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█ 腦科學動態
無法克制的真笑與社交假笑來自不同腦區
一夜失眠大腦突觸激增,而學習則觸發大腦雙重細胞機制
視覺記細節,聽覺記大意:fMRI揭示大腦視聽記憶的神經差異
年輕時激素避孕或可增大老年腦灰質體積
精準營養可彌補遺傳性葉酸代謝缺陷
新型混合成像技術首次看清活體全腦淋巴流動
環境意識強烈的奧地利老齡群體更關注氣候變化
開放世界與休閑游戲可培養堅忍心態以增強心理韌性
█ AI行業動態
大模型化身“AI同事”:Anthropic發布協作工具Claude Tag
人工耳蝸先驅榮獲2026年默金獎:首個成熟感覺神經接口的臨床轉化
█ AI驅動科學
生物學編程語言 Proto 問世:讓生命科學設計像寫代碼一樣簡單
受大腦啟發的新AI架構:功耗驟降五倍,計算速度大幅提升
可解釋人工智能排除壓力干擾,助力精神分裂癥精準腦電診斷
可在現場制造的機器人多模態電子皮膚
限制AI記憶能加速語法習得
腦電比肌電更敏感:經顱磁刺激如何調控皮層與丘腦環路
強化學習與人類專家攜手攻克黑色素沉著治療難題
腦科學動態
無法克制的真笑與社交假笑來自不同腦區
腦部病變常引發異常笑聲,但由于實驗室難以重現自然的笑,其神經機制長期未能闡明。Fausto Caruana(意大利國家研究委員會)與 Sophie K. Scott(倫敦大學學院)通過分析清醒患者腦電刺激病例并結合神經病理學證據,發現并繪制了調控人類自發性與自主性笑聲的兩個截然不同的大腦神經網絡。
研究團隊系統整理了癲癇患者術前直接電刺激案例,構建出笑聲的雙系統調控框架。第一條是自發性笑聲(spontaneous laughter)網絡,由屬于邊緣系統的前扣帶回前部以及伏隔核和顳極等腦區組成。刺激這些區域不僅會引發無法控制的開懷大笑,還會帶來愉悅情緒、欣快感,甚至通過激活下行痛覺調節系統來提升痛閾,起到天然鎮痛作用。第二條則是自主性笑聲(volitional laughter)網絡,主要涉及中央前回蓋、蒼白球和輔助運動前區等控制身體運動和語言產生的區域。刺激這些區域只會誘發不帶情感溫度的、機械式的假笑。該研究表明,人類的笑聲兼具進化上原始的情感釋放與高度復雜的對話社交雙重屬性。研究發表在 Trends in Neurosciences 上。
#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #笑聲 #腦電刺激 #社交行為
閱讀更多:
Caruana, Fausto, and Sophie K. Scott. “The Neural Basis of Laughter.” Trends in Neurosciences, vol. 0, no. 0, June 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.tins.2026.05.002
一夜失眠大腦突觸激增,而學習則觸發大腦雙重細胞機制
大腦在持續清醒和學習時如何調整連接并維持穩態?Guillermina Griffa、Marco Palombo 等研究人員(阿根廷科學技術推廣局與英國卡迪夫大學等聯合團隊)以及 David Elmenhorst 等研究人員(德國于利希研究中心)通過創新的腦成像技術,證實了失眠引起的突觸累積,并首次在活體人類大腦中區分出了學習引發的瞬時穩態與持續結構重塑的雙重細胞機制。
研究人員使用超高梯度擴散磁共振成像結合細胞體和突起密度成像多室模型,對進行運動序列學習的受試者進行監測。結果發現,學習在時空上觸發了兩種不同的細胞反應:一是海馬體和原發運動皮層等活躍腦區在學習后三十分鐘出現細胞體表觀分數(FSOMA,反映細胞體密度的指標)的瞬時增加,這與非特異性細胞溶脹等短期穩態機制一致,且二十四小時后恢復基線;二是在后頂葉皮層中,細胞突起表觀分數(FNEURITE,反映神經元軸突和樹突密度的指標)持續增加并保持至二十四小時后,表現出真正的結構可塑性。此外,獨立的失眠實驗也表明,一夜不眠會導致突觸囊泡糖蛋白2A(synaptic vesicle glycoprotein 2A,一種腦突觸密度的標志物)在海馬體和丘腦等區域增加,進一步證實了清醒狀態下突觸連接的累積以及睡眠重置穩態的必要性。研究發表在 PLOS Biology 上。
#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #神經調控 #可塑性 #睡眠
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Griffa, Guillermina, et al. “Learning Engages Transient and Sustained Cellular Mechanisms in the Human Brain.” PLOS Biology, vol. 24, no. 6, June 2026, p. e3003861. PLoS Journals, https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003861
視覺記細節,聽覺記大意:fMRI揭示大腦視聽記憶的神經差異
視覺與聽覺記憶在神經層面有何不同?Lei Zhang、Claude Alain和Bradley R. Buchsbaum(貝克雷斯特羅特曼研究所)對此展開研究,首次揭示了大腦重構兩類記憶的獨特機制,發現視覺記憶側重保留細節,聽覺記憶則偏重體驗的整體要點。
在這項研究中,研究人員采用功能磁共振成像(fMRI)與多體素模式分析,記錄了25名年輕受試者在學習和回憶成對的自然音景及視頻片段時的腦電活動。結果表明,當受試者回憶過去經歷時,兩類記憶都會在大腦高級感覺區域觸發感覺恢復。然而,兩者的重現特征存在顯著差異。視覺記憶更緊密地依賴于感知細節,并主要與負責細節加工的后海馬體相關;相比之下,聽覺記憶更依賴于內部重構、基于意義的整體信息,這與負責宏觀概念加工的前海馬體相關。研究表明,盡管大腦使用重疊的系統處理視聽記憶,但在重構時會根據感官體驗的不同賦予不同的權重。研究發表在 Journal of Neuroscience 上。
#神經科學 #記憶機制 #海馬體 #視覺記憶 #聽覺記憶
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Zhang, Lei, et al. “Different Reliance on Sensory Reinstatement and Internally Transformed Representations during Vivid Retrieval of Visual and Auditory Episodes.” Journal of Neuroscience, vol. 46, no. 11, Mar. 2026. Research Articles. www.jneurosci.org, https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1576-25.2026
年輕時激素避孕或可增大老年腦灰質體積
女性患阿爾茨海默病的風險較高,但雌激素對大腦健康的長期保護機制尚不明確。Robyn A. Honea和Amber Watts等(堪薩斯大學)通過研究,揭示了女性終生接觸雌激素的累積效應與老年期更大的大腦區域體積及更厚的皮層結構存在有益關聯。
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? 腦部掃描圖(紅色和綠色區域)顯示,更年期較晚的女性大腦皮層(外層)往往較厚。該圖展示了大腦左側枕中回的這一關系,更年期較晚與該區域皮層厚度增加相關。Credit: Watts et al
這項研究分析了IGNITE項目中的459名65至80歲女性的數據,評估了她們年輕時使用激素避孕藥、中年接受更年期激素療法(MHT)的經歷以及自然絕經年齡。研究人員采用基于體素的形態學測量法(VBM)和基于表面的形態學測量法(SBM)分析了腦部影像。結果顯示,年輕時使用激素避孕藥的女性在老年時其負責記憶和認知功能的大腦顳葉、枕葉及額葉區域擁有更大的灰質體積,且使用時間越長,紡錘回體積越大。此外,同時使用過避孕藥與更年期激素療法的女性,其頂葉、顳葉灰質體積和后扣帶回皮層厚度均優于未使用者。自然絕經年齡較晚的女性,其易受阿爾茨海默病侵害的大腦后部皮層也更厚。研究表明,無論是內源性還是外源性的雌激素暴露,都對健康大腦衰老具有積極作用。研究發表在 NeuroImage 上。
#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #大腦衰老 #阿爾茨海默病 #雌激素
閱讀更多:
Honea, Robyn A., et al. “Lifespan Exposure to Hormone Therapies and Structural Brain Morphometry in Older Women.” NeuroImage, vol. 334, July 2026, p. 121974. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2026.121974
精準營養可彌補遺傳性葉酸代謝缺陷
膳食干預如何通過調控基因表達改善人類心血管健康?Hila Zelicha、Iris Shai以及萊比錫大學和哈佛大學的研究團隊通過一項為期18個月的臨床干預研究發現,綠色地中海飲食可通過提升血清葉酸水平,像表觀遺傳鉛筆一樣重塑細胞健康并降低心血管疾病風險。
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? 葉酸和蛋氨酸循環示意圖,展示了參與一碳代謝的關鍵酶和代謝物,以及與基因型相關的葉酸代謝差異(使用 BioRender.com 創建)。DHFR,二氫葉酸還原酶;DHF,二氫葉酸;THF,四氫葉酸;MTHFR,亞甲基四氫葉酸還原酶;MTHFD1,亞甲基四氫葉酸脫氫酶 1;MTHFD2,亞甲基四氫葉酸脫氫酶 2;MTR,蛋氨酸合成酶;MTRR,蛋氨酸合成酶還原酶;hCys,同型半胱氨酸;CBS,胱硫醚β-合成酶;Cys,半胱氨酸;SAM,S-腺苷甲硫氨酸;SAH,S-腺苷同型半胱氨酸。Credit: Prof. Iris Shai
這項研究對DIRECT-PLUS試驗中的294名參與者進行了分析。參與者被隨機分配至標準健康飲食指南組、傳統地中海飲食組和綠色地中海飲食(green-MED,富含多酚、包含核桃、綠茶并每日攝入滿江紅綠奶昔,同時減少紅肉和加工肉攝入的飲食模式)組。經過18個月的干預,綠色地中海飲食組的血清葉酸水平顯著增加了1.2 ng/mL,遠高于另外兩組。研究人員重點關注了亞甲基四氫葉酸還原酶(MTHFR)基因的rs1801133變異。結果顯示,高風險TT基因型攜帶者在堅持富含滿江紅的綠色地中海飲食后,其弗雷明漢心血管風險評分降低了7.74分。轉錄組分析顯示,植物源營養的攝入誘導了TT攜帶者體內發生適應性生物重編程,其體內的二氫葉酸還原酶(DHFR)等替代葉酸途徑基因的mRNA表達顯著上調,彌補了遺傳性酶活性的不足。此外,葉酸水平的提高還顯著改善了胰島素抵抗指數(HOMA-IR),降低了白細胞介素6等炎癥指標,并減少了內臟和肝臟脂肪的堆積。研究發表在 Clinical Nutrition 上。
#疾病與健康 #個性化醫療 #表觀遺傳學 #綠色地中海飲食 #營養組學
閱讀更多:
Zelicha, Hila, et al. “Effect of Green Mediterranean Diet on Serum Folate and Its Interaction with Genetic Variation in Folate Metabolism: The DIRECT PLUS 18-Month Dietary Randomized Controlled Trial.” Clinical Nutrition, vol. 63, Aug. 2026. www.clinicalnutritionjournal.com, https://doi.org/10.1016/j.clnu.2026.106701
新型混合成像技術首次看清活體全腦淋巴流動
大腦如何高效清除垃圾?Junjie Yao與Pengfei Song及其研究團隊(杜克大學)開發了名為3D-PAULM的無創成像技術,成功在活體小鼠中以前所未有的分辨率可視化了腦淋巴系統的廢物清除過程,揭示了中風、衰老及睡眠對該系統的調控。
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? 腦部橫截面圖像顯示了血管網絡的對稱結構(青綠色),示蹤劑則突出顯示了沿腦表面和引流路徑分布的淋巴系統(紅黃色)——該圖像是通過完整的顱骨,利用 3D-PAULM 技術成像的。Credit: Duke University
這項技術將三維光聲斷層掃描與超聲定位顯微鏡結合,在近紅外二區示蹤劑和微泡造影劑的輔助下,首次實現了穿透活體小鼠完整顱骨的無創、高分辨率全腦血管和血管周圍空間的實時監測。研究發現,腦脊液的輸運包含前20分鐘對流主導和隨后擴散主導的兩個階段。在缺血性中風模型中,受損側半球的腦脊液流入明顯受阻,兩半球信號比值降至約0.8,并引發全局性的清除缺陷。在衰老小鼠中,體液運輸效率及關鍵通路顯著受損。此外,研究對比發現,自然睡眠狀態下的液體流動明顯快于麻醉狀態,證實只有真正的睡眠才能高效改善大腦的垃圾清除過程。研究發表在 Science Advances 上。
#疾病與健康 #神經機制與腦功能解析 #阿爾茨海默病 #腦科學 #無創成像
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Wang, Nanchao, et al. “Noninvasive Whole-Brain Imaging of Glymphatic Dynamics.” Science Advances, vol. 12, no. 25, June 2026, p. eaee4926. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/sciadv.aee4926
環境意識強烈的奧地利老齡群體更關注氣候變化
如何理解老齡群體對氣候變化的認知?Jasmin Riederer和Lukas Richter(卡爾·蘭德施泰納健康科學大學等)通過研究發現,奧地利老年人對極端天氣的感知深受其社會經濟地位、日常居住環境及個人環境意識的影響。
研究人員利用歐洲健康、老齡化與退休調查(SHARE)中3170名50歲及以上奧地利受訪者的數據,構建了極端天氣感知指數并進行多元線性回歸分析。結果顯示,絕大多數受訪者認為自童年以來極端天氣有所增加,其中91.1%的受訪者注意到持續積雪覆蓋減少。研究發現,環境意識是感知變化最強的預測因子。此外,城市化程度也發揮了關鍵作用,生活在大城市的老年人由于熱島效應和密集建筑,對極端天氣特別是高溫的感知比農村居民更為強烈。高等教育背景和嚴重的經濟壓力也與更強的感知顯著正相關。然而,此前被認為可能有關的主觀健康狀況與孤獨感則未表現出顯著關聯。研究發表在 Frontiers in Psychology 上。
#認知科學 #其他 #氣候老年學 #環境心理學 #極端天氣感知
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Riederer, Jasmin, and Lukas Richter. “Perceived Changes in Extreme Weather among Older People – Insights from Austria.” Frontiers in Psychology, vol. 17, May 2026. Frontiers, https://doi.org/10.3389/fpsyg.2026.1794515
開放世界與休閑游戲可培養堅忍心態以增強心理韌性
面對全球性的慢性孤獨危機,如何利用單人電子游戲實現自我心理調節?Congcong Hou、Winze Tam、Andini Ayu Rahmadianty、Pradana Rajendra和Andreas Benedikt Eisingerich團隊(帝國理工學院等)對此展開研究,證實特定單人電子游戲能通過培養個體的堅忍心態,從而有效緩解孤獨感并增強心理韌性。
研究團隊對2252名21歲及以上的成年人進行了一項橫斷面調查,重點考察他們游玩《塞爾達傳說:曠野之息》和《耀西的手工世界》的習慣。數據分析顯示,相比不玩游戲的群體,兩款游戲的玩家在堅忍(stoicism,一種衡量情緒調節、自控力和冷靜應對挑戰能力的心理指標)得分上均顯著更高。其中,《塞爾達》玩家的堅忍得分均值為4.87,顯著高于非玩家的3.23;他們的孤獨感得分均值為3.02,顯著低于非玩家的4.28。研究進一步通過中介效應分析證實,《塞爾達》等游戲的挑戰性體驗能促進堅忍心態的形成,而這種內在韌性正是緩解孤獨感的關鍵情感途徑。研究人員據此提出了一種數字飲食(digital diet,指有目的地組合不同類型的數字化內容以維護心理健康的策略)概念,建議將充滿挑戰的開放世界探索與低壓力的輕松游戲相結合。研究發表在 JMIR Serious Games 上。
#疾病與健康 #心理健康與精神疾病 #堅忍心態 #開放世界游戲 #數字飲食
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Hou, Congcong, et al. “The Effects of Open-World and Fun, Accessible Games on Perceived Loneliness and Stoicism in Adults: Cross-Sectional Survey Study.” JMIR Serious Games, vol. 14, no. 1, June 2026, p. e89304. games.jmir.org, https://doi.org/10.2196/89304
AI 行業動態
大模型化身“AI同事”:Anthropic發布協作工具Claude Tag
Anthropic公司近日推出全新企業協作工具Claude Tag,標志著大語言模型用戶界面的重要演進。Andrej Karpathy指出,這是從網頁聊天和桌面應用向獨立、持續運行系統的轉變。該工具目前配合Opus 4.8運行,深度嵌入協作軟件中,其核心賣點是團隊協作。它不僅能讓整個頻道共享同一個智能體以積累組織知識,還具備主動介入模式(Ambient Mode,無需提問即可主動提醒關鍵討論或跟進問題的運行狀態),能自主在后臺推進項目并異步執行。
作為企業內部系統的統一入口,它還可以調用多種外部工具,幫助團隊處理代碼提交、數據分析等任務。在權限管理上,管理員可針對不同部門配置專屬身份以限制其數據訪問,并設置Token預算。目前該功能已向特定用戶開放測試版。盡管這一升級在商業應用上邁出新的一步,但部分社交媒體用戶也表達了對其他功能或版本回歸的關切。
#ClaudeTag #團隊協作 #AI智能體 #企業工作流
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https://www.anthropic.com/news/introducing-claude-tag
人工耳蝸先驅榮獲2026年默金獎:首個成熟感覺神經接口的臨床轉化
博德研究所(Broad Institute)近日宣布,2026年默金生物醫學技術獎授予Graeme Clark、Erwin Hochmair、Ingeborg Hochmair、Michael Merzenich和Blake Wilson,表彰其在人工耳蝸領域的關鍵貢獻。作為首個成熟的感覺神經接口,該技術已造福全球超百萬患者。其發展凝聚了跨學科研究人員的長期努力:維也納技術大學的Erwin Hochmair和Ingeborg Hochmair實現了早期多通道植入器件工程化;墨爾本大學的Graeme Clark開發出首個可理解言語的多通道系統;加州大學舊金山分校的Michael Merzenich則為其奠定了關鍵的神經生理學基礎。
此外,杜克大學醫學中心等機構的研究人員Blake Wilson開發出連續交錯采樣(continuous interleaved sampling, CIS),使大部分使用者的言語理解力大幅提升。人工耳蝸的成功證明,神經接口的臨床轉化不只依賴硬件的高通道數和高復雜性,更取決于機制明確、編碼有效及長期安全性。這一經典范式對于當今腦機接口與神經調控領域的發展仍具深遠啟示。
#人工耳蝸 #感覺神經接口 #默金獎 #腦機接口
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https://www.prnewswire.com/news-releases/2026-merkin-prize-in-biomedical-technology-awarded-to-pioneers-of-the-modern-cochlear-implant-302800432.html
AI 驅動科學
生物學編程語言 Proto 問世:讓生命科學設計像寫代碼一樣簡單
如何解決生物學設計中工具碎片化且過度依賴試錯的問題?Brian L Hie及其團隊(斯坦福大學與Arc研究所)開發了一種名為 Proto 的高級編程語言。該語言成功將多種生成式和預測性人工智能工具整合進統一的工作流中,實現了跨越DNA、RNA和蛋白質的多模態自動化設計。
為了擺脫傳統生物工程的零散設計模式,研究團隊將復雜的生物設計任務拆解為序列、約束、生成器和優化器四個基本原語,構建了 Proto 語言。在實際驗證中,該語言展現出優異的精準度和效率。在人類細胞系實驗中,Proto 僅篩選了65個候選序列,就以32%的成功率設計出能夠實現細胞特異性剪接的內含子,其中名為 PI-KS1 的設計在神經細胞和白血病細胞間實現了顯著的差異化調控。此外,該語言完成了跨模態的啟動子-阻遏蛋白對(promoter-repressor pairs)協同設計。結合通用AI智能體,研究人員只需輸入自然語言指令,即可自動編寫程序設計出針對非小細胞肺癌的多層調控治療載體。這一進展為生物學設計提供了通用語言。
#AI驅動科學 #自動化科研 #合成生物學 #生成式模型 #生物工程
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Merchant, Aditi T., et al. “A High-Level Programming Language for Generative Biology with Proto.” bioRxiv, 23 June 2026, p. 2026.06.22.733870. bioRxiv, https://doi.org/10.64898/2026.06.22.733870
受大腦啟發的新AI架構:功耗驟降五倍,計算速度大幅提升
如何在降低人工智能能耗的同時提升其處理長序列任務的能力?Pengfei Sun、Zhe Su及其合作者(倫敦帝國理工學院和蘇黎世聯邦理工學院等)提出了一種軟硬件協同設計的雙記憶通路脈沖神經網絡架構,實現了計算速度與能效的突破。
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? 雙內存通路摘要。在算法層面,每一層都維護一個共享的低維狀態,用于捕捉緩慢的上下文動態并調節快速的脈沖活動。在硬件層面,這種分離由異構加速器實現,該加速器將緊湊狀態保存在芯片上,并將稀疏和密集計算融合起來以實現高效執行。Credit: Sun et al.
脈沖神經網絡因其僅在信息發生變化時計算的特性,在降低功耗上極具潛力。然而,現有模型難以在極低內存下長期保留上下文。受大腦皮層快慢神經組織啟發,研究團隊設計了雙記憶通路(Dual Memory Pathway,DMP)架構。在算法層,模型將慢速記憶通路與快速脈沖活動結合,每層僅維護低維狀態。在硬件層,團隊開發了近內存計算異構加速器。實驗表明,該設計在長序列視覺與語音分類任務中表現優異,參數量比同類模型減少百分之四十至六十,可廣泛應用于機器人或阿爾茨海默病模擬等場景。更重要的是,相比現有最先進實現,其硬件吞吐量提高了四倍以上,能效提升了五倍以上。研究發表在 Nature Machine Intelligence 上。
#神經科學 #計算模型與人工智能模擬 #脈沖神經網絡 #類腦芯片 #協同設計
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Sun, Pengfei, et al. “Algorithm–Hardware Co-Design of Neuromorphic Networks with Dual Memory Pathways.” Nature Machine Intelligence, vol. 8, no. 6, June 2026, pp. 901–12. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s42256-026-01255-3
可解釋人工智能排除壓力干擾,助力精神分裂癥精準腦電診斷
針對腦電圖檢測中患者因緊張產生壓力、進而干擾診斷準確性的問題,Gideon Vos(詹姆斯庫克大學)等組成的多學科團隊開發出一種可解釋人工智能工具,成功消除了腦電數據中的壓力偽影,實現了對精神分裂癥的精準輔助診斷。
研究人員利用開放獲取的腦電圖數據集,構建了四個基于極限梯度提升(XGBoost,一種高效的機器學習分類算法)的分類模型。由于EEG測試過程具有侵入性,患者在實驗室內極易產生急性壓力,這會導致腦電波中出現壓力偽影,從而降低傳統模型的泛化能力。為此,該團隊開發出一種創新的壓力補償偽影調整方法,首次在腦電數據中檢測并過濾掉壓力導致的異常電信號。結合可解釋人工智能進行評估,結果表明,經過壓力調整后的模型不僅預測準確率顯著提升,而且其篩選出的額葉和顳葉區域的腦電特征也與醫學界已知的精神病理學發現高度吻合。該工具并非替代醫生決策,而是通過透明的邏輯鏈條輔助診斷。這為偏遠地區患者通過智能手機獲取及時的個性化醫療支持開辟了新途徑。研究發表在 Biomedical Signal Processing and Control 上。
#疾病與健康 #心理健康與精神疾病 #可解釋人工智能 #腦電圖 #精神分裂癥
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Vos, Gideon, et al. “The Effect of Acute Stress on the Interpretability and Generalization of Schizophrenia Predictive Machine Learning Models.” Biomedical Signal Processing and Control, vol. 118, June 2026, p. 109708. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.bspc.2026.109708
可在現場制造的機器人多模態電子皮膚
為了解決傳統電子皮膚制造對昂貴潔凈室的依賴以及難以應用于大面積曲面的問題,Hye Jin Kim、Junseong Ahn與Hakhyun Lim等研究人員(韓國電子通信研究院與韓國大學世宗校區)合作,開發出一種無需潔凈室且可在現場直接制造的大面積多模態電子皮膚技術,顯著提升了其在機器人領域的商用可行性。
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? 大面積電容式柔性傳感器制造工藝及應用實例。Credit: Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI)
研究團隊提出了一種無掩模原位制造策略。他們首先使用紫外激光直接在聚酰亞胺銅箔薄膜上繪制出最小線寬僅為60微米的柔性電路。接著,利用3D打印技術制作出水溶性聚乙烯醇(PVA)犧牲模板,并浸入硅彈性體中,經真空滲透和去離子水溶解后,制得高彈性的微孔介電材料。隨后,通過噴涂多壁碳納米管作為屏蔽層,并與柔性電路層貼合。該技術還支持直接焊接溫度和鄰近傳感器芯片。測試結果表明,該多模態電子皮膚能夠自由貼合在各種復雜曲面上,在機械手夾持、交互式玩具等場景中展現出優異的壓力、彎曲、溫度和非接觸式鄰近感知能力。研究發表在 npj Flexible Electronics 上。
#其他 #機器人及其進展 #電子皮膚 #柔性傳感器 #觸覺感知
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Lim, Hakhyun, et al. “Scalable In-Situ Fabrication of Multimodal Electronic Skin for Intelligent Robotics and Interactive Systems.” Npj Flexible Electronics, vol. 10, no. 1, Jan. 2026, p. 34. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41528-026-00538-4
限制AI記憶能加速語法習得
如何讓大語言模型更高效地掌握人類語法?Abishek Thamma(阿姆斯特丹大學)與 Micha Heilbron(馬克斯·普朗克心理語言學研究所)通過向神經網絡引入類似人類的“遺忘”機制,證實了不完美的瞬態記憶反而能顯著提升小型語言模型的語言學習效率。
研究團隊在 Transformer 架構中引入了記憶衰減機制,構建了具有瞬時記憶特征的模型。他們在模擬兒童發育期語言輸入量的 BabyLM 基準數據集上進行了可控訓練。結果表明,當記憶衰減與一個能完美保留最近三到七個單詞的“回聲記憶(echoic memory,一種極短期的感覺記憶緩沖)”結合時,模型的語言建模表現更佳,且在句法測試(BLiMP)中表現出更強的句法泛化能力。然而,研究也發現了一個意想不到的分離現象:盡管短暫記憶提升了模型的語言掌握能力,但它卻降低了模型使用基于驚奇程度的指標來預測人類閱讀時間的能力。這表明,高效的語言習得機制與精確模擬人類在線語言處理行為之間存在重要差異。研究發表在 Transactions of the Association for Computational Linguistics 上。
#認知科學 #計算模型與人工智能模擬 #大模型技術 #心理語言學 #語言習得
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Thamma, Abishek, and Micha Heilbron. “Human-like Fleeting Memory Improves Language Learning but Impairs Reading Time Prediction in Transformer Language Models.” Transactions of the Association for Computational Linguistics, vol. 14, June 2026, pp. 877–92. Silverchair, https://doi.org/10.1162/TACL.a.688
腦電比肌電更敏感:經顱磁刺激如何調控皮層與丘腦環路
針對經顱磁刺激究竟如何激活神經元并在腦網絡中擴散這一底層機制未明的問題,Ulf Ziemann等(德國圖賓根大學等)系統整合了物理學、生物物理學及多物種交叉學科證據,提出了一個從物理感應電場、局部回路募集到大尺度網絡傳播的逐級統一工作模型。
研究通過整合經顱磁刺激聯合腦電圖等多種技術,發現該療法產生的切向感應電場天然偏向淺層皮層。在閾值附近,它最可能直接去極化膜時間常數較短的大直徑有髓軸突,尤其是其彎折處,而非神經元胞體。運動皮層記錄顯示,刺激通過不同皮層回路分階段募集,其中最早的I1波(經突觸間接興奮產生的第一波活動)源自運動區大錐體細胞軸突側支彎折處的直接激活,晚期波則依賴多突觸回路。腦電數據顯示,約50 V/m的局部電場即可誘發早期皮層反應,顯著低于肌電閾值。刺激在20 ms內發生跨胼胝體傳播,100 ms后則由皮層與丘腦等結構組成的大尺度遞歸反饋支配。微觀上,重復磁刺激可調節突觸可塑性,且高度依賴神經元與小膠質細胞的協同作用。研究發表在 Physiological Reviews 上。
#疾病與健康 #神經調控 #腦網絡 #經顱磁刺激
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Khalaf, Fadi, et al. “Endocrine Disruptions in Thermal Injuries: Exploring Immune System Interactions.” Physiological Reviews, vol. 106, no. 3, July 2026, pp. 1955–97. journals.physiology.org (Atypon), https://doi.org/10.1152/physrev.00035.2025
強化學習與人類專家攜手攻克黑色素沉著治療難題
針對黑色素沉著障礙治療中酪氨酸酶(tyrosinase)抑制劑活性低、毒性大且開發困難的問題,杭州師范大學的研究團隊利用AI分子生成與雙軌優化策略,成功發現并驗證了一系列具有高親和力的新型酪氨酸酶抑制劑。
研究團隊首先采用基于深度強化學習的片段生長策略,從虛擬文庫中篩選并合成了28種潛在化合物。其中,化合物AI10表現出最強活性,其l-酪氨酸半抑制濃度為5.93 ± 0.64微摩爾,但伴有明顯的細胞毒性。為此,團隊展開了雙軌優化:一方面由專家經驗指導,對AI10進行結構修飾以提升溶解度并降低毒性,合成了57種衍生物;另一方面通過強化學習驅動,在更廣闊的化學空間中探索非直觀結構,合成了32種候選物。結果顯示,專家指導優化的代表性化合物AI10-m15表現最佳,展現出納摩爾級的超強抑制活性以及優異的細胞安全性;而AI驅動路徑也成功發現了結構非常規的活性化合物AI10-a2。該研究表明,AI與化學家的協同合作能顯著拓寬化學空間并保證分子的開發可行性。研究發表在 Science Advances 上。
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閱讀更多:
Sun, Yinyan, et al. “Discovery of TYR Inhibitors from de Novo Molecular Generation to Dual-Track Lead Optimization: ‘Competition’ between AI and Chemists.” Science Advances, vol. 12, no. 25, June 2026, p. eaeg0376. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/sciadv.aeg0376
整理|ChatGPT
編輯|丹雀、存源
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