小鼠研究:高龄父龄对胎儿脑基因表达的影响存在性别差异
东北大学研究团队对年轻(3月龄)与高龄(19月龄)雄鼠所孕小鼠胚胎的端脑进行RNA-seq,发现父龄对胚胎脑基因表达的影响因胚胎性别而异,高龄父龄雌性胚胎呈现独特的基因表达谱并倾向表达水平升高。研究按性别分别分析并控制发育时间窗以减少变异,数据发表于Scientific Data,为探究父龄与ASD风险的性别依赖机制提供资源。
东北大学研究团队对年轻(3月龄)与高龄(19月龄)雄鼠所孕小鼠胚胎的端脑进行RNA-seq,发现父龄对胚胎脑基因表达的影响因胚胎性别而异,高龄父龄雌性胚胎呈现独特的基因表达谱并倾向表达水平升高。研究按性别分别分析并控制发育时间窗以减少变异,数据发表于Scientific Data,为探究父龄与ASD风险的性别依赖机制提供资源。
一篇评论文章讨论将人脑类器官植入活体小鼠后动物福利评估面临的困难。文章援引近期发表于 Nature 的研究:研究者通过基因改造使小鼠部分脑区不发育,再把由人类干细胞培养的脑类器官移植到空出的位置,类器官随时间与小鼠神经系统整合;接受移植的小鼠在短期记忆任务(如走迷宫)上与健康对照表现相当,研究者未观察到行为改变或智力提高的迹象。
推荐理由:围绕人脑类器官移植小鼠后动物福利指标是否仍可解读展开论证,为神经类研究伦理评估提供一条可迁移的推理路径。
低剂量LSD对持续注意力的影响存在性别差异,女性显示出部分认知益处,男性则未见。该结果提示低剂量致幻剂的作用需按性别分别研究。
研究团队发布 Airscope 无线介观显微镜,重 1.0 克,在 6 mm 视野内实现 4 μm 横向分辨率、12.5 Hz 成像。其非球面透镜设计使总光程比此前微型显微镜缩短 2.84 倍,单只动物可无缆记录超过 8,500 个神经元的钙信号,较此前提升 25 倍。
推荐理由:1.0 克无线介观显微镜把视野扩到 6 mm 并支持自由活动小鼠成像,为系统神经科学提供可迁移的硬件方案。
香港科技大学等机构的研究发现,FAM193B启动子区一段CCG重复序列的长度与阿尔茨海默病易感性相关,成果发表于Nature Neuroscience。
挪威卑尔根大学团队分析约900名接受Bergen 4-Day Treatment的强迫症患者唾液样本,在治疗前、治疗后及3个月随访时检测DNA甲基化,发现多个甲基化区域与治疗应答相关。
一项新预印本发现,视觉系统并不在所见面孔与被抑制面孔之间二选一,而是每秒来回切换约15次,同一批神经元先重建意识图像、再重建被抑制图像。推文作者据此提出"感知即分时复用",并指出以秒为单位平均的测量量化的信号在任何瞬间其实都不存在。预印本链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.15.759299v1
浙江大学公共卫生学院徐小林团队基于中国、英国和美国3个全国性老龄化队列的纵向数据,纳入5495对跌倒者与未跌倒者共10990人(平均年龄71.0岁),发现跌倒相关的多维功能差异在跌倒前3至5年已出现并持续至跌倒后约5年。
神经科学正在绘制妊娠期间大脑变化图谱,但这些变化对未来健康意味着什么尚未确定。
Greco 等发现,循环视觉模型中将自上而下反馈与 dropout 引入的神经变异性结合,可提升感知稳健性。神经变异性防止单元级共适应,反馈通路则将群体活动稳定在紧凑的低维表征中。二者相互作用提示生物视觉系统如何在不确定性下实现稳健感知推断,并为可泛化到分布外条件的人工视觉系统提供设计原则。
一项新工作在 379 个人脑样本中绘制了可变多聚腺苷酸化这一转录后调控层,显示 3′-UTR 选择上的遗传变异与疾病相关位点及下游分子效应相关。可变多聚腺苷酸化通过改变 mRNA 末端影响 mRNA 稳定性、翻译或亚细胞定位,而不一定改变 RNA 丰度。
推荐理由:在 379 个人脑样本中绘制可变多聚腺苷酸化图谱,把 3′-UTR 选择相关的遗传变异与疾病位点及下游分子效应联系起来。
Patrick Hsu 提出,意识是对不同刺激做出的一种时间性选择,而非在空间上编码。
比利时列日大学与柏林洪堡大学团队首次逐一测定了螳螂虾中带区的 17 种视觉视蛋白,其中 12 种为类似人绿色色素的绿敏视蛋白,3 种为红外视蛋白(含 2 种红蓝双稳态视蛋白),2 种为蓝橙双稳态视蛋白,结合眼内滤光结构后敏感度可延伸至 687 纳米。
一株高生物膜形成能力的枯草芽孢杆菌菌株可延缓秀丽隐杆线虫胆碱能神经元的衰老相关形态缺陷,该结果发表于 GeroScience。研究聚焦肠道内生物膜形成能力较强的益生菌,考察其对胆碱能神经元衰老形态变化的影响。
弗吉尼亚大学Ammasi Periasamy团队将双光子荧光寿命成像(FLIM)与磷光寿命成像(PLIM)结合,在活体小鼠大脑皮层同步测量细胞代谢与血管氧分压,成果发表于Neurophotonics。阿尔茨海默病模型小鼠皮层蛋白结合态NAD(P)H比例高于野生型,血管网络氧分压则更低,提示其氧消耗增加。作者指出结果仅来自小鼠模型,尚不能推及人类患者。
一项发表于 Genome Medicine 的回顾性横断面研究,用 92 例 22q11DS 患者(0.5–21 岁)和 252 例匹配临床对照的常规临床 MRI,结合 1,995 例参考扫描的规范建模,刻画该综合征的脑结构偏离。
研究对 22 例 SHH 型髓母细胞瘤样本(16 例原发、6 例复发,含 4 对原发-复发配对)开展 snRNA-seq(n = 16)、snATAC-seq(n = 13)和空间转录组(n = 6)分析,并结合 25 例样本的外显子变异数据,另用 48 例样本(24 对原发-复发配对)的 bulk RNA-seq 做验证。
Allen Institute 发布一个开放数据集,将 1000 多个可直接用于 PyTorch 的神经元模型拟合到真实的小鼠和人类细胞上。帖子指出,AI 神经元依赖简单的数学运算,而真实神经元要复杂得多;类脑的多样性是否能让 AI 更好仍是开放问题,但这一数据集让该问题变得可测试。
Gladstone 研究所与 Allen Institute 的一项新研究显示,记忆背后的脑节律在阿尔茨海默病中减弱,细胞以波的形式放电、像传递接力棒一样,而在阿尔茨海默病中这种传递出现中断。增强 Nav1.1 可恢复这一节律并改善记忆。该结果来自 @AllenInstitute 发布的推文,未给出研究规模、模型体系或发表状态。
eLife 发表的研究用小鼠无病毒遗传谱系追踪系统在微胶质细胞中特异表达 NeuroD1,并在多个时间点追踪其命运,结果显示表达 NeuroD1 的细胞在生理和损伤条件下都保持微胶质细胞身份、不能转为神经元。
推荐理由:用无病毒谱系追踪、双光子活体成像和单细胞转录组三重证据,检验 NeuroD1 能否把微胶质细胞转成神经元。
研究在果蝇中构建了三个 NLGN3 自闭症相关变异(p.R175W、p.R451C、p.R597W)的转基因模型,发现它们对突触与睡眠的影响各不相同。p.R175W 和母源遗传的 p.R451C 主要改变突触形态而对囊泡动态影响很小,p.R597W 则主要改变睡眠与囊泡动态而突触形态影响轻微。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心徐宁龙团队发现,小鼠听觉皮层第5层神经元的顶端树突编码推断出的抽象规则,胞体更多表征感觉信息,二者在单个神经元内非线性整合产生决策输出。研究构建规则切换的听觉灵活分类任务训练小鼠,用亚细胞分辨率双光子成像同步记录树突与胞体活动,并通过光遗传学抑制树突活动显著减弱胞体选择信号。相关成果10月16日发表于《科学》。
中国科学院脑智卓越中心团队通过小鼠听觉抉择实验,揭示单个神经元参与灵活决策的计算机制:顶端树突承载推断出的抽象规则,胞体接收感官信号,两者在同一细胞内完成比对运算。研究用双光子显微镜观察小鼠听觉皮层神经元,并在小鼠掌握规则后更换规则以观察其适应过程。报道称该成果可能启发下一代人工智能底层算法,但未给出论文发表信息与数据开放情况。
美国西北大学医学院等机构开发出基因特异性机器学习模型 EpiPred,用于预测 STXBP1 错义变异是否致病,相关研究发表于 Journal of Clinical Investigation。
作者团队发布 Computation-through-Dynamics Toolkit(CtDToolkit),为神经动力学模型提供三类资源:反映生物神经回路计算特性的合成数据集、量化模型性能的可解释指标,以及支持有或无已知外部输入时训练与评估模型的标准化流程。
国家自然科学基金委员会作为主责单位,发布“脑科学与类脑研究”国家科技重大专项2027年度第一批项目申报指南,指南已通过国家科技管理信息系统公开。通告文号为国科金计函〔2026〕131号,由该委计划局于2026年10月15日发布。
Azo-morphine-3(AM-3)是一种光开关配体,可在低效价与高效价状态间切换,在体外及体内(中枢与外周)调控 mu-阿片受体活性。AM-3 可用于探究阿片效价的结构基础,并在多种疼痛模型中实现对镇痛的时空精准控制,副作用较全身用药减少。
高电流经颅时间干涉刺激(tTIS)靶向左侧 sgACC 可安全缓解抑郁,短期疗效强于低电流或假刺激。Wang 等开展的随机双盲假刺激对照试验对此进行了验证。
Yeung 等发布了一个包含 1000 多个可微分单神经元模型的数据集,这些模型拟合自小鼠和人类记录,可直接嵌入基于梯度的网络架构。作者指出,用生物真实的神经元构建人工网络此前受限于缺少既拟合数据又可训练的神经元模型。
地球大脑健康委员会在《Nature Mental Health》发布首份报告,提出未来十年内任何重大环境干预的设计与评估都须纳入心理健康影响评估。报告指出极端天气、空气与噪声污染、城市压力源、生物多样性丧失及社会不平等与焦虑、抑郁、创伤相关障碍和认知衰退风险升高相关,并建议自2027年起将心理健康指标纳入气候计划、环境影响评估和城市政策。
Du 等人提出可训练的三室脉冲神经元模型 TNLP-LIF,将生物树突的线性与非线性输入处理机制转化为计算模型。研究结合跨物种工作记忆模拟与强化学习测试,显示树突整合可提升人工神经网络表现,但该模型仍是计算抽象而非对生物的直接复刻。
维也纳大学研究人员重建了章鱼、鱿鱼和乌贼基因组的 3D 组织,发现数亿年前的大规模 DNA 重排把原本分离的染色体区域拉到一起,可能促成新的基因调控网络。研究发表于 Nature Communications,显示染色质结构域在演化中长期稳定,而染色质环在物种、组织和发育阶段间差异明显,且多位于神经系统相关基因附近。作者指出,结果并未证明这些 DNA 变化直接导致头足类智力的演化。
华中科技大学同济医学院附属协和医院联合企业研发出国内首个“基于高通道矩阵式电刺激的脑机接口精细运动重建系统”,首位受试者为39岁脑胶质瘤致右侧肢体偏瘫患者,经近2个月训练已能完成右手指屈伸、按键并弹奏《小星星》。团队通过高密度硬膜外电极植入与精细动作运动想象训练建立精细运动与大脑活动的映射,并研发柔性矩阵式多通道功能电刺激电极实现脑控精细运动。
Anguiano 等人改造出膜靶向 TurboID,并优化标记策略,在清醒动物神经元胞体和轴突末梢实现 1–2 小时的蛋白质标记窗口,用于鉴定各亚细胞区室富集的蛋白。研究针对的是在行为相关时间尺度上捕捉脑内亚细胞定位蛋白质组的工具不足问题,成果发表于 Cell Reports Methods。
中国科学院昆明动物研究所石磊团队联合国际同行,鉴定出古老保守基因CCNB1IP1在灵长类大脑中表达逐步升高,通过降解细胞周期相关转录因子促进基底祖细胞增殖,参与推动皮层扩张,成果发表于《自然·遗传学》。
推荐理由:研究把皮层扩张的线索指向古老基因CCNB1IP1的顺式调控元件演进,而非人类特有新基因。
Broad Institute 团队发现,两种降低细胞氧供的小分子药物组合可改善帕金森病小鼠模型的神经退行症状,研究发表于 PNAS。该组合还在 Leigh 综合征小鼠模型中延长寿命并缓解症状,在 Friedreich's ataxia 小鼠模型中延缓神经症状进展。研究者表示该方案值得进一步开展临床前及临床测试。
Guillaume Méric 在 Bluesky 转发 Science 文章《Sex-specific mechanisms of chronic pain》,指出数十年来已知女性尤其年轻女性受肠易激综合征、子宫内膜异位症、月经性偏头痛、纤维肌痛、骨关节炎和神经病理性疼痛等疼痛疾病影响的比例过高,这些疾病都会降低生活质量。帖子附有该文的 Science 链接。
预印本 COSCO 利用条形码单突触狂犬病毒追踪结合 scRNA-seq,在 hPSC 来源的脑类器官中研究单神经元连接与分子状态,绘制了超过 10,000 个网络。研究报道了细胞类型内在的接线偏好、可重复的网络形成、反复出现的连接基序、接线的分子特征,以及在 TSC 中出现的异常连接。
研究团队提出基于 metacell 的多尺度网络分析方法 MCMNA,用于系统解析帕金森病黑质 snRNA-seq 数据中的细胞类型特异基因调控结构。该方法通过 metacell 聚合缓解单细胞数据的稀疏性,构建稳健的基因调控网络,并结合基因共表达模块、metacell 差异表达与贝叶斯因果网络,推断候选驱动基因及其层级关系。作者称该多尺度网络模型可为疾病机制研究和治疗靶点优先级排序提供框架。
Fukatsu 等开发了 OPTIC,一个无需编程的工具箱,将图像配准与最优传输匹配结合,用于在多次成像会话间追踪同一批神经元、星形胶质细胞、boutons 和小胶质细胞。作者称其追踪准确率高于现有工具,目标是解决纵向钙成像中跨会话细胞对应这一主要瓶颈。