨海默病脑类器官提供基准。 |
Ivleva, E. |
2026-09-20 |
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家族性阿尔茨海默病（fAD）是AD的一种早发型形式，由APP、PSEN1或PSEN2的常染色体显性变异引起，其中PSEN1占大多数遗传学确诊案例[1]。海马体是AD中最早且受累最严重的脑区之一[2,3]。人诱导多能干细胞（iPSC）来源的脑类器官可重现人类早期脑发育的关键特征，并为研究fAD突变如何扰动神经发育过程提供了可操作的模型[4]。然而，其解读因区域身份异质性、成熟状态可变以及不同方案间细胞类型组成的差异而变得复杂[5,6]。现有关于人海马体的单细胞研究涵盖产前[7]和产后[8-10]阶段，但未提供连续发育参考。通过提升图谱方法以利用单细胞RNA测序数据，我们获得了关于类器官细胞类别和类型组成及成熟状态的标准化信息。在此，我们构建了人类发育海马图谱（HuDeHA），这是一个整合的单细胞参考，包含658,059个细胞，跨越受孕后第3周至15.3年，并用其基准评估携带PSEN1 E280A的iPSC来源脑类器官，该突变与哥伦比亚大型人群中的fAD相关。基于参考的映射揭示PSEN1 E280A类器官中细胞组成改变，包括放射状胶质细胞减少和神经嵴来源神经元增加。这些变化伴随跨谱系转录改变，包括腹侧模式因子MEIS2广泛上调，以及脉络丛和室管膜相关群体中β结合蛋白转甲状腺素蛋白（TTR）表达降低。重建的神经元谱系轨迹显示PSEN1 E280A类器官向成熟状态偏移。总之，这些发现确立HuDeHA作为海马相关类器官系统发育基准评估的资源，并描述了PSEN1 E280A类器官中细胞谱系特异性发育变化，这可能有助于解读fAD中的早期细胞改变。 |
| 基底外侧杏仁核神经元等待振荡性招募进入与效价相关的神经元集合 |
Amaya, K. A. |
2026-09-20 |
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效价处理受损是精神疾病的一个核心特征。快速评估情境和刺激并判断其具有积极还是消极意义的能力，被称为效价处理，是一种高度适应性的脑功能，对生存至关重要。尽管其重要性不言而喻，我们仍未能完全理解其中涉及的神经计算机制。基底外侧杏仁核（BLA）在效价处理中发挥关键作用，效价集群已通过其在BLA内的解剖位置、投射靶点、遗传身份或这些因素的某种组合而被识别。与此同时，不同的BLA振荡状态已被证明驱动不同的效价状态。尽管有大量证据分别支持这些过程，我们仍未能将这些对效价处理的不同贡献统一起来。在此，我们证明BLA主神经元的亚群会被特定频率的光遗传学驱动振荡所招募。我们提供证据表明，集群招募是单个神经元对输入频率敏感性的产物，而输入频率可由中间神经元驱动的振荡状态所驱动。我们还证明，由中间神经元刺激驱动的振荡能够激活投射特异性群体并重新激活行为相关的集群。总之，这些发现揭示了一种新的支配效价处理的神经计算机制，涉及中间神经元驱动的振荡状态选择性招募频率特异性、投射特异性和效价特异性的BLA神经元群体以引发不同行为结果的能力。 |
| 脑活动与连接的神经动力学变化独立预测卒中后失语症恢复 |
Bruera, A. |
2026-09-20 |
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卒中后语言恢复涉及左半球语言网络和双侧域一般多重需求网络的重组。神经影像学恢复预测因子被广泛使用，但它们通常被归入宽泛的预测因子类别，限制了临床转化和特定治疗靶点的识别。在此，我们在多变量、交叉验证的预测框架内，使用任务相关活动和连接性评估脑区特异性的恢复神经预测因子。47名失语症患者在缺血性卒中后的急性期、亚急性期和慢性期接受了纵向检查，使用句子理解范式进行功能性神经影像学检查，感兴趣区涵盖语言网络和多重需求网络。采用混杂因素控制的多变量正则化回归并结合特征消融，检验预测因子类别是否能在病灶、年龄和失语症严重程度之外解释语言恢复，并识别最相关的脑区特异性预测因子。早期恢复由急性期和亚急性期活动及连接性独立预测，而后期改善仅由活动预测。从多重需求区到语言区的亚急性期连接性预测早期恢复，而急性期多重需求网络活动预测长期结局。后期亚急性期至慢性期的恢复则由双侧额下区的亚急性期和慢性期活动预测。这些发现识别了失语症恢复中超越传统临床指标的阶段特异性功能生物标志物，突出多重需求区和额下区作为阶段适应性神经刺激方法的候选靶点。 |
| 早期菱脑唇中兴奋性祖细胞多样化导致新小脑核团的演化 |
Anant, M. M.-G. |
2026-09-20 |
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小脑核是小脑的输出区域，通过一个保守细胞类型集合的反复复制而演化，从而在不同物种中产生不同数量的小脑核。在这里，我们利用小鼠和鸡的发育单细胞与空间转录组时间序列，研究这一过程背后的机制。我们发现，新小脑核的形成由早期和晚期菱脑唇（RL）中核特异性祖细胞产生的兴奋性神经元所主导，而抑制性神经元则整合进已建立的小脑核区域。演化上更新的、具有越来越高级功能的典型小脑核，由早期RL的多样化产生，其中核身份和空间组织部分通过保守祖细胞类型中边界形成程序的共选而建立。相比之下，晚期RL产生内侧核的高级亚核，并形成一条非典型的橄榄小脑回路。总之，我们的发现表明，新脑区可以通过兴奋性祖细胞的发育多样化以及保守姐妹细胞类型的空间分隔而演化，随后由通用抑制性神经元填充。 |
| CA3锥体神经元的激活函数对于记忆模式的稳定回忆是最优的 |
Cohen, U. |
2026-09-20 |
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海马CA3区被广泛认为承担着核心记忆功能：检索先前存储在神经元间递归连接中的分布式神经活动模式。然而，单个神经元的生理特性如何贡献于这一功能仍不清楚。在此，我们对CA3的一个经典递归神经网络模型进行了数学分析。我们的分析为执行稳定记忆提取的递归回路提供了三个主要的、可通过实验检验的预测。其中两个预测，即锥体细胞应具有升高的内在兴奋性以及以抑制为主的递归连接，与先前的实验发现一致。因此，我们专注于检验第三个预测：神经元激活函数的指数略高于$1$。为此，我们对行为小鼠CA3区的49个锥体神经元进行了\textit{体内}细胞内记录。将一系列参数模型拟合到这些电压轨迹并进行统计模型比较，揭示出平均神经激活指数略高于$1$，证实了我们的理论预测，同时细胞间存在显著异质性，这仍有待理论解释。对来自另外两项先前研究的133个额外细胞的分析所提供的神经激活指数估计，与我们在数据中发现的高度一致。我们的结果表明，海马CA3区的特性经过调谐，即使在单神经元层面也能支持可靠的记忆提取。 |