• 单细胞RNA测序与批量转录组解卷积中转录组大小校正算法的开发与应用

  在生命科学研究中，单细胞RNA测序(scRNA-seq)技术革命性地提升了我们对细胞异质性的认知，而批量RNA-seq则因其成本优势和临床样本兼容性仍不可替代。然而，两种技术的整合分析长期面临核心挑战：不同细胞类型的转录组大小（单个细胞内mRNA分子总数）存在显著差异，但现有scRNA-seq标准化方法（如CP10K）强制均一化处理，导致细胞类型间基因表达比较失真，进而影响差异表达基因(DEGs)识别和批量样本细胞组成解卷积的准确性。针对这一瓶颈问题，研究人员开发了ReDeconv算法框架。该工具创新性地提出CLTS（Count based on Linearized Transcriptom

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-02

• 基于层集成平均的忆阻神经网络容错技术研究：实现硬件非理想条件下的高性能推理

  在人工智能计算领域，传统冯·诺依曼架构正面临严峻的内存墙挑战。随着神经网络模型规模的不断扩大，数据在处理器与存储器之间的频繁搬运导致能效比急剧下降。忆阻器(memristor)作为一种新兴的非易失性存储器件，其独特的电阻切换特性为构建存算一体化的神经形态计算系统提供了可能。然而，实际硬件中普遍存在的器件间差异性、循环间不稳定性以及固定故障(stuck-at faults)等非理想特性，严重制约了忆阻神经网络的实际性能表现。美国乔治华盛顿大学(George Washington University)与国家标准与技术研究院(NIST)的联合研究团队在《Nature Communications》

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-02

• 综述：探索神经退行性疾病的免疫治疗策略：聚焦亨廷顿病与朊病毒病

  免疫治疗策略的神经保护机制神经退行性疾病的共同特征是异常蛋白聚集导致的神经元损伤。在亨廷顿病（HD）中，突变亨廷顿蛋白（mHTT）的聚谷氨酰胺（polyQ）延伸引发毒性，而朊病毒病则由错误折叠的朊蛋白（PrPSc）驱动。免疫治疗通过靶向这些病理蛋白，中和其神经毒性。研究显示，避开polyQ区域、针对mHTT侧翼序列的抗体可显著降低HD模型中的蛋白聚集，而靶向PrPSc的被动免疫则能延缓朊病毒病进展。主动与被动免疫的协同效应主动免疫（如疫苗）通过诱导宿主产生特异性抗体，而被动免疫（如单抗输注）直接提供外源性抗体。HD研究中，针对mHTT的疫苗可激活小胶质细胞清除蛋白聚集体；朊病毒病则需克服PrP

  来源：Acta Pharmacologica Sinica

  时间：2025-02-02

• 胆囊收缩素通过CCK-B受体调控远端海马下托区异突触长时程增强的机制研究

  神经科学领域的重要突破：CCK如何塑造海马下托的神经可塑性在探索大脑如何编码空间记忆的奥秘中，海马-内嗅皮层环路一直被视为"认知地图"的核心处理器。然而，作为海马主要输出核团的下托(SUB)，其神经调控机制长期笼罩在迷雾中。香港城市大学黄凤文、Jufang He团队在《Communications Biology》发表的研究，首次揭示了胆囊收缩素(CCK)这一胃肠激素在大脑中扮演的关键角色——它像一位精巧的"突触雕塑师"，通过独特的分子机制塑造着海马下托区的神经可塑性。研究团队运用了多项前沿技术：光遗传学特异性操控CA1和MEC神经元活动、多电极阵列记录场兴奋性突触后电位(fEPSPs)、基因

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-02

• 探秘阿尔茨海默病全病程多巴胺能系统变化：早期异常与晚期进展

  阿尔茨海默病（AD）患者多巴胺功能障碍，既有尸检数据支持，也有活体研究证据。不过，AD 中多巴胺能系统改变的时间点和区域进展情况仍存争议。本研究旨在通过 DAT-SPECT 成像技术，在活体状态下探究 AD 全病程中多巴胺能变化模式及其连接性。研究招募了 59 名 AD 患者（21 名 AD 伴轻度认知障碍；38 名 AD 伴痴呆）和 45 名年龄、性别匹配的对照组（CG）个体，对他们进行了123I-FP-CIT 多巴胺能成像检查。研究以枕叶结合作为参考区域，获取不同脑区的个体结合情况。通过协方差分析（ANCOVA）检验，评估中脑边缘和黑质纹状体多巴胺能通路中123I-FP-CIT 结合的组间

  来源：Molecular Psychiatry

  时间：2025-02-01

• 探秘 HIV 关联脑病机制：恒河猴研究揭示 SIV 早期感染的神经奥秘

  在艾滋病（AIDS）的漫长 “旅程” 中，人类免疫缺陷病毒（HIV）就像一个隐藏在暗处的 “破坏者”。它不仅攻击人体免疫系统，导致 CD4+ T 细胞逐渐减少，还会悄悄 “潜入” 中枢神经系统，引发一系列棘手的问题。其中，HIV 相关神经认知障碍（HAND）让许多患者的生活陷入困境，出现认知受损、痴呆等症状，严重影响生活质量。尽管现代抗逆转录病毒治疗大大降低了 HIV 感染者的死亡率，延长了他们的生命，但 HAND 的患病率却不降反升。目前，研究 HIV 感染对大脑影响面临诸多挑战。分析 HIV 感染者死后脑组织时，难以追踪感染过程中的变化，也很难区分感染和治疗各自的影响，而且患者常伴有精神疾

  来源：Translational Psychiatry

  时间：2025-02-01

• 机器学习增强的高分辨率超细颗粒物暴露评估揭示瑞士全国人群健康风险

  空气污染已成为全球公共卫生的重大威胁，其中直径小于100纳米的超细颗粒物（UFPs）因其微小尺寸和高比表面积，能够深入人体组织并引发心血管和呼吸系统疾病。然而，传统基于质量浓度（如PM2.5）的评估方法难以捕捉UFPs的真实风险——尽管UFPs在颗粒物总数中占比极高，但其质量贡献微乎其微。世界卫生组织（WHO）在最新空气质量指南中首次提出以粒子数浓度（PNC）作为UFPs的评估指标，但全球范围内高分辨率暴露数据极度匮乏。这一空白严重阻碍了流行病学研究和精准防控政策的制定。针对这一挑战，中国辐射防护研究院等机构的研究团队开发了名为Stem-PNC的堆叠集成机器学习框架，通过融合数据驱动模型与物理

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-01

• 基于Transformer的通用原子嵌入策略显著提升晶体性质机器学习预测精度

  在材料科学领域，准确预测晶体性质对新能源、信息技术等关键技术的发展至关重要。传统机器学习模型依赖人工设计的原子特征，存在信息提取不充分、跨数据库迁移性差等瓶颈。尤其面对杂化有机-无机钙钛矿(HOIP)等新型材料时，数据稀缺更导致模型性能急剧下降。如何建立普适性原子表征方法，成为突破材料智能设计的关键难题。复旦大学等机构的研究团队在《Nature Communications》发表的研究中，创新性地将自然语言处理中的Transformer架构引入材料科学，开发了CrystalTransformer模型。该模型通过自注意力机制学习原子间的物理化学相互作用，生成具有通用性的原子嵌入张量(ct-UAE

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-01

• 远程互联网优化深部脑刺激疗法加速帕金森病症状改善：一项随机对照多中心试验

  帕金森病患者常需经历漫长而痛苦的药物调整期，深部脑刺激(DBS)虽为晚期患者带来曙光，但术后频繁的门诊参数调整成为新的负担。据统计，超过1/3患者因行动不便或诊所距离过远难以获得及时调整，非白人种族更面临显著治疗差距。这一现状催生了对远程医疗解决方案的迫切需求。德国美因茨大学医学中心Alireza Gharabaghi团队联合欧美17个研究中心，在《Communications Medicine》发表了一项开创性研究。研究人员采用前瞻性随机对照设计，比较传统门诊调整(IC)与远程互联网调整(RIBA)对DBS疗效的影响。结果显示RIBA组通过平均14分钟的远程会话，使患者获得症状改善的时间从5

  来源：Communications Medicine

  时间：2025-02-01

• 基底前脑 GABA 能神经元：听觉皮层的频率特异性 “调音师” 与注意力调控关键

  在大脑的奇妙世界里，听觉系统如何精准筛选信息、集中注意力处理关键声音，一直是神经科学领域备受关注的谜题。基底前脑（BF）作为大脑中调节学习和注意力的重要区域，其胆碱能投射对皮层活动的影响已被广泛研究，比如投射到初级视觉皮层（V1）可增强皮层感觉神经元的对比敏感度，投射到初级听觉皮层（A1）能调节信息编码的可靠性 。然而，BF 中除了胆碱能神经元，还有谷氨酸能和 GABA 能神经元，其中 GABA 能神经元虽占 BF 投射的大部分，但此前却较少受到关注。同时，虽然已知 BF 对感觉信号的调节具有模态特异性，可对于每种模态内刺激属性是否存在更细致的系统表征，仍是未知数。为了解开这些谜团，来自瑞士弗

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-01

• 无意识视觉抑制下动态面孔与场景的神经解码：揭示腹侧视觉通路的深度加工机制

  人类意识感知的有限性促使科学家探索无意识加工的深度。尽管行为学研究显示被抑制的面孔仍能引发反应，但神经成像结果长期存在矛盾——部分研究发现梭状回面孔区(Fusiform Face Area, FFA)能处理无意识面孔，而另一些研究则认为激活几乎消失。这种分歧可能源于实验范式、刺激信号和分析方法的差异。台湾大学的研究团队通过三项创新设计，在《Communications Biology》发表的研究为这一争议提供了新证据。研究采用43名健康右利手被试，结合功能磁共振成像(fMRI)和间断性闪光抑制(dis-continuous flash suppression, dCFS)技术。关键创新包括：(

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-01

• 揭秘抑郁共病疼痛机制：前扣带回皮层 SIGMAR1 成关键 “密码”

  在日常生活中，人们可能都有过这样的感受：心情低落时，身体仿佛也变得更加脆弱，一些原本不太明显的疼痛似乎变得更加难以忍受；而长期遭受疼痛折磨的人，也更容易陷入抑郁情绪中。事实上，抑郁和共病疼痛在临床上极为常见，在各类抑郁症患者中，尤其是重度抑郁症（MDD）患者，疼痛症状的平均患病率高达 60%。而且，抑郁还是慢性疼痛发生的危险因素，二者共病时治疗效果比单独患病更差 ，这背后的发病机制却一直没有完全明确。为了破解这一医学难题，来自徐州医科大学的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Communications Biology》上。研究人员主要运用了化学遗传学技术（通过病毒载体将特定基因导入神经元

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-01

• 突破局限：多模态同步记录揭示视运动任务中脑 - 眼 - 手交互机制

  在日常生活中，我们做出的每一个与视觉相关的动作，比如看到杯子伸手去拿，看似简单，实则背后涉及到复杂的神经活动和身体协调过程。这其中，视觉输入如何转化为精确的运动输出，一直是神经科学领域的重要研究课题。然而，传统研究往往存在诸多局限。一方面，简化的实验设计和单模态的数据收集方式，就像是用单一视角去观察复杂的世界，无法全面捕捉视运动过程中高度复杂和多变的信息；另一方面，缺乏公开的多模态同步数据集，使得研究人员难以深入探索这一复杂过程背后的神经机制，也限制了相关机器学习或人工智能模型的发展，就像盖房子缺乏足够多样的建筑材料一样。为了突破这些困境，来自北京师范大学、中国脑科学研究院等机构的研究人员展开

  来源：Scientific Data

  时间：2025-02-01

• 新冠感染后大脑 β- 淀粉样病变风险上升？血浆蛋白组给出答案！

  在过去，不少研究发现，无论是在生命早期还是成年时期，感染传染病似乎都会增加神经退行性疾病以及其他系统性疾病的患病风险。就拿病毒感染来说，像病毒性脑炎、脑膜炎、流感、肺炎和病毒性肠道感染等，都和阿尔茨海默病（AD，一种常见的神经退行性疾病，主要特征包括认知功能下降、记忆力减退等）的发病风险挂上了钩。不过呢，这里面的具体机制还没完全搞清楚，而且也缺乏大规模、规范的前瞻性观察研究，很难把那些容易让人既感染又患病的共同因素，和感染与痴呆之间的间接联系区分开。后来，新冠疫情突然爆发，给全球大量人口带来了共同的病毒暴露机会。大家逐渐发现，新冠病毒（SARS-CoV-2）感染之后，就算患者没有住院，也没有患

  来源：Nature Medicine

  时间：2025-01-31

• 进行性帕金森病模型中黑质致密部（SNc）形态与功能衰退的早期机制研究

  帕金森病（Parkinson's Disease, PD）作为第二大神经退行性疾病，其核心病理特征是黑质致密部（substantia nigra pars compacta, SNc）多巴胺神经元的进行性丢失。尽管L-DOPA等药物能缓解症状，但阻止神经元退化的疗法仍是未解难题。更棘手的是，当患者出现明显运动障碍时，已有30%以上的多巴胺神经元不可逆损伤，因此揭示前驱期的神经元早期变化机制成为研究焦点。美国俄勒冈健康与科学大学（Oregon Health and Science University, OHSU）的Jacob M. Munoz团队在《npj Parkinson's Diseas

  来源：npj Parkinson's Disease

  时间：2025-01-31

• 神经科学先驱Lynn T. Landmesser（1943-2024）的学术遗产与运动神经回路研究突破

  神经科学领域痛失巨擘！Lynn T. Landmesser教授毕生致力于解密运动神经系统发育的奥秘。其开创性工作阐明了鸡胚模型中运动神经元轴突生长的精确导航机制——Netrin-1通过DCC受体激活Rho GTPases家族分子开关，引导生长锥穿越胚胎中线。这项发现不仅解释了Ephrin/Eph双向信号系统在拓扑图谱形成中的作用，更意外揭示了Sema3A/Neuropilin-1排斥性信号与神经营养因子(NT-3)的协同调控模式。最新实验数据显示，CRISPR-Cas9敲除DCC基因会导致Lhx3+运动神经元异常投射，这为开发靶向神经再生疗法奠定了理论基础。

  来源：Nature Neuroscience

  时间：2025-01-31

• 40Hz 经颅交流电刺激（tACS）：治疗精神分裂症难治性幻听的新希望

  在精神健康的领域中，精神分裂症一直是一座难以攻克的 “大山”。它就像一个神秘而又危险的 “敌人”，给患者及其家庭带来了沉重的负担。精神分裂症患者常常会出现各种令人困扰的症状，其中，幻听作为一种典型的阳性症状，严重影响着患者的生活质量。想象一下，患者的耳边时常响起一些不存在的声音，仿佛被这些声音 “纠缠” 着，无法摆脱，这是多么痛苦的体验。而且，传统的抗精神病药物治疗并不能完全解决幻听问题，有相当一部分患者即使使用了药物，幻听症状依然顽固地存在，这让临床治疗陷入了困境。为了找到治疗精神分裂症难治性幻听的新方法，天津大学医学工程与转化医学研究院的研究人员挺身而出，开展了一项极具意义的研究。他们将目

  来源：Translational Psychiatry

  时间：2025-01-31

• 孕期神经活性类固醇生物合成预测产后抑郁：3α 和 / 或 3β-HSD 神经甾体生成酶的作用？

  产后抑郁（PPD）会影响约 10 - 15% 的生育人群，给两代人都带来有害影响。近期研究探索了 PPD 的生物学机制，尤其是神经活性类固醇（NAS）。在此，研究人员探究了孕期 NAS 水平及比值与产后出现抑郁症状之间的关联。在孕期和产后，研究人员对有和没有情绪障碍的人群进行多达 8 次的访视，测量他们的 NAS 水平和心理量表评分。利用广义线性混合效应回归模型，评估了心境正常的孕妇中，每个 NAS 生物标志物、比值与随后发生 PPD 的关系。孕晚期（T3）时，异孕烯醇酮（isoallopregnanolone）与孕烯醇酮（pregnanolone）比值的对数每增加一个单位，发生 PPD 的几

  来源：Neuropsychopharmacology

  时间：2025-01-31

• 大脑折叠应力图谱：轴突路径寻找的机械导航机制

  大脑作为自然界最精密的器官，其表面布满沟回的结构一直令科学家着迷。这种复杂的皮层折叠如何与内部的神经连接网络协同发育？特别是在胎儿发育关键期，当大脑表面积暴增5-7倍时，数十亿轴突如何准确穿越动态变化的力学环境找到目标？这个"机械-生物"耦合难题困扰了神经科学界数十年。传统理论如Van Essen的张力假说认为轴突拉力驱动折叠，但近年实验显示皮层扩张才是主动力，轴突更像是被折叠过程重塑的被动参与者。这种双向作用的精确机制缺失，严重阻碍了对自闭症等神经发育疾病中"异常折叠-连接紊乱"关联的理解。针对这一空白，宾汉顿大学（Binghamton University）Mir Jalil Razavi

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-31

• 少突胶质前体细胞促进神经元溶酶体释放：开启神经疾病防治新视野

  在大脑这个神秘的 “宇宙” 中，神经元如同闪烁的星辰，构建起复杂而精妙的神经网络，主宰着我们的思维、感知与行动。而少突胶质前体细胞（OPCs），作为大脑中的一类重要细胞，以往人们大多关注其在髓鞘形成方面的作用，就像只看到了冰山一角。随着研究的深入，科学家们逐渐意识到，OPCs 或许在大脑中扮演着更为多样且关键的角色。目前，关于 OPCs 是否通过增加形态复杂性发挥其他功能尚不清楚，而且在神经退行性疾病如阿尔茨海默病中，神经元溶酶体功能受损的机制也亟待揭示。为了深入探索这些未知领域，来自德国萨尔兰大学等机构的研究人员展开了一系列研究，相关成果发表在《Nature Communications》上

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-31

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