脑科学动态

西奈山医院的研究团队首次揭示了心脏病发作后，心脏通过免疫系统向大脑发送信号，促进睡眠以加速康复。这项由Cameron McAlpine领导的研究，指出了心脏和大脑之间的独特互动机制，有助于提高心脏病患者的临床管理效果。

研究团队采用小鼠模型诱导心脏病发作，并使用高分辨率成像、细胞分析和无线植入式脑电图记录装置来监测小鼠的睡眠模式，发现心脏病发作后小鼠的慢波睡眠增加了三倍。免疫细胞单核细胞被召集到大脑丘脑的外侧后核（LPN），产生肿瘤坏死因子（TNF）以激活谷氨酸能神经元，增加慢波睡眠的丰富度。通过阻断这种信号传导，研究者发现小鼠的心脏应激反应和炎症增加，恢复速度减慢。进一步的人体实验表明，心脏病发作后数周内睡眠质量差的患者，其再次发生心血管事件的风险较高，心脏功能改善不明显。该研究发表在 Nature 上。

虚拟现实结合电刺激显著改善空间记忆

洛桑联邦理工学院Hummel实验室和Olaf Blanke的认知神经科学实验室联合研究，旨在通过无创神经调节方法改善空间记忆能力。团队专注于解决老年人、脑创伤患者及认知障碍患者的空间记忆衰退问题。

实验采用一种创新的经颅时间干扰电刺激（tTIS）技术，通过四个电极刺激志愿者头部的海马-内嗅复合体（HC-EC），以特定频率和时间模式对海马体及其邻近结构施加间歇性theta突发刺激（iTBS）。志愿者在虚拟现实环境中进行一系列空间导航任务，fMRI监测大脑活动。研究显示，iTBS刺激使参与者回忆位置所需时间明显缩短，海马体活动增强，且内嗅皮层的网格细胞样活动减少。这一结果表明，通过VR训练和非侵入性电刺激组合，空间导航和记忆表现显著提升，特别适用于改善阿尔茨海默病等患者的认知功能。研究发表在Science Advances上。

伦敦国王学院的研究人员发现，星形胶质细胞（astroglia）能够被重新编程为类似中间神经元的细胞。星形胶质细胞是大脑中的支持细胞，这项研究为恢复癫痫等神经疾病中受损的大脑回路带来了希望。研究由发育神经生物学教授 Benedikt Berninger 领导，研究团队还包括副研究员 Nicolás Marichal。

研究团队通过对小鼠进行实验，诱导星形胶质细胞合成 Ascl1 蛋白（Ascl1）。突变后的 Ascl1（Ascl1SA6）比自然生成的版本更有效地将星形胶质细胞转化为功能性神经元。研究还发现，当 Ascl1SA6 与 B 细胞淋巴瘤 2（Bcl2）共同作用时，神经源性活性进一步增强。通过遗传命运追踪技术，研究人员确认了大部分转化后的神经元源自星形胶质细胞，只有少量源自少突胶质细胞前体细胞（OPC）。这些新生成的神经元不仅具备高频放电能力，还表现出与特定皮质中间神经元相似的特性。研究结果为细胞重编程技术的临床应用提供了重要依据，尤其是在神经疾病治疗中的潜在应用。研究发表在 Science Advances 上。

预测编码：揭开大脑提前规划的奥秘

荷兰神经科学研究所的Christian Keysers、Giorgia Silani和Valeria Gazzola等研究人员深入探讨了大脑的预测机制。传统观点认为，大脑处理视觉信息后再决定行动，但该研究表明大脑会根据预期提前规划动作，使反应更加迅速。研究指出，大脑预测系统对社会交往至关重要，但孤独症（Autism）患者在此方面存在缺陷。

本研究综述了基于反馈连接和贝叶斯分层预测编码的社会感知理论。研究者利用生态情境下的范例，揭示参与者如何预测他人行为及情绪。例如，前运动皮层会对可预测的动作生成反馈信号，从而降低视觉反应的强度，使预测更为精确。该研究还指出，额叶中线结构（Frontal Midline Structures）能够预测他人获得的奖惩，而扣带回则对他人痛苦作出反应，帮助避免他人受伤。基于这些结果，研究者提出预测编码模型可解释孤独症患者在感知和预测方面的异质性差异。该研究为预测编码在社会认知中的重要性提供了有力支持，强调了预测机制在情绪与社会行为中的关键作用。研究发表在 Neuroscience & Biobehavioral Reviews 上。