文獻(xiàn)速遞：頂刊CNS神經(jīng)領(lǐng)域研究新進(jìn)展8月（下）

• 膽堿能神經(jīng)元活動(dòng)通過毒蕈堿信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)彌漫性中線膠質(zhì)瘤生長(zhǎng)
• 運(yùn)動(dòng)皮層中的內(nèi)部言語及其對(duì)言語神經(jīng)假體的啟示
• 免疫蛋白酶體擾亂神經(jīng)元代謝并驅(qū)動(dòng)多發(fā)性硬化中的神經(jīng)退行性變
• 腦干鎮(zhèn)痛回路的軀體拓?fù)浣M織
• 利用微型循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)認(rèn)知策略
• 預(yù)測(cè)和捕捉人類認(rèn)知的基礎(chǔ)模型
• 人早期腦類器官發(fā)育的形態(tài)動(dòng)力學(xué)
• 短肽如何解聚阿爾茨海默病中的Tau蛋白纖維
• 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)激活小腸腸神經(jīng)元的不同模式

1、膽堿能神經(jīng)元活動(dòng)通過毒蕈堿信號(hào)傳導(dǎo)促進(jìn)彌漫性中線膠質(zhì)瘤生長(zhǎng)

2025年8月21日，美國學(xué)者在Cell期刊上發(fā)表了題名為“Cholinergic neuronal activity promotes diffuse midline glioma growth through muscarinic signaling”的研究論文，揭示了中腦膽堿能神經(jīng)元通過遠(yuǎn)程投射調(diào)控彌漫性中線膠質(zhì)瘤（DMG）增殖的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制。
 

研究發(fā)現(xiàn)：光遺傳學(xué)刺激腳橋核（PPN）和背外側(cè)被蓋核（LDT）可分別促進(jìn)腦橋和丘腦區(qū)域的DMG增殖；疾病進(jìn)程中DMG小鼠表現(xiàn)出膽堿能神經(jīng)元活性增強(qiáng)和乙酰膽堿釋放增加。單細(xì)胞測(cè)序顯示DMG樣本中CHRM1/CHRM3受體高表達(dá)，藥理學(xué)或遺傳學(xué)阻斷M1/M3受體可完全抑制膽堿能驅(qū)動(dòng)的腫瘤增殖。值得注意的是，膽堿能信號(hào)同時(shí)促進(jìn)健康少突膠質(zhì)前體細(xì)胞（OPCs）的增殖，表明腫瘤細(xì)胞劫持了正常的神經(jīng)發(fā)育機(jī)制。

該發(fā)現(xiàn)揭示了腦干神經(jīng)調(diào)制系統(tǒng)在腫瘤微環(huán)境中的重要作用。
DOI：10.1016/j.cell.2025.05.031

2、運(yùn)動(dòng)皮層中的內(nèi)部言語及其對(duì)言語神經(jīng)假體的啟示

2025年8月21日，美國學(xué)者在Cell期刊上發(fā)表了題名為“Inner speech in motor cortex and implications for speech neuroprostheses”的研究論文。

研究通過多單元記錄發(fā)現(xiàn)：內(nèi)部言語在運(yùn)動(dòng)皮層中存在穩(wěn)健表征，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)句子解碼。雖然內(nèi)部言語與嘗試發(fā)聲的神經(jīng)表征高度相關(guān)，但研究識(shí)別出區(qū)分二者的"運(yùn)動(dòng)意圖"神經(jīng)維度。實(shí)驗(yàn)證明在序列回憶和計(jì)數(shù)任務(wù)中可解碼部分自由形式的私密內(nèi)部言語。針對(duì)腦機(jī)接口（BCI）的隱私風(fēng)險(xiǎn)，研究進(jìn)一步提出了高保真防護(hù)策略，能有效防止無意解碼私密內(nèi)部言語。

這些發(fā)現(xiàn)既為通過內(nèi)部言語實(shí)現(xiàn)免疲勞的BCI控制提供了新路徑，同時(shí)建立了保護(hù)神經(jīng)隱私的技術(shù)方案。

DOI：10.1016/j.cell.2025.06.015 

3、免疫蛋白酶體擾亂神經(jīng)元代謝并驅(qū)動(dòng)多發(fā)性硬化中的神經(jīng)退行性變

2025年8月21日，德國、瑞士、西班牙以及丹麥的學(xué)者聯(lián)合在Cell期刊上發(fā)表了題名為“The immunoproteasome disturbs neuronal metabolism and drives neurodegeneration in multiple sclerosis”的研究論文，揭示了神經(jīng)炎癥中免疫蛋白酶體介導(dǎo)的神經(jīng)元代謝紊亂新機(jī)制。

研究發(fā)現(xiàn)干擾素-γ通過誘導(dǎo)免疫蛋白酶體亞基PSMB8表達(dá)，破壞蛋白酶體穩(wěn)態(tài)并降低其活性，導(dǎo)致代謝調(diào)節(jié)因子PFKFB3積累。這引發(fā)神經(jīng)元糖酵解異常增強(qiáng)、磷酸戊糖途徑抑制、氧化損傷和鐵死亡。通過神經(jīng)元特異性敲除PSMB8或系統(tǒng)性抑制PFKFB3，能在體外和多發(fā)性硬化（MS）小鼠模型中有效保護(hù)神經(jīng)元。

該研究首次建立了神經(jīng)炎癥-蛋白酶體功能障礙-代謝失衡的因果鏈條，為MS等神經(jīng)退行性疾病提供了靶向神經(jīng)保護(hù)治療新策略。

DOI：10.1016/j.cell.2025.05.029

4、腦干鎮(zhèn)痛回路的軀體拓?fù)浣M織

實(shí)驗(yàn)采用虛假標(biāo)注的"利多卡因"乳膏（實(shí)際為安慰劑）分別作用于面部、手臂和腿部，通過7T磁共振成像技術(shù)觀察到：面部鎮(zhèn)痛激活PAG/RVM吻側(cè)區(qū)域，而手臂和腿部鎮(zhèn)痛激活更尾側(cè)區(qū)域，且鎮(zhèn)痛效應(yīng)僅局限于條件刺激部位。值得注意的是，疼痛輸入與鎮(zhèn)痛響應(yīng)在PAG內(nèi)共享相同的空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

該研究首次證實(shí)PAG能以高度空間特異性的方式調(diào)控局部鎮(zhèn)痛，為開發(fā)靶向疼痛控制療法提供了神經(jīng)機(jī)制基礎(chǔ)。

DOI：10.1126/science.adu8846

5、利用微型循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)認(rèn)知策略
 

2025年8月2日，美國學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Discovering cognitive strategies with tiny recurrent neural networks”的研究論文，研究提出一種基于微型循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNNs）的新建模方法，用于發(fā)現(xiàn)決策過程中的認(rèn)知算法。

研究表明，僅含1-4個(gè)單元的RNNs在六種經(jīng)典獎(jiǎng)賞學(xué)習(xí)任務(wù)中，不僅能超越傳統(tǒng)認(rèn)知模型的預(yù)測(cè)性能，還能與大型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)媲美，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)個(gè)體動(dòng)物和人類的選擇行為。通過動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)理論對(duì)訓(xùn)練后的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解析，研究者實(shí)現(xiàn)了認(rèn)知模型的統(tǒng)一比較，揭示了選擇行為的詳細(xì)機(jī)制。該方法還能量化行為維度復(fù)雜度，并解析元強(qiáng)化學(xué)習(xí)AI智能體的內(nèi)部算法。

該研究為發(fā)現(xiàn)可解釋的認(rèn)知策略提供了系統(tǒng)框架，為研究健康與功能障礙認(rèn)知機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。

DOI：10.1038/s41586-025-09142-4

6、預(yù)測(cè)和捕捉人類認(rèn)知的基礎(chǔ)模型

2025年8月2日，德國、英國、美國聯(lián)合瑞士的學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“A foundation model to predict and capture human cognition”的研究論文。

研究提出Centaur計(jì)算模型，通過在大規(guī)模心理學(xué)數(shù)據(jù)集Psych-101（包含160項(xiàng)實(shí)驗(yàn)、超6萬名參與者的1000萬次選擇數(shù)據(jù)）上微調(diào)先進(jìn)語言模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)自然語言描述實(shí)驗(yàn)中人類行為的預(yù)測(cè)與模擬。該模型不僅能比現(xiàn)有認(rèn)知模型更精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)被試行為，還可泛化至未見過的任務(wù)背景、結(jié)構(gòu)修改及全新領(lǐng)域。微調(diào)后模型內(nèi)部表征與人類神經(jīng)活動(dòng)更趨一致。

研究表明跨領(lǐng)域統(tǒng)一人類行為計(jì)算模型的可行性，為認(rèn)知理論發(fā)展提供了新范式。研究者通過案例驗(yàn)證了該模型指導(dǎo)認(rèn)知理論開發(fā)的潛力。

DOI：10.1038/s41586-025-09215-4

7、人早期腦類器官發(fā)育的形態(tài)動(dòng)力學(xué)

2025年6月18日，瑞士學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Morphodynamics of human early brain organoid development”的研究論文，研究通過建立長(zhǎng)期活體光片顯微鏡技術(shù)，結(jié)合新型雙通道多蛋白標(biāo)記策略與計(jì)算解復(fù)用方法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)未引導(dǎo)腦類器官發(fā)育過程中組織形態(tài)和細(xì)胞行為的多維度量化。

研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)上皮管腔擴(kuò)張與細(xì)胞形態(tài)變化受細(xì)胞外基質(zhì)通路和機(jī)械感應(yīng)調(diào)控，外源基質(zhì)可增強(qiáng)管腔擴(kuò)張并促進(jìn)端腦形成，而缺乏基質(zhì)會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)嵴分化傾向和尾側(cè)化組織特征。機(jī)制上證實(shí)基質(zhì)誘導(dǎo)的腦區(qū)化與WNT/Hippo（YAP1）信號(hào)通路相關(guān)，其中WNT配體分泌介質(zhì)（WLS）的空間限制性表達(dá)標(biāo)記了非端腦腦區(qū)的最早出現(xiàn)。

該研究為人類大腦形態(tài)動(dòng)力學(xué)研究提供了新范式，揭示了機(jī)械感應(yīng)在腦區(qū)化中的核心作用。

DOI：10.1038/s41586-025-09151-3

8、短肽如何解聚阿爾茨海默病中的Tau蛋白纖維

2025年7月9日，美國學(xué)者在Nature期刊上發(fā)表了題名為“How short peptides disassemble tau fibrils in Alzheimer’s disease”的研究論文，研究揭示D型肽DTLKIVWC解聚阿爾茨海默�。ˋD）tau纖維絲的新機(jī)制。

研究發(fā)現(xiàn)D-肽需自組裝成類淀粉樣“模擬淀粉樣”纖維才能發(fā)揮解聚作用：當(dāng)與AD-tau結(jié)合時(shí)，原本右旋的模擬淀粉樣纖維被強(qiáng)制扭曲為左旋構(gòu)象，隨后通過向左旋松弛態(tài)的轉(zhuǎn)換釋放應(yīng)變能，產(chǎn)生足以破壞tau分子間氫鍵的扭矩，從而實(shí)現(xiàn)tau纖維絲斷裂。

這種應(yīng)變釋放機(jī)制也存在于其他淀粉樣纖維解聚過程，為開發(fā)靶向淀粉樣疾病的首創(chuàng)療法提供了新思路。

DOI：10.1038/s41586-025-09244-z

9、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)激活小腸腸神經(jīng)元的不同模式

2025年8月9日，比利時(shí)、瑞士以及英國的學(xué)者聯(lián)合在Nature期刊上發(fā)表了題名為“Nutrients activate distinct patterns of small-intestinal enteric neurons”的研究論文，本研究通過鈣成像技術(shù)揭示腸道神經(jīng)系統(tǒng)（ENS）感知管腔營(yíng)養(yǎng)物的細(xì)胞通路。

研究發(fā)現(xiàn)不同營(yíng)養(yǎng)素可激活肌間神經(jīng)叢和黏膜下神經(jīng)叢中特定神經(jīng)化學(xué)特征的神經(jīng)元集群。腸神經(jīng)元并非直接感應(yīng)營(yíng)養(yǎng)物，而是主要通過上皮細(xì)胞介導(dǎo)的5-羥色胺信號(hào)通路間接檢測(cè)管腔化學(xué)物質(zhì)。研究還發(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)信號(hào)沿腸道徑向軸存在空間分布特征：部分起源于絨毛上皮的信號(hào)先傳遞至肌間神經(jīng)叢，再反饋至更靠近管腔的黏膜下神經(jīng)叢。

這些發(fā)現(xiàn)闡明了ENS區(qū)分不同管腔化學(xué)物質(zhì)的細(xì)胞機(jī)制及其跨上皮傳遞路徑。

DOI：10.1038/s41586-025-09228-z