海马体时空编码新进展——多路复用的θ相位编码及外界和自运动线索的调控机制 ——评述Nature Neuroscience最新发表论文：“allothetic and idiothetic spatial cues control the multiplexed theta phase coding of place cells” 一、学术背景与研究动因 空间导航与记忆在神经科学领域长期受到关注，海马体（hippocampus）作为脑内认知地图（cognitive map）产生与维持的关键结构，承载着空间信息编码与检索的核心功能。几十年来，关于海马体如何整合内外空间线索形成稳定且灵活的空间表征，一直是理论与实验亟待攻克的难题。 本研究聚焦于海马体主细胞——位置细胞（place cells）在θ...
用“面部表情揭示大脑隐藏认知变量”——Nature Neuroscience最新研究深度解读 背景介绍：脑与行为的无声交流 在动物与人的行为科学领域，过去的理论主要关注的是“有意”的、适应性的动作——即行动本身是为了完成任务、追求目标而产生。然而，长期以来科学家们也注意到，大脑活动还会“无意”地泄露到身体表现上，产生一系列非自愿、非适应性的动作和表情。这些被称为“偶发运动”（incidental movements）或“偶发面部表情”，曾被流行心理学认为与情绪和内心状态相关，但在生物学和神经科学领域始终缺乏系统性的神经学证据。 近些年，研究者们发现，身体动作，尤其是面部表情，不仅仅是情绪的标志，更能够反映动物复杂的认知变量（cognitive variables），如记忆、决策和内部状态。例...
背景介绍与研究缘起 在神经科学领域，学习与记忆过程依赖于大脑中复杂的细胞活动调控。以往大量研究聚焦于神经元之间的突触可塑性（synaptic plasticity），例如长时程增强（long-term potentiation, LTP）和长时程抑制（long-term depression, LTD），作为神经环路重塑的物质基础，推动了神经科学的发展。然而，近年来一个新兴领域——星形胶质细胞（astrocytes）对大脑功能的影响日益受到关注。星形胶质细胞不仅仅是神经元的“配角”，它们通过调节神经元代谢、缓冲细胞外离子环境、摄取神经递质以及分泌调节性分子等方式，积极影响着神经元活动和突触传递，但这些作用在学习与记忆等行为层面上的具体机制，仍未被彻底揭示。 尤其是在体内活体条件下，星形胶质细...
迷幻药在大脑神经-血管耦合中的作用机制：最新研究解读 一、学术背景与研究动因 在过去十年，迷幻药（psychedelics）如裸盖菇素（psilocybin）、麦角酸二乙酰胺（LSD）等因其在治疗抑郁症、物质依赖等临床领域表现出快速和显著疗效而重新受到科学界高度关注。越来越多的临床试验表明，迷幻药可以显著改善情绪障碍和成瘾相关疾病，使得研究其作用机制成为精神病学和神经科学的新热点。 目前针对迷幻药的神经机制研究大多集中在其对神经元的调控，尤其是迷幻药在大脑中的作用主要依赖于5-羟色胺2A受体（5-HT2A receptor, 5-HT2AR）的激活。大量功能性磁共振成像（functional MRI, fMRI）研究显示，迷幻药会导致脑功能网络的剧烈重组，如默认模式网络（default mo...
人类听觉皮层时间整合机制：以绝对时间为主导的神经计算方式 近年来，声音结构处理特别是在语音和音乐理解过程中的大脑时间整合机制，引发了神经科学领域的广泛关注。声音信号，如语音中的音素（phoneme）、音节（syllable）和词（word）等结构，具有高度可变的持续时间，且在复杂语音感知和加工过程中，时间整合的窗口（integration window）——即大脑在多长的时间跨度内对声音做整合处理——对于理解神经计算模型尤为关键。本报道系统介绍了一项由 Sam V. Norman-Haignere、Menoua Keshishian 等人团队于 2025 年 11 月发表于 Nature Neuroscience 的最新原创研究，题为《Temporal integration in huma...
学术背景：知觉推理与神经机制探究 在日常生活中，我们的感觉系统经常面对不完整或模糊的信息。例如，物体被遮挡时，大脑依靠既有经验和预期完成对整体的推断。这种推理能力不仅是人类视觉系统的核心功能之一，同时也是其他动物包括灵长类、鼠类、鱼类甚至昆虫的共同能力。感知推断（sensory inference）不仅推动我们识别本不存在的边缘和形状，例如著名的Kanizsa三角形错觉（Kanizsa triangle illusion）中，观察者会看到不存在实物的白色三角形。这种“主观轮廓（illusory contour, IC）”现象本质上属于一种高层次的知觉推断，但其背后的神经机制长久以来仍未被充分揭示。 之前在灵长类和人类的研究中，发现初级视觉皮层（primary visual cortex, V...
心力衰竭心室肌细胞中钙激活钾通道（SK通道）对复极过程的影响——基于计算建模的研究 研究背景与学术意义 心力衰竭（heart failure, HF）是一种严重且常见的心脏疾病，其特征为心脏电生理和收缩功能的全面恶化。这种病理状态不仅导致心脏泵血功能减弱，不能满足机体的生理和代谢需求，还常常伴随其他代谢性或心脏性疾病，其中以房颤（atrial fibrillation, AF）最为常见。值得注意的是，房颤若并存于射血分数降低型心力衰竭患者中，会进一步提升死亡风险。因此，深入理解心力衰竭状态下心脏电生理特性及其调控机制，对于降低患者致死性心律失常风险、改进治疗策略具有重要意义。 在心脏电生理研究中，小电导钙激活钾通道（small conductance calcium-activated po...
解读“EVOMOE: Evolutionary Mixture-of-Experts for SSVEP-EEG Classification with User-Independent Training” 一、研究背景与问题提出 脑机接口（Brain-Computer Interface, BCI）技术近年来在神经工程、残障辅助、康复治疗、情绪识别以及交互娱乐等领域具有广泛应用前景。BCI系统通常依赖神经信号（尤其是脑电图，Electroencephalography, EEG）作为数据输入，利用信号处理与机器学习算法将脑活动转换为外部设备指令，实现“用思维控制”各种设备的目标。 然而，实际应用中，EEG数据存在明显的个体差异（Individual Differences）。不同用户的脑电...