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C030 近两周解读的29篇顶刊论文汇总 | 认知神经科学前沿动态-20251006

来源:公众号 PSY-Brain_Frontier | 发布:2025-10-06 | 原文链接

PsyBrain 脑心前沿 | 公众号 PSY-Brain_Frontier

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你好,这里是 PsyBrain 脑心前沿。我们是一群专注于认知神经科学领域的博士生,致力于追踪全球最前沿的学术动态,我们的视野覆盖Nature、Science、Cell正刊、旗下大子刊(如 Nat Neurosci, Nat Hum Behav, Sci Adv, Neuron等)及其他高水平顶级期刊。

我们会每天为你提供近期刚发表或领域内重要文献的「深度解读」与「前沿快讯」。

双周周一中午,我们将过去两周的精华内容汇集成这份 「周报」,助你高效速览。过去两周我们一共解读了前沿文献 29 篇,发表时间 从2025年6月到 2025年10月,展示顺序按照期刊发表时间顺序排列。

本周前沿精要,即刻为你开启

图1

解读文章一览

发表 时间 期刊 Title
2025.6.2 Nat Hum  Behav Dissociable habits of response preparation versus response initiation
2025.6.6 Nat Hum  Behav Feature-based encoding of face identity by single neurons in the human amygdala and hippocampus
2025.7.1 Nat Hum  Behav Knowledge of information cascades through social networks facilitates strategic gossip
2025.7.28 Nat  Medicine Reevaluating the role of education on cognitive decline and brain aging  in longitudinal cohorts across 33  Western countries
2025.8.11 Commun Psych Anticipatory eye gaze as a marker of memory
2025.8.14 PLOS Biol Transfer of motor learning is associated with patterns of activity in the default mode network
2025.8.18 Commun Psych Neural correlates reveal separate stages of spontaneous face  perception
2025.8.21 Science Dysfunction in primate dorsolateral prefrontal area 46 affects motivation  and anxiety
2025.8.22 PLOS  Biol Attractive serial dependence arises during decision-making
2025.8.26 Neuron Human hippocampal ripples align  new experiences with a grid-like  schema
2025.8.27 Nature A compressed hierarchy for visual form processing in the tree shrew
2025.8.5 Nat Hum Behav Representational dynamics during extinction of fear memories in the human brain
2025.9.1 Trends Cog Sci Memory editing during sleep: mechanisms, clinical applications, and technological innovations
2025.9.12 Curr Biol Monkeys adjust goals and strategies in a foraging task based on time constraints
2025.9.16 Commun Psych Internal uncertainty impacts social information use in risky choice across adolescence
2025.9.16 PLOS Biol Basal forebrain cholinergic input mediates adaptive attention allocation to enhance olfactory discrimination
2025.9.17 Sci Adv How musicality enhances top-down and bottom-up selective attention: Insights from precise separation of simultaneous neural responses
2025.9.17 Neuron Variation in moment-to-moment brain state engagement follows a consistent trajectory during development
2025.9.18 Nat  Neurosci Temporal integration in human auditory cortex is predominantly yoked to absolute time
2025.9.22 Neuron Reproducible Brain Charts: An open data resource for mapping brain development and its associations with mental health
2025.9.24 Nature Arousal as a universal embedding for spatiotemporal brain dynamics
2025.9.24 Nat Hum Behav Social networking agency and prosociality are inextricably linked in economic games
2025.9.25 Nat Commun Corticonigral projections recruit substantia nigra pars lateralis dopaminergic neurons for auditory threat memories
2025.9.25 Science Neural basis of cooperative behavior in biological and artificial intelligence systems
2025.9.25 PNAS Novelty as a drive of human exploration in complex stochastic environments
2025.9.5 Curr Biol Inactivation of primate cortex reveals inductive biases in visual learning
2025.9.5 Commun Psych Acute isolation is associated with increased reward seeking and reward learning in human adolescents
2025. 10.1 Science China launches ambitious collaboration to map primate brains—including ours

图2

解读文章简介

Paper1: 戒不掉的坏习惯,到底卡在哪一步?“准备”和“执行”是两个独立的习惯开关⭐️[解读链接]

Title: Dissociable habits of response preparation versus response initiation

发表时间:2025.7.2

Journal:Nature human behaviour

文章简介:我们每天的很多行为,如起床后的第一杯水、走路的步伐,甚至是工作的习惯,都会逐渐变成自动化的反应。习惯的形成让我们可以在不需要过多思考的情况下完成日常任务,但它们的形成过程与大脑的哪些机制有关?在认知神经科学中,习惯常常被视为一种自动化的刺激-反应(S-R)关联,而这一过程中涉及的大脑机制、习惯的形成及其控制方式,一直是学术界的研究热点。然而,现有的实验方法却并未得出一致的结论,尤其是在如何衡量和定义“习惯”时,不同的实验方法似乎在测量上存在较大的差异。

图3

Paper2:人脑中的“特征神经元”:杏仁核与海马体揭示人脸识别的新机制⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:Feature-based encoding of face identity by single neurons in the human amygdala and hippocampus

发表时间:2025.6.6

Journal:Nature Human Behavior

文章简介:该论文探讨了人类杏仁核与海马体中单个神经元如何编码面孔身份。传统观点认为这些区域的神经元主要通过“身份不变性”来表征个体,但研究者发现:实际上存在一类“基于特征的神经元”,它们根据共享的视觉特征(而非概念关联)来编码面孔。通过在19位神经外科患者中采集 3,581 个神经元的活动,作者发现了“区域化特征编码”的机制,这类神经元对特征空间的局部区域敏感。此结果在补充实验(新面孔和人工生成面孔刺激)中得到了验证。研究的意义在于揭示了感知驱动的特征表征如何过渡到记忆驱动的语义表征,为理解人脑中人脸识别与记忆之间的桥梁提供了新机制。

图4

Paper3: 聊八卦时,大脑在偷偷计算什么?研究揭秘社交网络中的信息传播智慧⭐️[ 解读链接 ]

Title:Knowledge of information cascades through social networks facilitates strategic gossip

发表时间:2025.7.1

Journal:Nature Human Behaviour

文章简介:想象一个场景:你刚听说一个关于共同熟人张三的敏感消息。在咖啡馆,一位朋友坐在你对面,期待地凑过来。你是否会分享这个秘密?就在这电光火石之间,你的大脑启动了一场极其复杂的计算:这位朋友与谁有联系?ta有多大概率会把消息传出去?这个信息通过哪条路径能最快地回到张三耳中?这个瞬间的思考,正是发表于《自然·人类行为》的一项研究的核心,它揭示了我们进行“策略性八卦”时惊人的认知能力。  我们通常将“八卦”视为一种道德瑕疵,但科学将其定义为一种涉及发送者、接收者和一位不在场目标的社会信息传递形式。它的普遍性远超我们的想象,占据了日常对话的10%到20%,并且是学习社会规范、建立信任和在社会等级中航行的关键机制。  然而,一个核心谜题始终存在。研究和日常经验都表明,人们似乎总能巧妙地传播评价和信息,而让当事人蒙在鼓里。这暗示了一种“在决策前评估其长远后果的非凡能力”。我们究竟是如何做到的?我们依赖哪些信息?我们大脑中描绘的究竟是怎样一幅“社会地图”,才允许我们进行如此复杂的策略性导航?这项研究将带领我们深入大脑,探寻八卦背后的认知算法。

图5

Paper4-5:Nat Med 连发两篇,围绕衰老、讨论教育与认知灵活性、大语言模型与“脑龄”预测?*⭐️[解读链接*]

发表时间:2025 年 7 月

Journal:Nature Medicine

文章简介:衰老是人类健康与社会发展的核心挑战,其进程具有显著的个体差异,涉及身体、器官、分子等多层面机制。如何更准确地度量和理解衰老,不仅是基础科学的重要问题,也是延缓疾病发生、提升老龄健康的关键。近期,Nature Medicine 连续发表了两篇关于衰老的重要研究,凸显了衰老科学在全球健康与医学领域的核心地位。一方面,基于大规模跨国数据的研究重新审视了教育与认知衰退、脑部老化之间的关系,挑战了“教育延缓衰老”的传统观点,强调早期个体差异的重要性。另一方面,另一项工作则提出了基于大语言模型的"脑龄"预测新方法,以更精细地刻画衰老的多维进程,并将其与认知灵活性等关键功能指标相结合。这两项研究从社会环境与计算方法双重维度切入,既揭示了衰老的复杂性,也展示了新技术推动下衰老研究范式的转变,进一步强调了理解与应对衰老对个体健康和社会发展的深远意义。

图6

图7

Paper6:从眼动中解码记忆: 你的眼睛,比你的嘴更“诚实”地记得⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:Anticipatory eye gaze as a marker of memory

发表时间:2025.8.11

Journal:Communications Psychology

文章简介:“话到嘴边却忘了”,这种体验人人都有。但这背后隐藏着一个困扰记忆科学家长达一个世纪的难题:一个无法被言语清晰表达的记忆,还算是记忆吗?传统记忆研究极度依赖口头或书面报告,但这不可避免地混淆了“记忆本身”与“提取并报告记忆的能力”。对于无法清晰进行语言沟通的婴幼儿、中风后的失语症患者,或是在跨物种的动物研究中,这一局限尤为突出,使我们难以窥探记忆的真实面貌。那么,我们能否绕开语言这道屏障,找到一扇能直视记忆的生理学窗口?近期发表于Nature子刊《Communications Psychology》上的一项突破性研究表明,这扇窗户,或许就是我们的眼睛。

图8

Paper7:学会的技能如何应用到新事物上?加拿大女王大学揭示默认网络驱动迁移学习神经机制 ⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:Transfer of motor learning is associated with patterns of activity in the default mode network

发表时间:2025.8.14

Journal:PLOS Biol

文章简介:你有没有过这样的体验:学会用惯用手操作一项新技能后,用另一只手尝试时,居然也能部分完成?这种现象被称为学习迁移(transfer of learning)。它不仅在日常生活中常见,更在康复训练和技能学习中极其重要。过去,神经科学家们一直以为这种迁移主要依赖于大脑的运动区和小脑,因为这些区域直接负责运动控制。但一个最新发表在 PLOS Biology 的研究却提出了新的答案——学习迁移的关键,可能藏在我们平时常说的“默认网络”里。

图9

Paper8:人脸空想性错视: 大脑处理“撞脸”物体的两步神经动态机制⭐️[解读链接]

Title:Neural correlates reveal separate stages of spontaneous face perception

Journal:Communications Psychology

发表时间:2025.8.18

文章简介:你是否也曾在云朵、树皮、插座甚至一片烤面包上,冷不丁地看到一张人脸?这种在寻常事物中“脑补”出人脸的现象,在心理学上被称为“人脸空想性错视”(Face Pareidolia)。从著名的“火星上的脸”到日常生活中对你“微笑”的汽车,这种体验几乎是全人类共通的。这种现象并非简单的眼花或想象力丰富。演化心理学认为,这是我们大脑为了生存而演化出的一种高效机制。对于我们的祖先而言,在复杂环境中迅速识别出同伴或潜在的敌人(哪怕是藏在草丛中的猛兽)至关重要。在这种生存压力下,大脑的“人脸检测系统”变得极其敏感,以至于宁愿“错杀一千(在物体上看到假脸)”,也不愿“放过一个(错过一张真脸)”。  然而,这一有趣的错觉给神经科学家们提出了一个核心难题:当一个物体,比如一个背包,既被我们看作“背包”,又被我们看作一张“脸”时,我们的大脑究竟是如何处理这个“双重身份”的刺激的?它是先将其识别为人脸,还是先识别为物体?或者说,这两种身份的表征能否共存?最近发表于《Communications Psychology》的一项研究,利用脑电技术(EEG)精准地揭示了这一过程的毫秒级动态。

图10

Paper9:背外侧前额叶失衡:动机低迷与焦虑加剧的神经密码 ⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:Dysfunction in primate dorsolateral prefrontal area 46 affects motivation and anxiety

发表时间:2025.8.21

Journal:Science

文章简介:背外侧前额叶皮层(dlPFC)是高级认知过程的重要区域,涉及注意、工作记忆和抑制控制。它也是治疗难治性抑郁的重要非侵入性刺激靶点。然而,dlPFC在情绪调节中的因果作用尚不清楚。现有证据多为人类影像学相关性研究,提示dlPFC通过认知重评、分散注意、抑制负性刺激等方式参与情绪调控,但缺乏直接的因果验证。此外,dlPFC与下胼胝体前扣带皮层A25在抑郁病理和治疗中的功能互作已被提出,但具体机制未明。因此,作者试图回答的核心科学问题是:A46是否通过特定神经通路调控动机和威胁反应,并在其中发挥左右半球功能不对称作用? 这一问题对理解抑郁与焦虑的神经机制及治疗靶点具有重大意义

图11

Paper10:你的决定会被上一刻带偏吗?两阶段模型解析吸引性的“序列依赖”的发生阶段 ⭐️*[ 解读链接 ]*

Title: Attractive serial dependence arises during decision-making

发表时间:2025.8.22

Journal:PLOS Biology

文章简介:人类的感知与记忆在时间上会受到之前刺激的影响,即“序列依赖效应”。这一效应既可能表现为吸引(当前报告偏向于前一刺激),也可能表现为排斥(远离前一刺激)。但一个关键谜题一直未解:这种“吸引”的偏差到底是大脑在感知阶段产生的,还是在做决定时才发生的?已有研究提出两阶段模型:在编码阶段,感觉适应会导致排斥偏倚;在后续决策阶段,个体基于贝叶斯推理将过去经验作为先验,从而产生吸引偏倚。然而,关于“吸引性偏倚是否确实在决策阶段产生”的神经证据一直缺乏。作者因此提出关键科学问题:吸引性偏倚是否在决策过程中出现?它是否依赖于特定的上下文(如仅来自前一试次的目标刺激,而非当前试次中的无关刺激)? 这一问题对理解人类如何在噪声环境下整合信息、保持感知与记忆的稳定性具有重要意义

图12

Paper11:北师大基于“思维地图”再发 Neuron 揭示海马“涟漪”是构建知识体系的关键 ⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:Human hippocampal ripples align new experiences with a grid-like schema

发表时间:2025.8.26

Journal:Neuron

文章简介:想象一下,当你阅读一本情节复杂的小说时,你不仅仅是在记忆孤立的人物和事件。随着阅读的深入,你的大脑会自动构建一张“人物关系图”,让你能够理解角色之间未被言明的复杂关系,甚至预测未来的情节发展。这种超越直接经验、构建结构化知识并进行推理的能力,是人类智能的核心标志之一。在神经科学中,这种内在的“关系图”被称为认知地图 (cognitive maps) 。研究发现,大脑中存在一种特殊的神经编码——网格样编码 (grid-like code,这一发现在2014年被授予诺贝尔生理学或医学奖,见下图),它像一个内置的“GPS系统”,以独特的六边形模式帮助我们定位和导航 。起初,科学家认为这种编码只用于物理空间的导航,但后续研究惊奇地发现,人类在处理抽象的、非空间性的概念(如组织社会关系、学习新知识)时,大脑的内嗅皮层 (EC) 和内侧前额叶皮层 (mPFC) 等区域也会启用类似的网格样编码 。这个网格系统就像一个预设的“思维模板”或“图纸”,帮助我们高效地组织新信息

图13

Paper12:最新重磅 Nature 正刊 | 视觉系统新发现:压缩式的物体识别机制 ⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:A compressed hierarchy for visual form processing in the tree shrew

发表时间:2025.8.27

Journal:Nature

文章简介:在神经科学和认知科学中,理解视觉系统如何实现物体识别是核心问题之一。灵长类动物(尤其是)的腹侧视觉通路长期被视为物体识别的经典模型,其沿后至前(V1→V2→V4→IT)逐级抽象视觉信息的分层结构已被充分证实。该结构启发了现代等深度神经网络的设计,其逐层提取低阶到高阶特征的模式正是模拟这种分层加工。然而,这种“层级结构”模式是否是所有高度依赖视觉的哺乳动物的通用策略,仍是悬而未决的问题。

图14

Paper13: 大脑如何忘掉恐惧?研究揭示人类恐惧记忆消退过程中的表征动态变化 ⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:Representational dynamics during extinction of fear memories in the human brain

发表时间:2025.8.5

Journal:Nature Human Behaviour

文章简介:你是否曾有过这样的经历:在浴室里看到一只蜘蛛,吓得心惊肉跳。家人把它处理掉,并告诉你它无害。理智上,你知道自己安全了。但下一次走进浴室时,那股恐惧感却又不期而至。这个普遍的体验引出了神经科学中的一个核心问题:为什么即使我们有意识地学习到安全,恐惧记忆依然如此顽固?这个学习“安全”的过程,在科学上被称为恐惧消退(fear extinction)。传统的观点认为,消退是抹去或削弱旧的恐惧记忆。但现代神经科学揭示了一个更为复杂的真相:消退并非删除,而是在大脑中形成一个全新的、抑制性的“安全”记忆,它主动地与旧的“恐惧”记忆进行对抗。这就在我们的大脑中创造了一场旷日持久的拉锯战。最近,一篇发表在《自然·人类行为》(Nature Human Behaviour)上的重磅研究,以前所未有的清晰度,为我们直播了这场记忆之战在人脑深处的实况。

图15

Paper14 :睡眠中的记忆剪辑术: 如何科学地“擦除”痛苦回忆?⭐️[ 解读链接 ]

Title:Memory editing during sleep: mechanisms, clinical applications, and technological innovations

Journal: Trends in Cognitive Sciences

发表时间:2025.9.1

文章简介:我们每个人的内心深处,或许都珍藏着一些不愿触碰的记忆——一次考试的失利、一段关系的破裂,或是一个令人惊恐的瞬间。这些记忆如同幽灵,时常在不经意间闯入我们的思绪,影响着我们的情绪与行为。对于创伤后应激障碍(PTSD)、焦虑症或抑郁症患者而言,这种困扰更是被放大为一种持续的折磨,让生活蒙上挥之不去的阴影。 传统的心理治疗,如暴露疗法,要求患者在清醒状态下勇敢地直面创伤,这无疑是一场情感上的硬仗,不仅过程痛苦,且复发率不容忽视。那么,是否存在一种更温和、更巧妙的方式来抚平这些记忆的伤痕?  一篇发表在顶尖期刊《认知科学趋势》(Trends in Cognitive Sciences)上的重磅综述,为我们揭示了一个颠覆性的可能:答案,或许就隐藏在我们每晚都会经历的睡眠之中。这篇由香港大学心理学系夏涛博士和胡晓晴教授撰写的综述论文系统地提出,睡眠并非一个被动的休整期,而是一个活跃的“心智工作坊”。在这里,大脑不仅在巩固白天的所学,更在悄无声息地重塑和编辑我们的记忆,尤其是那些附着着强烈情绪的记忆。这篇综述所描绘的“睡眠记忆编辑”(sleep-based memory editing)技术,正试图利用大脑在睡眠中的自然加工过程,为治愈心灵创伤开辟一条全新的、非侵入性的道路。

图16

Paper15:猕猴基于时间约束在觅食任务中调整目标与策略?*⭐️*[ 解读链接 ]

Title:Monkeys adjust goals and strategies in a foraging task based on time constraints

Journal:Current Biology

发表时间: 2025.9.12

文章简介:想象一下,你正在一个巨大的游乐园里,手握一张限时门票。你是选择直奔最刺激的过山车,还是规划一条路线,尽可能多地玩到热门项目?这个“游乐园难题”其实是我们在日常生活中不断面临的认知挑战:如何在有限的时间、资源等约束下,做出最优的组合选择,以实现收益最大化。  这种决策远比“苹果还是橘子”的简单偏好选择要复杂得多。它要求我们的大脑进行一场高强度的计算,不仅要评估每个选项的价值(比如项目的刺激程度),还要计算获得它的成本(比如排队时间),更重要的是,要考虑那些被我们放弃的选项——也就是经济学和心理学中常说的“机会损失”(Opportunity Loss)。  这种根据外部约束动态调整目标、策略和风险权衡的能力,是高级认知功能的核心体现。然而,大脑究竟是通过怎样的神经机制来实现这种灵活切换的呢?最近,发表在《当代生物学》(Current Biology)上的一项研究,通过一个为猴子精心设计的“电子游戏”,为我们揭示了其中的奥秘。

图17

Paper16:青少年更容易“听劝”?可能不是因为“冲动”,而是因为“不确定”⭐️*[ 解读链接 ]*

Title: Internal uncertainty impacts social information use in risky choice across adolescence

发表时间:2025.9.16

Journal:Communications Psychology

文章简介:提到青春期,我们脑海中总会浮现出“叛逆”、“爱冒险”、“容易受同伴影响”等标签。经典的“双系统模型” (dual systems model) 深入人心,它将青少年大脑比作一辆“油门”强劲(奖赏系统发育超前)而“刹车”孱弱(认知控制系统发育滞后)的跑车,认为这种神经发育的“不平衡”导致了冲动和风险行为。  但如果,这不仅仅是大脑“失衡”的故事呢?最近,一篇发表于Nature子刊 Communications Psychology 的研究为我们提供了全新视角:青少年之所以更容易受他人影响,或许源于一个更根本的认知状态——他们对如何选择,内心更加“不确定” (internal uncertainty)。

图18

Paper17:“注意力”竟也会“偷懒”?研究揭秘大脑高效决策背后的神经开关⭐️[ 解读链接 ]

Title:Basal forebrain cholinergic input mediates adaptive attention allocation to enhance olfactory discrimination

发表时间:2025.9.16

Journal:PLOS Biology

文章简介:你是否有过这样的体验:在嘈杂的环境中,你却能毫不费力地听到朋友对你的呼唤?或者在琳琅满目的书架上,你能一眼就找到自己心仪的那本书?这种神奇的能力,就是我们大脑的“注意力”在发挥作用。注意力就像一盏认知聚光灯,帮助我们从海量信息中筛选出最重要的部分,从而高效地做出决策。然而,这盏聚光灯并非随意打开,它的开关和亮度都受到我们行为目标和任务难度的精妙调控。一直以来,科学家们都对这背后的神经机制充满好奇:大脑究竟是如何通过特定的神经回路,来实现对注意力的灵活调配呢?近期,发表在PLOS Biology上的一项研究,通过精巧的实验设计,为我们揭示了嗅觉任务中注意力调控的一条关键神经回路,并发现该回路的参与程度会随着任务熟练度的变化而动态调整。

图19

Paper18:会音乐的大脑更“专注”?MIT研究团队揭秘音乐如何重塑注意力网络⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:How musicality enhances top-down and bottom-up selective attention: Insights from precise separation of simultaneous neural responses

发表时间:2025.9.17

Journal:Science Advances

文章简介:我们生活在一个声音嘈杂的世界,大脑如何从喧嚣中精准捕捉我们想听的声音——比如在“鸡尾酒会”上锁定一个人的谈话——是神经科学的核心难题之一。近期发表于《Science Advances》的一项研究为此提供了革命性的解答。研究团队巧妙地结合了“频率标记”(frequency tagging)技术与先进的机器学习算法,如同给大脑中处理不同旋律的神经信号分别贴上了独特的“ID标签”,从而首次实现了对它们的高精度分离与追踪。研究的核心发现揭示,音乐训练并不仅仅是提升艺术修养,它能从根本上重塑大脑的注意力网络。具体来说,音乐素养高的人,其大脑在处理复杂听觉任务时表现出一种优化的“分工协作”模式:位于左侧顶叶皮层的“自上而下”(top-down)注意网络被显著增强,能更主动地聚焦目标;而位于右侧顶叶皮层的“自下而上”(bottom-up)注意网络则受到有效抑制,能更好地屏蔽无关干扰。这种对额顶叶网络的精细优化,最终转化为在复杂聆听环境下的卓越表现。

图20

Paper19: 青少年大脑“变”得快,是好是坏?| Neuron揭示大脑动态发育新轨迹⭐️[ 解读链接 ]

Title:Variation in moment-to-moment brain state engagement follows a consistent trajectory during development

发表时间:2025.9.17

Journal: Neuron

文章简介:我们的大脑并非一台一成不变的静态计算机,而更像一个能够随时根据任务需求、在不同模式间灵活切换的动态系统。想象一位经验丰富的指挥家,他能根据乐曲的情感变化,时而让弦乐悠扬,时而让铜管激昂,时而让打击乐迸发力量。大脑的这种灵活性,即“神经变异性” (neural variability) ,在过去一度被认为是测量中的“噪音” ,但现在,科学家们普遍认为,正是这种“变化”的能力,赋予了我们适应复杂环境、高效学习和执行任务的认知灵活性 。青春期,是从儿童走向成年的关键过渡阶段。在这一时期,青少年不仅面临着身体的剧变,还要应对日益复杂的学业压力、社交关系和独立生活带来的挑战 。这要求他们的大脑必须具备极高的灵活性,以摆脱童年时期相对固定的思维模式,发展出更成熟、更具适应性的行为策略 。然而,以往的研究大多关注大脑特定区域或脑网络连接的变异性 ,却很少从一个更宏观的视角 (即全脑“状态”的动态变化) 来理解大脑在青春期的发育。大脑在执行不同任务时会呈现出特定的、反复出现的全脑活动模式,我们称之为“脑状态” (brain states)  。那么,大脑在不同“状态”间切换和运用的灵活性,在青春期是如何发展的?这种发展模式是否与我们的认知能力 (如决策、规划等执行功能) 有关?作者想要回答这些问题

图21

Paper20:大脑自带节拍器?最新研究揭秘听觉系统中的“标准时间尺”⭐️[ 解读链接 ]

Title:Temporal integration in human auditory cortex is predominantly yoked to absolute time

发表时间:2025.9.18

Journal:Nature Neuroscience

文章简介:想象一下,你的大脑听觉系统就像一台相机。你可能会认为,面对快速移动的物体,它会调快快门速度;面对缓慢的场景,则会放慢快门。然而,一项发表在顶级期刊《自然-神经科学》(Nature Neuroscience)上的重磅研究揭示了一个惊人的事实:大脑听觉皮层似乎使用了一个“固定快门速度”——一个恒定的时间窗口——来捕捉声音,无论我们听到的是快言快语还是慢条斯理的陈述。  简而言之,这项研究提供了强有力的证据,证明人类听觉皮层是在固定的绝对时间窗口内整合声音信息的,而不是灵活地调整其处理节奏来适应音节或单词等声音结构的持续时间变化。这一发现不仅挑战了认知科学和语言学领域长期以来的核心假设,也为我们理解大脑如何处理语音和音乐提供了一个全新的基本准则,迫使我们重新审视关于听觉和语言的计算模型。

图22

Paper21: 最强脑发育数据库RBC开放下载,6000+青少年大脑数据揭示精神健康的秘密 ⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:Reproducible Brain Charts: An open data resource for mapping brain development and its associations with mental health

发表时间:2025.9.22

Journal:Neuron

研究简介:

你是否曾对神经科学领域那些“重磅发现”感到困惑——为何一项研究声称大脑某区域与特定行为相关,另一项研究却得出截然不同的结论?这背后,是困扰科学界已久的“可复现性危机”,尤其是在试图连接大脑与行为的研究中,不同实验室产出的数据如同噪音的海洋,难以汇集成清晰的旋律。为了终结这场混乱,一个历时六年、堪称里程碑式的项目——可复现脑图表(Reproducible Brain Charts, RBC)——横空出世。这是一个规模空前、标准严苛、完全开放的神经影像资源库。它不仅仅是一个数据集,更是一套旨在重塑发展神经科学研究范式的解决方案。

⬇️ RBC数据库下载地址:⬇️

https://github.com/ReproBrainChart

⬇️ RBC项目官网与数据下载指南:⬇️

https://reprobrainchart.github.io/

⬇️ 社区支持与问题讨论:⬇️

https://neurostars.org/tag/rbc

图23

Paper22:“读心术”成真?从瞳孔变化中解码大脑皮层完整时空动态⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:Arousal as a universal embedding for spatiotemporal brain dynamics

发表时间:2025.9.24

Journal:Nature

文章简介:长期以来,神经科学致力于理解大脑亿万神经元如何协同工作。我们常分别研究单个神经元或脑区,但这如同只分析交响乐的单个乐器,难以把握整体的宏伟乐章。一个被称为“唤醒”(Arousal)的神秘力量,似乎是调控大脑整体状态的“指挥家”,但其本质一直悬而未决。近期一篇《自然》杂志的研究提出革命性观点:我们或许无需直接观测这位复杂的“指挥家”,只需通过一个简单的生理反射——瞳孔的缩放,就能精确追踪其全部“指挥动作”。研究利用前沿的动力学系统理论与机器学习方法证明,小鼠瞳孔直径的历史变化中,蕴含着足以完整重构其整个大脑皮层高维动态活动的全部信息。这揭示了简单的外周信号与全脑状态之间深刻的数学联系,为理解“唤醒”乃至大脑的组织原则提供了颠覆性的新框架。

图24

Paper23: 挣脱“一视同仁”的枷锁:社交自由如何引爆人类合作天性?⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:Social networking agency and prosociality are inextricably linked in economic games

发表时间:2025.9.24

Journal:Nature Human Behaviour

文章简介:在日常生活中,我们无时无刻不在进行着复杂的社交决策。我们会毫不犹豫地将钱借给信誉良好的朋友,但对有过失信记录的人则会三思而后行;我们会与志同道合、勤奋可靠的伙伴深度合作,但对那些总想“搭便车”的同事则会保持距离。这种区别对待、因人而异的社交策略,有时被略带贬义地称为“看人下菜碟”。但这种行为真的应该被负面看待吗?或者说,这恰恰是人类在复杂社会中生存和发展所必需的、一种高度演化的智慧?有趣的是,当我们把目光从现实世界投向研究人类合作的实验室时,会发现一幅截然不同的景象。在许多旨在揭示人性本质的经典经济学实验中,为了简化模型、便于分析,研究者常常设定一个与现实格格不入的规则:参与者必须对所有互动对象采取完全相同的行动,即“一视同仁”。这就像强迫一个人,要么必须同时信任他通讯录里的所有朋友,要么一个都不能信任;要么与团队里所有成员合作,要么选择背叛所有人。  这种“一视同仁”的限制,是否像一道无形的枷锁,束缚了人类亲社会行为的真正潜力?如果我们打破这道枷锁,赋予实验参与者在真实世界中拥有的那种“社交网络能动性”(social networking agency)——即自由地对不同邻居采取不同行动的能力——将会发生什么?这正是西北工业大学王震团队联合国内外多家机构的研究者,发表在国际顶级期刊《自然·人类行为》上的一项研究试图回答的核心问题。他们的发现,不仅挑战了我们对合作行为的传统认知,也为理解人性的复杂与伟大提供了全新的视角。

图25

Paper24:大脑如何拉响“警报”:科学家发现从“听到”到“害怕”的神经“快车道”⭐️*[ 解读链接 ]*

Title:Corticonigral projections recruit substantia nigra pars lateralis dopaminergic neurons for auditory threat memories

发表时间:2025.9.25

Journal:Nature Communications

文章简介:一提到多巴胺 (dopamine),我们的大脑或许会立刻联想到“快乐”“奖赏”与“成瘾”。长久以来,它被冠以“快乐分子”的美名,似乎是驱动我们追求愉悦体验的专属信使。然而,神经科学的前沿探索正不断揭示这位“信使”更为复杂多面的身份。越来越多的证据表明,多巴胺不仅在奖赏处理中扮演核心角色,更深度地参与了厌恶、恐惧等负性情绪和威胁行为的调控。事实上,在杏仁核、前额叶皮层和纹状体等大脑的“威胁处理中心”,多巴胺信号的活动早已被清晰记录。这提示我们,多巴胺的核心功能或许并非简单地编码“好”与“坏”的价态 (valence),而是标记环境中那些值得我们高度关注的“突显” (salience) 事件——无论是机遇还是危险。  在听觉威胁记忆的经典神经环路模型中,声音信号(条件刺激,CS)与厌恶体验(非条件刺激,US,如足底电击)的联结,主要被认为在大脑的恐惧中枢——杏仁核 (amygdala) 中完成。听觉皮层 (auditory cortex) 作为高级感觉处理区域,会将声音信息传递给杏仁核,从而参与威胁记忆的形成与巩固。这个“皮层-杏仁核”通路是学界公认的经典模型。  然而,一个悬而未决的关键问题是:大脑中是否存在更直接、更高效的通路,让感觉皮层能够直接“对话”关键的神经调质系统,从而快速编码威胁?具体而言,听觉皮层是否能绕过杏仁核,与中脑的多巴胺系统建立一条直连的“热线”?如果存在,这条通路连接的是哪一类特定的多巴胺神经元?它在听觉威胁记忆的形成中又扮演着怎样的因果角色?这些未知,正是领域内亟待填补的空白。近日,发表于 Nature Communications 的一项研究为我们揭开了这个谜底。来自美国国立卫生研究院 (NIH) Zayd M. Khaliq 实验室的科学家们,通过一系列精巧的实验,精准地描绘了一条前所未知的、连接听觉皮层与一类特殊多巴胺神经元的直接通路,并证实了其在听觉威胁记忆中的关键功能。

图26

Paper25:  “合作脑”被锁定!科学家发现小鼠与AI竟遵循相同的合作法则⭐️*[*解读链接**]**

Title:Neural basis of cooperative behavior in biological and artificial intelligence systems

发表时间:2025.9.25

Journal:Science

文章简介:合作,是谱写生命社会性乐章的核心旋律。从协同狩猎的狼群,到手术台上配合默契的外科团队,再到即兴演奏的爵士乐队,两个或多个独立的个体如何实时同步行动、达成共同目标,是自然界最迷人、也最深刻的谜题之一。这一过程不仅是人类社会繁荣的基石,更是高级智能的终极体现。然而,这种“心有灵犀”的默契背后,究竟隐藏着怎样的神经算法和行为密码?近日,一篇发表在顶刊 Science 上的重磅研究,由加州大学洛杉矶分校(UCLA)的Mengping Jiang、Linfan Gu及Weizhe Hong等人领衔,以前所未有的视角,同时深入生物大脑与人工智能这两个看似迥异的世界,试图寻找合作智能的“通用蓝图”。他们不仅揭示了小鼠在合作中精妙的行为策略,还精确定位了大脑中负责运筹帷幄的“社交指挥官”——前扣带皮层(Anterior Cingulate Cortex, ACC)。更令人惊叹的是,人工智能体在面对同样的挑战时,竟独立“进化”出了与小鼠大脑高度相似的解决方案,仿佛在不同生命形式间奏响了一曲合作的“跨界交响乐”。

图27

Paper26: 刷短视频停不下来?研究揭示“新奇感”是驱动人类探索的古老密码⭐️*[*解读链接**]**

Title:Novelty as a drive of human exploration in complex stochastic environments

发表时间:2025.9.25

Journal:PNAS

文章简介:你是否有过这样的经历:本想睡前只刷五分钟短视频,却在“下一个更精彩”的期待中不知不觉度过了一两个小时?或者,在信息流的“无尽滚动”中,手指仿佛有了自己的意志,不断刷新着永远看不完的新鲜事,尽管其中绝大多数内容并无实际价值。这种现象,从社交媒体到新闻应用,已经成为现代数字生活的常态。  我们常常将这种行为归咎于自制力不足,但如果换一个角度思考:这是否揭示了人类心智中一种更深层次、更古老的机制?是什么驱使我们放弃明确的目标(比如充足的睡眠),而去探索一个充满不确定性、奖励稀疏的虚拟环境?正如一项新研究所提出的核心问题:“你是愿意花几秒钟完成一个有确定奖励的任务,还是愿意花半小时去探索一条未知的小径,即便它可能一无所获?”。  近期,发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)的一项研究,通过精巧的虚拟实验和强大的计算模型,为我们揭示了这一行为背后的认知驱动力。研究发现,这种看似“浪费时间”的探索行为,可能源于一种深刻的、甚至可以说是与生俱来的本能——对“新奇”(Novelty)的追求。这项研究不仅为我们理解人类的好奇心和探索行为提供了全新的视角,也为解释为何现代数字产品能如此轻易地“劫持”我们的注意力提供了有力的科学依据。研究表明,社交媒体上的用户行为在质量和数量上都符合奖励学习的原则,这进一步证实了我们的日常体验背后存在着深刻的认知规律。

图28

Paper27:大脑“走捷径”: 猕猴V4区失活研究揭示视觉学习的“偷懒”智慧 ⭐️*[ 解读链接 ]*

Title: Inactivation of primate cortex reveals inductive biases in visual learning

期刊:Current Biology

发表时间:2025.9.5

文章简介:从分辨新款手机和旧款的微小差异,到学会识别两种长相相似的鸟类,我们的大脑似乎能毫不费力地掌握新技能。这种 “知觉学习” 背后,大脑究竟是如何变化的?传统的观点认为,大脑像一台超级计算机,通过精细调整亿万个神经元之间的连接权重来学习,这个过程虽然强大,但耗时耗力。然而,另一种更有趣的假说认为,大脑可能是一位聪明的“策略家”,它并不总是追求完美,而是倾向于使用更简单、更高效的学习法则——即神经元对某一类相似特征的图形/图案产生整体编码。最近,一项发表在 Current Biology 上的研究,通过巧妙的实验设计,为后一种假说提供了有力证据。研究者们聚焦于大脑中一个对形状感知至关重要的脑区——V4区。他们发现,该脑区内的神经元群体对“圆形”图案会产生比对“放射状”图案更强烈的整体激活。这个天然的“偏好”(即表征偏好),有可能是大脑学习时可利用的“捷径”。

图29

Paper28:独处几小时,竟能让青少年大脑 “奖赏”系统更兴奋? ⭐️*[ 解读链接]*

Title:Acute isolation is associated with increased reward seeking and reward learning in human adolescents

发表时间:2025.9.5

Journal:Communications Psychology

文章简介:如果说食物能解生理的饥饿,什么能解我们对“人”的渴望?社交,早已被科学家视为一种与食物、水同等重要的基本需求。但如果这种需求被突然切断——哪怕只有短短几小时——我们的大脑会作何反应?剑桥大学发表于《自然》旗下 Communications Psychology的一项新研究,就通过一个精巧的实验揭开了这个谜底。青春期是社交需求最旺盛的阶段,但我们对“孤独”的理解,多半来自长期的观察。为了探明因果,研究者设计了一场“临时隔离”实验:让40名16-19岁的青少年独处约4小时,并观察他们的大脑奖励系统——这个驱动我们决策和学习的核心引擎——会发生怎样的即时变化。

图30

Paper29:中国将领衔未来25年全球脑计划,剑指灵长类大脑地图⭐️[ 解读链接 ]

Title: China launches ambitious collaboration to map primate brains—including ours

发表时间:2025.10.1

Journal:Science (News)

文章简介:如果说我们的大脑是已知宇宙中最复杂的结构,那么了解它就如同绘制一幅无垠的星图。长久以来,科学家们已经大致勾勒出了这片“星空”的主要“星系”,比如,我们知道记忆主要在“海马体”星系形成,而恐惧和战栗则源自“杏仁核”星系的闪烁。然而,对于这片星空中的每一颗“恒星”(我们大脑中约860亿个神经元细胞),它们之间又是如何通过复杂的“星际航线”(神经连接)交织在一起,最终谱写出思想与意识的华丽乐章的?对此,我们至今仍知之甚少。这正是当前脑科学研究面临的巨大缺口。为了填补这一空白,一项由中国扮演核心角色的全球合作计划应运而生。

图31

图32

往期总结

周报速递 | 认知神经科学前沿动态周览-20250922

图33

图34

PsyBrain 脑心前沿

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