追问daily | 为何只要能瘦，恶心也能忍；同步脑电波可让人更大方

█ 脑科学动态

睡眠不足引爆肠道“血清素风暴”并损害干细胞

发烧时的“心寒”有科学依据：杏仁核接收到被放大的冷信号

同步脑电波可让人更大方

昏迷患者的大脑仍在“倾听”？语言处理或能预测意识复苏

不节食不运动，大脑信号竟能“清空”全身脂肪？

“只要能瘦，恶心也忍”：司美格鲁肽使用者心态深度剖析

让记忆细胞“返老还童”：部分重编程逆转小鼠认知衰退

大脑如何进入“超然状态”？扫描揭示意识改变时的神经重组

经颅聚焦超声描绘探索意识神经基础的新蓝图

30年小鼠研究终获临床突破：ASTN1基因确认为人类神经发育障碍致病源

█ AI驱动科学

Nature：大脑“过度耦合”引发帕金森？靶向SCAN网络让疗效翻倍

超快纳米激光器网络模拟大脑“想象”机制

人脑难以适应由于自动驾驶带来的“监管者”角色

利用蛋白质重塑爱迪生时代的镍铁电池技术

像果冻一样的大脑：新型嵌入式3D打印还原真实触感

DreamPRM：让AI像优等生一样“按步骤得分”的多模态推理模型

MemSkill 赋予大模型智能体可进化的记忆技能

首份大语言模型推理失败全景调研：从直觉偏见到逻辑陷阱

脑科学动态

睡眠不足引爆肠道“血清素风暴”并损害干细胞

睡眠不足如何损害肠道健康？郑州大学的于政权、中国科学院深圳先进技术研究院的王枫、中国农业大学的吕聪以及加州大学欧文分校的Maksim V. Plikus等研究人员，共同揭示了一条全新的“脑-肠对话”神经通路，阐明了睡眠障碍直接调控肠道干细胞功能的具体机制。

该研究发现，急性睡眠剥夺会直接损害对肠道再生至关重要的肠干细胞（intestinal stem cell，ISC，一种能够分化成各种肠道细胞的成体干细胞），导致肠道结构受损。研究团队追溯信号来源，定位到大脑中的迷走神经背核（dorsal motor nucleus of vagus，DMV）是响应睡眠剥夺的关键中枢。睡眠剥夺会异常激活该脑区的神经元，使其通过迷走神经向肠道过度释放神经递质乙酰胆碱。过量的乙酰胆碱进一步刺激肠道内的肠嗜铬细胞，引爆了五羟色胺的“分泌风暴”，并抑制其回收，导致肠道局部5-HT浓度急剧升高。最终，这些过量的5-HT通过作用于肠干细胞表面的HTR4受体，在细胞内引发了强烈的氧化应激，从而抑制了干细胞的再生能力。研究发表在 Cell Stem Cell 上。

#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #脑肠轴 #睡眠障碍

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Zhang, Mingxin, et al. “Sleep Disturbance Triggers Aberrant Activation of Vagus Circuitry and Induces Intestinal Stem Cell Dysfunction.” Cell Stem Cell, vol. 33, no. 2, Feb. 2026, pp. 306-324.e8. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.stem.2026.01.002

发烧时的“心寒”有科学依据：杏仁核接收到被放大的冷信号

为何感染发烧时会感到寒冷并主动寻求温暖？名古屋大学的Kazuhiro Nakamura、Takaki Yahiro和Yoshiko Nakamura团队通过对大鼠的研究，首次揭示了大脑中一条独立的神经通路，该通路在感染期间特异性地放大寒冷感觉，从而驱动我们寻找温暖。这一发现为“畏寒”这一主观感受提供了清晰的生理学解释。

▷ 来自皮肤感觉神经元的冷信号经由脊髓和外侧臂旁核（LPB）传递至中央杏仁核（CeA）。前列腺素 E₂（PGE₂）作用于 LPB 中的 EP3 受体，放大这些冷信号（粉色通路），增强冷敏感性（寒战），并促进趋暖行为。与此同时，另一条神经通路将冷信号传递至视前区（POA），通过体温调节神经元触发自主神经系统的寒冷防御机制。PGE₂作用于 POA 神经元，诱发发热。Credit: Kazuhiro Nakamura

研究表明，感染时产生的致热介质前列腺素E₂（prostaglandin E₂, PGE₂）在大脑中扮演着双重角色。它不仅作用于大脑的体温调节中枢视前区（preoptic area, POA）引发颤抖等自主性升温反应，还会作用于另一个关键脑区——外侧臂旁核（lateral parabrachial nucleus, LPB）。研究人员通过实验发现，向大鼠LPB区域注射PGE₂，会使其主动选择待在更温暖的环境中，但并不会触发自主性产热。进一步研究锁定，这一行为是由LPB中的EP3受体（EP3 receptor）介导的。关键的是，神经通路追踪显示，这些表达EP3受体的神经元并不连接到体温调节中枢POA，而是主要投射到杏仁核中央核（central nucleus of the amygdala, CeA），一个与不适、恐惧等情绪相关的脑区。这条LPB→CeA通路本身就是传递皮肤冷感觉的通道。因此，研究结论是，在感染期间，PGE₂相当于“劫持”并增强了这条通路发送的冷信号，使大脑产生强烈的不适感即“畏寒”，从而促使机体采取寻找温暖的适应性行为来对抗感染。研究发表在 The Journal of Physiology 上。

#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #体温调节 #神经回路

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Yahiro, Takaki, et al. “The Pyrogenic Mediator Prostaglandin E2 Elicits Warmth Seeking via EP3 Receptor-Expressing Parabrachial Neurons: A Potential Mechanism of Chills.” The Journal of Physiology, n/a, no. n/a. Wiley Online Library, https://doi.org/10.1113/JP289466. Accessed 11 Feb. 2026

同步脑电波可让人更大方

人们为何会做出无私的利他行为？其神经机制尚不完全清楚。华东师范大学的Jie Hu与苏黎世大学的Christian C. Ruff、Marius Moisa等人合作，通过非侵入性脑刺激技术，首次证实了大脑特定区域间的功能连接在利他决策中扮演了关键的因果角色，揭示了提升亲社会行为的可能途径。

▷ 一名参与者在实验室环境中接受非侵入性脑刺激实验。Credit: Nicolas Zonvi

研究团队招募了44名参与者进行金钱分配任务（独裁者博弈，Dictator Game），并在此期间使用经颅交流电刺激技术同步化他们大脑额叶与顶叶区域的伽马神经振荡。结果发现，与对照组（阿尔法波段刺激）相比，接受伽马波段同步刺激的参与者表现出更强的利他倾向，更愿意与他人分享金钱，即使这意味着个人利益受损。这种效应在参与者处于资源分配劣势的情境下尤为显著。通过计算模型分析，研究者发现这种刺激并非简单干扰决策，而是精确地提升了个体在权衡利弊时对他者利益的考量权重。这一发现为“大脑区域间的同步通讯塑造了高级社会行为”提供了直接的因果证据。研究发表在 PLOS Biology 上。

#神经科学 #神经调控 #意图与决策 #利他主义

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Hu, Jie, et al. “Augmentation of Frontoparietal Gamma-Band Phase Coupling Enhances Human Altruistic Behavior.” PLOS Biology, vol. 24, no. 2, Feb. 2026, p. e3003602. PLoS Journals, https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003602

昏迷患者的大脑仍在“倾听”？语言处理或能预测意识复苏

语言和意识之间究竟是何种关系？列日大学的Charlène Aubinet、Olivia Gosseries和Steve Majerus等人通过一项综述性研究，系统梳理了神经科学领域的最新证据，揭示了二者之间远比想象中更复杂的双向互动关系。

▷ 语言与意识的互动。 Credit: University of Liège / C.Aubinet

研究团队整合了神经影像学、认知心理学及神经心理学的多项研究，分析了包括昏迷、麻醉及失语症患者的数据。研究发现，语言与意识的关系并非简单的单向依赖。低水平的语言处理（如识别语音）可以在意识水平极低时发生，但理解复杂句子等高级处理则需要高度的意识参与。一个重要的临床发现是，在从昏迷中苏醒的患者身上，语言能力和意识水平的恢复轨迹常常是平行的，甚至语言处理的迹象可以预测意识的复苏。这提示我们，不能简单地将缺乏语言反应等同于没有意识。此外，研究还强调了语言，特别是我们脑海中的内心独白，在构建高级意识（如自我意识和元认知）中的关键作用。这项工作挑战了过去的简单化观点，证明语言虽不直接创造意识，但两者存在深刻、动态且相互构建的联系。研究发表在 Neuroscience & Biobehavioral Reviews 上。

#AI驱动科学 #计算模型与人工智能模拟 #认知科学 #神经缩放定律 #理论神经科学

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Aubinet, Charlène, et al. “The Interaction between Language and Consciousness.” Neuroscience & Biobehavioral Reviews, vol. 180, Jan. 2026, p. 106498. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2025.106498

不节食不运动，大脑信号竟能“清空”全身脂肪？

为何人体内有些“顽固”脂肪，比如骨髓中的脂肪，对节食和运动毫无反应？圣路易斯华盛顿大学医学院的Erica L. Scheller、Xiao Zhang和Sreejith S. Panicker等人，为解答这一问题，发现了一条由大脑启动的强大信号通路，它能在不减少食物摄入的情况下，迅速清除小鼠全身的脂肪储备。

▷ 如图所示（下图），经过九天的治疗后，小鼠骨骼中的稳定脂肪细胞（上图中白色部分）完全消失（B）。Credit: Scheller lab

研究团队通过向小鼠大脑内持续注射瘦素，成功诱导小鼠进入低血糖和低胰岛素状态。惊人的是，在这种状态下，小鼠全身的脂肪（包括骨髓中对常规减脂方式有抵抗力的稳定脂肪细胞）在短短九天内被完全清除，而期间小鼠的食量并未减少。进一步的机制研究揭示，这条通路完全绕开了传统的脂肪燃烧途径，即不依赖于交感神经系统和儿茶酚胺。其作用原理是，低血糖和低胰岛素状态直接抑制了脂肪细胞内一种名为G0S2的蛋白质（G0/G1 Switch 2，一种脂肪分解的“刹车”蛋白）的表达，从而解除了对脂肪分解的抑制，启动了储备能量的快速释放。这一新发现的通路在肿瘤相关的恶病质（cachexia，一种与重病相关的严重消瘦综合征）模型中也得到了验证，为理解和干预肥胖及消耗性疾病提供了全新视角。研究发表在 Nature Metabolism 上。

#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #新陈代谢 #肥胖

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Zhang, Xiao, et al. “A Catecholamine-Independent Pathway Controlling Adaptive Adipocyte Lipolysis.” Nature Metabolism, vol. 8, no. 1, Jan. 2026, pp. 96–115. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s42255-025-01424-5

“只要能瘦，恶心也忍”：司美格鲁肽使用者心态深度剖析

为何许多人即使在使用减肥药司美格鲁肽时感到恶心，仍不愿停药？罗格斯大学和悉尼大学的Abanoub J Armanious、Morgan H James等人进行的一项研究揭示，对使用者而言，药物的减肥效果远比其副作用更重要。研究发现，只要用户感知到明显的体重减轻或食欲下降，他们就倾向于继续用药，即使面临显著的胃肠道不适。

研究团队采用“信息监测”方法，对健康网站上60份匿名的用户公开评论进行了混合方法分析。结果显示，感知到的疗效是决定用户满意度和持续用药意愿的最核心驱动力。约67%的用户报告了体重减轻或食欲下降等积极效果。虽然高达62%的用户经历了恶心、呕吐等常见的胃肠道副作用，但这并未显著影响他们对治疗的满意度或继续用药的决定。相反，那些几乎没有减重效果或出现非胃肠道副作用的用户，更有可能对治疗感到不满并选择停药。这项研究凸显了在线健康论坛作为了解真实世界患者观点的宝贵资源，并强调了在临床实践中管理患者期望的重要性。研究发表在 Journal of Medical Internet Research 上。

#疾病与健康 #心理健康与精神疾病 #肥胖 #药物依从性

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Armanious, Abanoub J., et al. “Patient Perceptions of Ozempic (Semaglutide) for Weight Loss: Mixed Methods Analysis of Online Medication Reviews.” Journal of Medical Internet Research, vol. 28, no. 1, Jan. 2026, p. e78391. www.jmir.org, https://doi.org/10.2196/78391

30年小鼠研究终获临床突破：ASTN1基因确认为人类神经发育障碍致病源

近三十年来，科学家已知小鼠体内的 *Astn1* 基因对大脑发育至关重要，但其与人类疾病的联系一直未被证实。近日，来自贝勒医学院和德克萨斯儿童医院的研究团队，包括 Jesse M. Levine、Daniel G. Calame 和 James R. Lupski 等人，成功建立了一项新的基因-疾病关联。他们证实，人类 *ASTN1* 基因的功能缺失突变是导致多种未确诊神经发育障碍的元凶，将基础动物研究成果转化为临床诊断依据，为众多苦苦寻求病因的家庭带来了答案。

▷ Credit: The American Journal of Human Genetics (2026).

研究团队对来自12个无关家庭的18名患儿进行了基因组数据和临床信息分析。这些儿童均携带罕见的ASTN1双等位基因缺陷变异，导致其编码的星形胶质细胞黏附素1无法正常工作。该蛋白质在脑发育过程中起着类似“向导”的作用，帮助年轻神经元迁移至大脑皮层和小脑的正确位置。研究结果显示，ASTN1的功能丧失引发了广泛的神经发育障碍（NDDs），临床表现包括智力障碍、自闭症、注意力缺陷多动障碍以及癫痫等。此外，脑部成像揭示了具体的结构性病变，如胼胝体变薄或畸形，以及小脑发育不全。这一发现不仅阐明了神经元迁移受阻导致疾病的病理机制，还正式将ASTN1确立为人类神经系统疾病的致病基因。研究发表在 The American Journal of Human Genetics 上。

#疾病与健康 #其他 #细胞死亡 #癌症治疗 #免疫代谢

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Levine, Jesse M., et al. “Bi-Allelic Variants in Neuronal Adhesion Molecule Astrotactin 1 Gene ASTN1 Cause Diverse Neurodevelopmental Disorders.” The American Journal of Human Genetics, vol. 113, no. 2, Feb. 2026, pp. 362–79. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2025.12.011

让记忆细胞“返老还童”：部分重编程逆转小鼠认知衰退

能否让衰老的大脑细胞“返老还童”从而找回丢失的记忆？来自瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的 Gabriel Berdugo-Vega 和 Johannes Gräff 等研究人员，通过一项突破性研究给出了肯定的答案。他们发现，通过基因疗法对特定的记忆神经元进行部分重编程，可以逆转与衰老和阿尔茨海默病相关的细胞特征，并成功恢复小鼠的学习和记忆能力。

▷ 对记忆痕迹细胞进行部分重编程可挽救与年龄相关的细胞特征和记忆。Credit: Neuron (2026).

记忆的形成依赖于大脑中被称为“记忆痕迹”（engrams）的特定神经元群。在衰老和病理状态下，这些细胞的功能会受损。研究团队采用了一种被称为“部分重编程”（partial reprogramming）的技术，利用病毒载体将三个特定的基因因子（Oct4, Sox2, Klf4，简称OSK）精准递送至小鼠脑中在学习期间活跃的记忆痕迹神经元内。与以往全身或全组织的重编程不同，该研究通过特异性标记和时间控制开关，仅在短时间内激活这些特定神经元中的OSK因子。结果显示，这种处理不仅使老年小鼠的记忆力恢复到了年轻水平，还在阿尔茨海默病模型小鼠中改善了空间记忆和学习策略。分子层面的分析证实，重编程后的神经元逆转了衰老相关的表观遗传和转录异常，并修正了神经元的过度兴奋性，实现了认知层面的“年轻化”。研究发表在 Neuron 上。

#疾病与健康 #健康管理与寿命延长 #神经机制与脑功能解析 #阿尔茨海默病 #基因疗法

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Berdugo-Vega, Gabriel, et al. “Cognitive Rejuvenation through Partial Reprogramming of Engram Cells.” Neuron, vol. 0, no. 0, Feb. 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.11.028

大脑如何进入“超然状态”？扫描揭示意识改变时的神经重组

Gabriel Della Bella、Agustina Velez Picatto 和 Pablo Barttfeld 等研究人员针对非寻常意识状态（NOC）的研究难点，通过分析一名能够自愿进入“超然视觉状态”的特殊参与者，揭示了大脑动力学随主观体验变化的重组过程。该研究结合了严格的实验控制与丰富的现象学数据，克服了药物诱导研究中常见的生理干扰和控制力缺失问题。

团队对参与者进行了20次功能性磁共振成像（fMRI）扫描，涵盖基线、过渡、NOC状态和残留四个阶段。研究发现，在进入NOC的“过渡阶段”，大脑的功能连接表现出极高的变异性，显示出网络组织的暂时不稳定。进入稳定的“NOC状态”后，视觉和躯体运动网络与外界感官区域的连接显著减少，这与参与者报告的身体感知消失和内部视觉意象增强相吻合；相反，额顶网络等与注意力相关的网络连接增强，反映了其高度集中的向内专注状态。此外，大脑信号的熵和复杂度也随体验阶段发生系统性变化。这一发现为神经现象学提供了坚实的实证基础。研究发表于 NeuroImage 上。

#意识与脑机接口 #神经机制与脑功能解析 #认知科学 #跨学科整合

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Bella, Gabriel Della, et al. “The Neurophenomenology of a Self-Induced Transcendental Visionary State: A Case Study.” NeuroImage, Feb. 2026, p. 121784. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2026.121784

经颅聚焦超声描绘探索意识神经基础的新蓝图

意识的生物学起源长期以来是科学界的未解之谜。为了突破现有研究局限，来自麻省理工学院林肯实验室的 Daniel K. Freeman、麻省理工学院哲学与语言学系的 Matthias Michel、佛罗里达大学的 Brian Odegaard 以及哈佛医学院的 Seung-Schik Yoo 等人组成的跨学科团队，提出了一项利用新兴技术探索意识机制的详细路线图。他们旨在通过精准调节大脑活动，从根本上解析神经回路如何产生复杂的思想与感知。

该研究团队重点介绍了一种名为经颅聚焦超声（tFUS）的新型工具，并详细规划了将其应用于意识研究的实验路径。不同于经颅磁刺激或电刺激等传统非侵入式技术，经颅聚焦超声能够以毫米级的精度穿透头骨，直达大脑深部结构，安全地调节特定神经回路的活动。这种技术突破了以往仅能观察大脑活动与意识之间相关性的限制，使研究人员能够通过“调节-观察”的模式来确定因果关系。

研究人员利用该路线图旨在解决关于意识起源的核心争论：即意识是源于涉及推理和自我反思的高级认知过程（认知主义观点，通常与额叶皮层相关），还是源于不需要复杂解释过程的特定神经活动模式（非认知主义观点，通常关联大脑后部或皮层下结构）。通过使用经颅聚焦超声精确干预视觉处理或疼痛感知相关的脑区，研究人员计划系统地测试前额叶皮层及皮层下结构在意识生成中的必要性，从而构建更完整的感知因果图谱。研究发表在 Neuroscience & Biobehavioral Reviews 上。

#意识与脑机接口 #神经调控 #非侵入式技术 #神经科学

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Freeman, Daniel K., et al. “Transcranial Focused Ultrasound for Identifying the Neural Substrate of Conscious Perception.” Neuroscience & Biobehavioral Reviews, vol. 180, Jan. 2026, p. 106485. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2025.106485

AI 驱动科学

Nature：大脑“过度耦合”引发帕金森？靶向SCAN网络让疗效翻倍

帕金森病常被视为单纯的运动障碍，但其复杂的全身性症状和现有疗法的局限性提示了更深层的病理机制。来自昌平实验室的Jianxun Ren与Hesheng Liu等人组成的团队，通过大规模临床数据分析，提出帕金森病实际上是一种“躯体-认知-行动网络”（SCAN）的功能障碍。该研究不仅揭示了新的病理机制，还证明了针对该网络的干预能显著提升治疗效果，为神经调控疗法提供了统一的理论框架。

研究团队构建了包含863名受试者的多模态数据集，利用静息态功能磁共振成像（rs-fMRI）和皮层脑电图（ECoG）技术，分析了帕金森病患者的大脑网络特征。结果发现，帕金森病的关键皮层下结构（如黑质、丘脑底核）并非主要连接至控制手脚的特定运动区，而是与负责协调全身行动与生理状态的躯体-认知-行动网络（SCAN）紧密相连。与健康人及其他运动障碍患者相比，帕金森病患者表现出特征性的SCAN与皮层下结构的过度连接。进一步对接受深部脑刺激（DBS）、左旋多巴药物及磁共振引导聚焦超声（MRgFUS）治疗的患者追踪发现，所有有效疗法均能通过“回调”这种过度连接来改善症状。特别是在经颅磁刺激（TMS）的随机对照试验中，靶向SCAN的治疗效果是靶向传统运动区的两倍。研究发表在 Nature 上。

#疾病与健康 #神经调控 #帕金森病 #躯体-认知-行动网络 #精准医疗

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Ren, Jianxun, et al. “Parkinson’s Disease as a Somato-Cognitive Action Network Disorder.” Nature, Feb. 2026, pp. 1–9. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-025-10059-1

超快纳米激光器网络模拟大脑“想象”机制

为了让机器具备像人类一样“脑补”未知信息的能力，来自泰雷兹研究与技术公司的 Ivan K. Boikov、Alfredo de Rossi 与伯尔尼大学的 Mihai A. Petrovici 等人组成的跨学科团队，开发了一种模拟大脑采样机制的新型光子计算模型。该研究展示了脉冲纳米激光器网络如何通过物理学原理通过概率推断来构建世界模型，其运行速度比生物大脑快数亿倍，为下一代高效人工智能硬件奠定了基础。

▷ 脉冲纳米激光器的示意图。Credit: Nature Communications (2025).

人类大脑在处理信息时，往往不是一次性处理所有可能性，而是通过贝叶斯推断从概率分布中抽取样本，从而“想象”出视觉盲区的内容。研究团队受此启发，提出利用具有可激发行为的半导体纳米激光器来替代生物神经元。这些纳米激光器能够产生超短的光脉冲，其动力学特性与神经元相似，但时间尺度在几十皮秒级别。

在研究中，团队构建了一个脉冲纳米激光器网络，并模拟了玻尔兹曼机的运作方式。实验显示，该系统在学习了手写数字的概率分布后，能够执行复杂的生成任务：当展示被遮挡的部分数字图像时，网络能基于内部模型“想象”并补全缺失部分；而在没有外部输入时，它能像人类做梦一样自由生成合理的数字图像。此外，这种基于光子的神经形态芯片在带宽和能效上具有显著优势，能够避免电子元件的信号干扰和高能耗问题。研究发表在 Nature Communications 上。

#神经科学 #计算模型与人工智能模拟 #光子计算 #神经形态工程

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Boikov, Ivan K., et al. “Ultrafast Neural Sampling with Spiking Nanolasers.” Nature Communications, vol. 17, no. 1, Dec. 2025, p. 125. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41467-025-66818-1

人脑难以适应由于自动驾驶带来的“监管者”角色

具备自动驾驶功能的汽车正逐渐普及，但人类的大脑是否真正适应了这一转变？工程心理学教授 Ronald McLeod 指出，这种技术转型对驾驶员提出了前所未有且常被忽视的心理挑战。作为世界知名的人因工程专家，McLeod 在其新书《迈向自主化》中，结合数十年对人类与自动化系统交互的研究以及自身驾驶自动驾驶汽车的经历，警告称目前的汽车设计和引入方式并未充分考虑人类的认知局限性，使得驾驶员在毫无准备的情况下承担了高风险的监管责任。

这项研究指出，当自动驾驶功能启动时，驾驶员并未变成轻松的乘客，而是转变为“监督控制者”。这种角色要求人类执行心理学上所称的“警觉性任务”，即在缺乏身体参与的低活动期间仍需保持高度持续的注意力，这恰恰是人类大脑极其不擅长的。实际上，这种监控的认知负荷往往比手动驾驶更高，因为驾驶员必须时刻维护关于车辆状态的心理模型，评估车辆是否感知到了人类能看到的危险，并随时准备在瞬间做出干预决策。McLeod 强调，现有的汽车界面往往无法有效传达系统的“感知”状态，导致驾驶员产生焦虑和信任危机。为了避免类似波音 737 MAX 等自动化事故在道路上重演，研究建议必须将心理层面看得与软硬件工程同等重要，推行基于模拟的培训和以认知需求为核心的界面重设计。

#认知科学 #机器人及其进展 #人因工程 #自动驾驶 #警觉性任务

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McLeod, Ronald. Transitioning to Autonomy: The Psychology of Human Supervisory Control. CRC Press, 2026, https://doi.org/10.1201/9781003679479

利用蛋白质重塑爱迪生时代的镍铁电池技术

1900年，托马斯·爱迪生曾试图推广镍铁电池，但因其局限性而被内燃机取代。如今，由Habibeh Bishkul、Maher F. El-Kady、Richard B. Kaner和Mir F. Mousavi等人（加州大学洛杉矶分校等）组成的国际团队，受生物学启发，利用现代纳米技术重新构想了这一设计，开发出一种极具潜力的长寿命储能技术。

▷ 插图象征着一种新型电池技术：蛋白质（红色）包裹着微小的金属簇（银色）。中心结构中的每个黄色球体代表一个镍或铁原子。Credit: Maher El-Kady / UCLA

研究团队模仿自然界中骨骼和贝壳的形成过程，利用牛血清白蛋白作为生物模板，精准控制铁和镍生长成极其微小的亚纳米团簇。这些蛋白质包裹的金属簇与氧化石墨烯层结合，经过高温热解处理后，蛋白质炭化并还原了氧化石墨烯，最终形成了一种拥有极高表面积的导电气凝胶。这种多孔结构使得电解液能充分接触几乎每一个金属原子，从而极大地提升了反应效率。实验结果显示，该电池原型能在数秒内完成充电，并实现了超过12000次的充放电循环，稳定性远超传统电池。尽管其能量密度暂无法替代电动汽车中的锂电池，但其高功率（18 kW kg⁻¹）和长寿命特性使其成为太阳能发电厂和数据中心备用电源的理想选择。研究还将结合密度泛函理论计算进一步优化设计。研究发表在 Small 上。

#AI驱动科学 #计算模型与人工智能模拟 #认知科学 #神经缩放定律 #理论神经科学

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Bishkul, Habibeh, et al. “Protein-Templated Fe and Ni Subnanoclusters for Advanced Energy Storage and Electrocatalysis.” Small, vol. 21, no. 50, 2025, p. e07934. Wiley Online Library, https://doi.org/10.1002/smll.202507934

像果冻一样的大脑：新型嵌入式3D打印还原真实触感

传统的脑部模型往往结构单一，无法真实反映人脑组织的复杂触感和机械特性，限制了医学研究和手术训练的效果。Mujtaba Rafique Ghoto 和 Christopher O'Bryan 等研究人员（密苏里大学工程学院）开发了一种创新的制造方法，成功构建了具有逼真触感和物理特性的人工大脑模型，填补了计算机模拟与活体大脑之间的空白。

▷ 研究人员已经打印出了一个小型模型，大约是大脑实际大小的 15%（最右图），目前正在努力制作一个全尺寸版本。Credit: Abbie Lankitus/University of Missouri

该研究采用了一种被称为“嵌入式3D打印”的技术，即在类似果冻的支撑浴中构建柔软材料，从而克服了传统打印无法固定液态聚合物的缺陷，能够精准还原大脑柔软的褶皱和沟槽。团队的核心创新在于使用了一种定制的光交联聚乙烯醇甲基丙烯酸酯墨水。通过精细调整其化学成分，研究人员可以分别打印出模拟灰质或白质特性的区域，使模型在机械、热学和介电行为上都高度还原真实组织。目前，团队利用患者的医学扫描数据，已成功打印出约为实际大小15%的模型，并计划开发全尺寸版本。这些个性化模型不仅能帮助医生进行更安全的手术预演，还能用于研究脑外伤、动脉瘤等病理过程，以及测试植入式医疗设备与脑组织的相互作用。研究发表在 Materialia 上。

#疾病与健康 #个性化医疗 #3D打印 #生物医学工程 #仿真模型

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Ghoto, Mujtaba Rafique, et al. “3D-Printing Soft Tissue Phantom Models from Photo-Crosslinkable Poly(Vinyl Alcohol) Methacrylate.” Materialia, vol. 44, Dec. 2025, p. 102592. ScienceDirect, https://doi.org/10.1016/j.mtla.2025.102592

DreamPRM：让AI像优等生一样“按步骤得分”的多模态推理模型

传统的AI训练往往像批改选择题，只要答案正确就能得分，哪怕是猜对的。Pengtao Xie和Qi Cao等（加州大学圣地亚哥分校）开发了一种新的训练方法，旨在让AI学会像人类一样展示逻辑严密的解题过程。

▷ PRM 训练及推理应用的一般流程。训练阶段：利用来自思维链（CoT）中间步骤的蒙特卡罗信号训练 PRM。推理阶段：使用训练好的 PRM 逐步验证 CoT，并选择最佳 CoT。传统的 PRM 训练方法由于训练集和测试集之间的分布偏移，泛化能力较差。Credit: Cao et al

该研究提出了一种名为DreamPRM的领域重加权过程奖励模型（Process Reward Model, PRM）。与只关注结果的传统模型不同，DreamPRM采用双层优化（Bi-level Optimization）策略，对推理的中间步骤进行评估。系统像一位智能导师，能自动区分训练数据的质量：降低低质量数据（如简单的“涂色书”）的权重，优先学习高质量、高难度的示例（如“微积分”）。这种方法解决了多模态数据集中普遍存在的质量不平衡问题。测试结果显示，该系统训练的模型在MathVista这一广泛使用的视觉数学推理基准测试中达到了85.2%的准确率。更重要的是，该技术证明了小型模型经过高效训练后，完全有能力在复杂的逻辑任务上挑战甚至超越Gemini或GPT等算力巨大的专有模型。研究发表在 NeurIPS 上。

#大模型技术 #意图与决策 #AI 驱动科学 #多模态学习 #视觉推理

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Cao, Qi, et al. “DreamPRM: Domain-Reweighted Process Reward Model for Multimodal Reasoning.” arXiv:2505.20241, arXiv, 4 Nov. 2025. arXiv.org, https://doi.org/10.48550/arXiv.2505.20241

MemSkill 赋予大模型智能体可进化的记忆技能

大语言模型智能体在处理长期交互任务时，往往受限于依赖人工预设规则的静态记忆系统，难以适应复杂多变的环境。Haozhen Zhang、Quanyu Long 和 Wenya Wang 等研究人员提出了一种名为 MemSkill 的新框架。该框架摒弃了传统的固定记忆操作，转而通过让智能体自主学习和进化“记忆技能”，显著提升了其在长期任务中的表现和适应能力，实现了记忆管理的自适应与自动化。

MemSkill 的核心创新在于将记忆提取过程重构为一组可学习、可进化的“记忆技能”（Memory Skills，即结构化的信息处理程序）。该系统主要由三部分组成：首先是一个控制器（Controller），它利用强化学习根据当前上下文从共享技能库中选择最合适的技能组合；其次是一个基于大模型的执行器（Executor），它依据选定的技能一次性生成记忆；最后是一个设计器（Designer），它负责闭环进化——定期审查那些导致记忆错误或不完整的“困难案例”，并利用大模型优化现有技能或提出全新技能。这种机制使得智能体不仅能学习如何使用技能，还能不断改良技能库本身。在 LoCoMo、LongMemEval、HotpotQA 和 ALFWorld 等多个基准测试中，MemSkill 均展现出优于现有强基线的性能，证明了通过数据驱动实现智能体记忆系统自进化的可行性与有效性。

#大模型技术 #计算模型与人工智能模拟 #自进化系统 #强化学习

阅读更多：

Zhang, Haozhen, et al. “MemSkill: Learning and Evolving Memory Skills for Self-Evolving Agents.” arXiv:2602.02474, arXiv, 2 Feb. 2026. arXiv.org, https://doi.org/10.48550/arXiv.2602.02474

首份大语言模型推理失败全景调研：从直觉偏见到逻辑陷阱

尽管大语言模型表现出惊人的能力，但它们为何会在简单的推理任务中频频“翻车”？为了系统地回答这一问题，Peiyang Song（加州理工学院）、Pengrui Han（卡尔顿学院）和 Noah Goodman（斯坦福大学）等研究人员进行了首个关于LLM推理失败的全面调研。团队指出，正如人类通过失败学习一样，系统地识别和分析AI的错误是构建更可靠系统的关键。他们提出了一个新的分类框架，将分散的研究整合起来，旨在揭示系统性弱点并指导未来的改进方向。

该研究提出了一种二维分类法，将推理失败按照“推理类型”（非具身与具身）和“失败性质”（基础性、应用特定、鲁棒性）进行剖析。在非具身推理方面，研究发现LLM在直觉判断上深受认知偏差（cognitive biases）影响，例如受到锚定效应或确认偏差的干扰；在正式逻辑中，模型普遍遭受“逆转诅咒”（Reversal Curse），即无法从“A是B”反向推导出“B是A”，并且在数学和代码生成中对微小的扰动极度敏感。在具身推理领域，由于缺乏物理世界的感知体验，模型在理解空间关系和物理常识方面存在根本缺陷，常生成不切实际的行动计划。研究指出，许多失败源于Transformer架构的内在局限（如注意力分散）和训练数据的偏差。团队呼吁未来建立统一的失败基准测试，并发布了相关文献的开源仓库。

#大模型技术 #计算模型与人工智能模拟 #认知科学 #鲁棒性

阅读更多：

Song, Peiyang, et al. “Large Language Model Reasoning Failures.” arXiv:2602.06176, arXiv, 5 Feb. 2026. arXiv.org, https://doi.org/10.48550/arXiv.2602.06176

整理｜ChatGPT

编辑｜丹雀、存源

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关于天桥脑科学研究院

天桥脑科学研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute）是由陈天桥、雒芊芊夫妇出资10亿美元创建的世界最大私人脑科学研究机构之一，围绕全球化、跨学科和青年科学家三大重点，支持脑科学研究，造福人类。

研究院在华山医院、上海市精神卫生中心分别设立了应用神经技术前沿实验室、人工智能与精神健康前沿实验室；与加州理工学院合作成立了加州理工陈天桥雒芊芊神经科学研究院。

研究院还建成了支持脑科学和人工智能领域研究的生态系统，项目遍布欧美、亚洲和大洋洲，包括、、、科研型临床医生奖励计划、、、科普视频媒体「大圆镜」等。