• 改变翻译延伸过程导致鳉鱼大脑衰老的关键特征
• 两种远缘线虫比较连接组学揭示神经系统进化模式
• 运动学习精细化丘脑对运动皮层的调控作用
• 系统巩固过程重组海马记忆印迹神经环路
• 创伤后应激障碍中人脑的单细胞转录组与染色质动态变化
• 闭环式迷走神经刺激助力脊髓损伤功能恢复
• 高度视觉依赖动物中通过凝视远程激活位置编码
• 前额叶对情绪推理内部模型的神经编码
• 人类特异性增强子精细调控放射状胶质细胞潜能与大脑皮层形成
• 多巴胺能动作预测误差作为价值中立属性的教学信号
• 蝙蝠海马对超大空间环境的片段化回放

2025年7月31日，美国和德国的学者们联合在Science期刊上发表了题名为“Comparative connectomics of two distantly related nematode species reveals patterns of nervous system evolution”的研究论文。这项研究通过比较两种远缘线虫（秀丽隐杆线虫与太平洋糙吻线虫）的脑部超微结构，揭示了双侧对称动物神经系统进化的多尺度模式。

研究者采用电子显微镜三维重构技术，发现尽管这两种线虫在1亿年前就已分化，其同源神经元在整体神经突形态和投射模式上保持稳定，但在四个层面存在显著差异：(1)神经元程序性死亡；(2)细胞空间定位；(3)轴突-树突投射模式；(4)突触连接特异性。这些进化改变呈现出非区域偏好性（均匀分布于全脑）和非细胞类型选择性（各类神经元均发生改变）的特征，表明神经系统进化可能通过保守基本架构的同时微调连接细节来实现功能创新。

该研究为理解脑进化提供了亚细胞水平的实证基础。

DOI：10.1126/science.adx2143

3、运动学习精细化丘脑对运动皮层的调控作用

2025年5月7日，美国的学者在Nature期刊上发表了题名为“Motor learning refines thalamic influence on motor cortex”的研究论文。这项研究揭示了运动学习中丘脑对初级运动皮层（M1）调控模式的重塑机制。

通过小鼠M1浅层（L2/3）的纵向轴突成像发现：经过两周训练的"专家"小鼠中，运动丘脑成为编码习得动作的关键输入源。光遗传学实验表明，运动学习会特异性增强丘脑对M1中编码习得动作神经元的驱动作用——学习后丘脑优先激活这些特定神经元。行为学验证显示，抑制专家小鼠的丘脑-M1输入会显著损害其习得动作的执行。

该研究首次阐明：运动学习通过重塑丘脑对M1的输入模式（而非单纯增强整体输入），实现习得动作的精准执行，这种"输入-神经元"的特异性匹配机制为理解运动技能存储的神经基础提供了新视角。

DOI：10.1038/s41586-025-08962-8

4、系统巩固过程重组海马记忆印迹神经环路

2025年5月14日，加拿大的学者在Nature期刊上发表了题名为“Systems consolidation reorganizes hippocampal engram circuitry”的研究论文。这项研究揭示了海马神经发生驱动记忆印迹环路重组进而调控记忆精确度的机制。

通过小鼠记忆印迹标记技术发现：随时间推移，海马记忆印迹神经元会重构连接模式，导致其在相关情境中"泛化激活"并指导行为，这种神经环路重组解释了记忆从精确事件向概括性要旨的转化。关键证据表明：(1) 抑制海马神经发生会阻止环路重组，维持事件记忆的精确性；(2) 促进神经发生则加速记忆重组和要旨记忆形成。

研究首次证实系统巩固过程包含海马内部的质性重组（而不仅是海马向外转移），提出了记忆精确度调控的"海马内重组假说"，为理解记忆动态演变提供了新的神经环路层面的解释框架。

DOI：10.1038/s41586-025-08993-1

5、创伤后应激障碍中人脑的单细胞转录组与染色质动态变化

2025年6月18日，美国的学者在Nature期刊上发表了题名为“Single-cell transcriptomic and chromatin dynamics of the human brain in PTSD”的研究论文。该研究通过111例人死后大脑样本（含PTSD和抑郁症患者）的200多万个背外侧前额叶皮层细胞核分析，首次在单细胞分辨率上解析了PTSD的多细胞分子机制。

研究发现，抑制性神经元、内皮细胞和小胶质细胞特异性出现与糖皮质激素信号、GABA能传递和神经炎症相关的基因表达改变。结合空间转录组验证，确认了SST、FKBP5等关键基因的异常表达。通过整合遗传-转录-表观多组学数据，揭示了ELFN1、MAD1L1等风险变异以细胞类型特异性方式破坏基因调控的分子路径。

该研究建立了创伤应激反应在前额叶皮层的细胞特异性分子调控框架，为理解PTSD的持久性神经生物学效应提供了多组学证据链。
DOI：10.1038/s41586-025-09083-y

6、闭环式迷走神经刺激助力脊髓损伤功能恢复

2025年5月21日，美国的学者在Nature期刊上发表了题名为“Closed-loop vagus nerve stimulation aids recovery from spinal cord injury”的研究论文。这项前瞻性双盲随机对照研究（NCT04288245）首次证实闭环迷走神经电刺激（CLV）联合任务导向训练可显著改善慢性不完全性颈髓损伤患者上肢功能。

研究采用微型植入设备，在患者完成特定动作时选择性激活迷走神经，经过12周游戏化康复训练后，19名受试者表现出：1）上肢肌力显著增强；2）关节活动范围扩大；3）日常生活能力明显改善。该疗法通过实时闭环刺激增强突触可塑性，促进损伤后神经环路重塑，为传统康复训练提供了神经调控增强策略。

研究证实CLV能有效突破慢性期脊髓损伤的康复瓶颈，为神经修复治疗开辟了新途径。

DOI：10.1038/s41586-025-09028-5

7、高度视觉依赖动物中通过凝视远程激活位置编码

2025年6月11日，美国的学者在Nature期刊上发表了题名为“Remote activation of place codes by gaze in a highly visual animal”的研究论文。这项研究以黑顶山雀为模型，揭示了海马位置细胞通过凝视实现远程空间编码的新机制。

研究发现：1）位置细胞不仅在被试身处特定位置时激活，当动物从远处凝视该位置时同样被激活；2）这种"凝视编码"由快速头动（头部扫视）精确调控，海马在每次扫视周期中交替编码视觉预测与实际所见；3）不同亚型中间神经元通过相位特异性放电协调这一过程。研究首次证实海马通过整合位置编码与凝视编码，构建了统一的空间表征系统，既能处理局部导航信息，又能实现远程空间推理。

这一发现为理解视觉-海马协同工作机制提供了神经动力学基础，揭示了头部运动在连接感知与记忆中的关键作用。
DOI：10.1038/s41586-025-09101-z

8、前额叶对情绪推理内部模型的神经编码

2025年5月14日，美国的学者在Nature期刊上发表了题名为“Prefrontal encoding of an internal model for emotional inference”的研究论文。该研究揭示了背内侧前额叶皮层（dmPFC）编码情绪内部模型的神经机制。

研究发现：1）dmPFC神经元能灵活关联环境刺激与厌恶事件（无论直接或间接关联），构建情绪推理的内部模型；2）该模型通过多阶段编码机制形成，涉及dmPFC细胞的招募与稳定化；3）虽然dmPFC群体活动编码所有显著关联，但特异性投射至杏仁核的神经元亚群专门表征并介导间接关联的表达。

研究首次阐明前额叶通过分级编码机制（整体表征实际经历、特定亚群处理推理关联）构建情绪预测模型，为理解高阶情绪学习的皮层-杏仁核环路机制提供了新见解。这些发现揭示了大脑如何通过内部模型实现从具体经验到抽象情绪推理的跨越。

DOI：10.1038/s41586-025-09001-2

9、人类特异性增强子精细调控放射状胶质细胞潜能与大脑皮层形成

2025年5月14日，美国的学者在Nature期刊上发表了题名为“A human-specific enhancer fine-tunes radial glia potency and corticogenesis”的研究论文。该研究通过跨物种基因组编辑模型（小鼠、黑猩猩及人脑类器官），揭示人类加速进化区HARE5增强子通过调控WNT信号通路驱动大脑皮层扩张的机制。

研究发现：1）携带人类HARE5（Hs-HARE5）的小鼠表现出新皮层增厚、兴奋性神经元增多及皮层区间功能独立性增强；2）Hs-HARE5通过四个人类特异性变异增强调控活性，改变放射状胶质细胞行为——早期增加自我更新能力，后期扩展神经发生潜能；3）在人类与黑猩猩神经前体细胞中，Hs-HARE5通过放大经典WNT信号促进前体细胞增殖。

该研究首次阐明非编码调控元件的微小进化改变如何通过精细调控神经前体细胞动力学，直接促成人类大脑皮层体积与复杂性的独特性，为理解人类认知进化的发育基础提供了分子水平证据。

DOI：10.1038/s41586-025-09002-1

10、多巴胺能动作预测误差作为价值中立属性的教学信号

2025年5月14日，美国、西班牙的学者联合在Nature期刊上发表了题名为“Dopaminergic action prediction errors serve as a value-free teaching signal”的研究论文。该研究通过小鼠听觉辨别任务，揭示了多巴胺系统并行编码两种预测误差信号以支持不同学习模式的机制。

研究发现：1）纹状体尾部多巴胺活动编码动作预测误差（与运动相关但独立于奖赏价值），通过强化重复关联支持习惯性学习；2）奖赏预测误差系统（传统RPE）则负责价值导向学习；3）计算建模与实验证实，动作预测误差虽不能单独支持奖赏学习，但与RPE系统协同工作时，能以价值中立方式巩固稳定的声音-动作关联。

这些发现阐明了多巴胺系统通过纹状体分区（价值相关区与运动相关区）并行处理两种教学信号的计算原理，为理解习惯形成与目标导向行为的神经基础提供了新框架。

DOI：10.1038/s41586-025-09008-9

11、蝙蝠海马对超大空间环境的片段化回放

2025年7月24日，以色列的学者联合在Cell期刊上发表了题名为“Fragmented replay of very large environments in the hippocampus of bats”的研究论文。该研究通过在200米长隧道中记录飞行蝙蝠的海马活动，揭示了超大空间环境下记忆回放的新模式。

研究发现：1）睡眠和清醒静息期均存在时间压缩的重放序列，但不同于小尺度环境中的完整回放，这些回放呈现高度片段化特征，仅覆盖约6%的环境范围；2）单个神经元依据其多重位置野在回放中多次放电；3）这种片段化回放可能反映神经网络的生物物理限制，同时有利于记忆"分块"处理以促进海马-新皮层信息传递。

这些发现颠覆了传统记忆再激活理论，表明自然大尺度空间中的海马回放机制存在根本差异：并非完整复现经历轨迹，而是通过提取关键片段来优化记忆存储效率，为理解真实世界环境中的记忆整合提供了新视角。

DOI：10.1016/j.cell.2025.05.024