追问daily | 睡眠障碍如何损害大脑？婴儿在出生前就已经在练习听觉了

█ 脑科学动态

Science：突触清除的精准向导：神经元活跃引导IgM和补体C1q介导突触丢失

Nature：利用树突形态与空间位置精准预测神经元投射靶区

睡眠障碍如何损害大脑的决策与动机

婴儿出生前大脑已在练习听觉

首次绘制与中风相关的大脑关键膜蛋白ASIC1a三维构象图谱

脑电研究证实大脑可短暂同时追踪多路对话

糖链分支调控郎飞氏结结构，确保脑电信号高速精准传导

皮肤仅靠单一神经元群体和受体即可辨别冷热

抑郁症会削弱人类全部五种感官的敏感度

新型抗体治疗阿尔茨海默病I期临床证实安全可行

█ AI行业动态

天桥脑科学研究院与《科学》杂志公布2026年AI驱动科学大奖获奖名单

Kimi K3发布：参数规模达2.8万亿，聚焦前端代码闭环与系统级编程任务

█ AI驱动科学

Science：结构与进化引导AI设计出更小的非天然最小RNA引导核酸酶

双神经旁路脑机接口系统帮助完全性瘫痪患者恢复手部运动与触觉

自主抉择步态：新型四足机器人实现野外高速避障与平滑过渡

AI人脸识别真的比你准？这三大因素决定了匹配精度

2400万次模拟证实：大语言模型内部藏着更准确的选举预测

磁机械纳米片无创深部脑刺激技术成功缓解小鼠帕金森病症状

AI助力慢病护理：提前预测健康风险并减少意外住院

非侵入性红外激光刺激耳蜗成功诱导沙鼠听觉感知

脑科学动态

Science：突触清除的精准向导：神经元活跃引导IgM和补体C1q介导突触丢失

脑内多余的突触如何被精准清除一直是个谜。伦敦大学学院的 Gerard Crowley 和 Soyon Hong 团队通过研究发现，海马体中神经元的过度活跃能够触发补体蛋白 C1q 的沉积，而脑膜来源的 B 细胞所分泌的特异性免疫球蛋白 IgM 在其中起到了关键的定位导航作用。

研究人员采用化学遗传学诱导小鼠海马穿通通路过度活跃。空间转录组学分析显示，神经元兴奋不仅导致了经典的补体蛋白 C1q 沉积，还招募了颅骨与硬脑膜来源的 B 细胞迁至海马邻近的柔脑膜。这些 B 细胞分泌抗原特异性的免疫球蛋白 M（IgM，一种免疫系统早期产生的抗体），其精准结合在过度活跃的囊泡谷氨酸转运体 2（VGLUT2，一种突触前标记物）阳性突触末梢上。超分辨率显微成像证实，IgM 充当了向导，招募 C1q 介导小胶质细胞进行精准的突触剪切。利用基因敲除小鼠（如缺乏分泌型 IgM 的 sIgM 突变鼠）的实验证实，若阻断 B 细胞、IgM 分泌或其抗原特异性，突触丢失即被阻止。此外，降低阿尔茨海默病模型鼠的神经网络活跃度，可部分挽救突触丢失。研究发表在 Science 上。

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Crowley, Gerard, et al. “C1q and Immunoglobulins Mediate Activity-Dependent Synapse Loss in the Adult Brain.” Science, vol. 393, no. 6807, July 2026, p. eadv1219. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/science.adv1219

Nature：利用树突形态与空间位置精准预测神经元投射靶区

为连接神经元分子特征与长程连接，Staci A. Sorensen、Nathan W. Gouwens、Hongkui Zeng（美国艾伦脑科学研究所）等通过整合多模态技术，成功构建出小鼠视觉皮层兴奋性神经元的多模态整合分类体系。

研究团队收集了1,528个兴奋性神经元的膜片钳-单细胞转录组测序联合数据，并结合341个通过全脑荧光微光学切片断层成像（fMOST，一种高分辨率全脑三维成像技术）重建的完整神经元形态数据集。通过机器学习分类器，研究人员将Patch-seq中定义的17种形态-电生理-转录组联合亚型映射到具有完整轴突投射信息的神经元数据中。结果表明，转录组内部的连续变化可以预测神经元的电生理与形态表型。此外，研究利用逻辑回归模型，将转录组相关的形态特征与神经元在皮层中的空间位置相结合，预测了单个神经元投射至特定脑区的概率，为连接分子身份与全脑神经环路提供了统一框架。研究发表在 Nature 上。

#神经科学 #神经机制与脑功能解析 #Patch-seq #全脑神经环路 #细胞图谱

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Sorensen, Staci A., et al. “Connecting Single-Cell Transcriptomes to Projectomes in the Mouse Visual Cortex.” Nature, July 2026, pp. 1–14. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41586-026-10424-8

睡眠障碍如何损害大脑的决策与动机

长期睡眠不足对健康的损害不仅在于疲惫，更在于对脑部结构的重塑。Katharine E. Crooks和Matthew T. Sutherland等（佛罗里达国际大学儿童与家庭中心）对57项脑成像研究进行了系统性荟萃分析，首次揭示了不同类型睡眠障碍对控制注意力、动机和决策的特定脑区结构和神经网络的深层损害。

该研究利用激活似然估计算法，并排分析了异态睡眠（如梦游、夜惊，共17项研究）和失眠症这两大类睡眠障碍。分析发现，无论是哪种睡眠紊乱，患者的丘脑均表现出一致的体积减少，特别是涉及认知控制的丘脑枕核。网络连接和功能解码分析表明，该区域受损会直接削弱大脑的执行和监测功能。此外，异态睡眠患者还表现出后扣带回皮层的特异性结构减小。相反，研究未在失眠症中发现一致的特异性改变。这些发现为开发针对睡眠障碍的早期精准诊断和个性化治疗方案提供了关键线索。研究发表在 Scientific Reports 上。

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Crooks, Katharine E., et al. “Sleep Disorders and Structural Alterations in Brain Regions Linked with Motivation: A Neuroimaging Meta-Analysis.” Scientific Reports, vol. 16, no. 1, Feb. 2026, p. 11130. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41598-026-40818-7

婴儿出生前大脑已在练习听觉

大脑如何在听见声音前构建听觉回路？Didhiti Mukherjee、Chih-Ting Chen和Patrick O. Kanold（约翰·霍普金斯大学）发现，前额皮层直接向听觉皮层发送运动指令，绕过耳朵提前激活听觉系统，为听觉发育和语言学习奠定基础。

▷ 发育中的大脑会通过直接向听觉皮层发送内部指令来做好准备。这种方式绕过了耳朵，使大脑能够在外部世界的声音出现之前就“练习”处理声音。Credit: The Kanold Lab

研究人员对出生后8至14天耳道尚未打开的新生小鼠进行了体内钙成像观察。当幼鼠发出超声发声时，其听觉皮层呈现出活跃的电活动模式，且该反应强度甚至超过了外源声音诱发的活动。为了证实这一信号并非来自耳部，研究团队对缺乏听觉功能的耳聋小鼠进行测试，发现其发声时听觉皮层同样被激活。神经追踪显示，前扣带回皮层和次级运动皮层会向听觉皮层发送直接的自上而下投射。药理学抑制这些运动区域后，小鼠的发声和听觉皮层活动均显著减弱。这表明，发声运动指令作为内部拷贝提前唤醒了听觉系统。该机制有助于解释婴儿为何出生前就能识别母亲的声音，并可能为理解孤独症等涉及言语发育障碍的疾病提供新线索。研究发表在 Science Advances 上。

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Mukherjee, Didhiti, et al. “Self-Vocalizations Activate the Developing Auditory Cortex via an Intracortical Pathway.” Science Advances, vol. 12, no. 27, July 2026, p. eaea2814. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/sciadv.aea2814

首次绘制与中风相关的大脑关键膜蛋白ASIC1a三维构象图谱

在中风等损伤中，脑组织酸碱度下降会激活酸敏感离子通道 1a（ASIC1a），导致细胞损伤。Isabelle Baconguis和James Cahill等团队成员（俄勒冈健康与科学大学）利用冷冻电镜技术绘制出该蛋白六种主要三维构象，为中风药物开发提供了精准的分子蓝图。

▷ 这张酸敏感离子通道 1a（ASIC1a）的冷冻电镜结构图揭示了一种此前未知的构象状态。图中灰色线条代表细胞膜的边界，展示了该蛋白在膜内的位置，“out”标记表示面向细胞外侧（胞外），“in”标记表示面向细胞内侧（胞内）。Credit: OHSU/Baconguis lab

研究团队利用重组DNA技术在体外表达并纯化了人类ASIC1a蛋白，随后通过单颗粒冷冻电镜在pH 8.5至5.7的酸碱度范围内对其进行成像。研究表明，该蛋白在不同酸性环境中展现出六种不同的空间构象。虽然细胞外结构域遵循从关闭、开放到脱敏的三步过渡，但其跨膜区展现出意料之外的多样性，包括三种与脱敏状态相关的独特跨膜结构。此外，团队还解析了结合蛇毒毒素（MitTx）状态下的通道构象，为快速抑制中风患者体内的特定离子通道提供了可能。通过及早阻断该通道，能够保护脑组织免受损伤，减轻中风幸存者的残疾程度。研究发表在 Nature Structural & Molecular Biology 上。

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Cahill, James, et al. “Conformational Plasticity of Human Acid-Sensing Ion Channel 1a.” Nature Structural & Molecular Biology, July 2026, pp. 1–12. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41594-026-01845-0

脑电研究证实大脑可短暂同时追踪多路对话

如何在嘈杂的社交场合中迅速转移注意力并跟上新话题？Sara Carta、Emina Aličković、Johannes Zaar、Alejandro López Valdés和Giovanni M. Di Liberto等（都柏林圣三一学院等）组成的研究团队发现，人类大脑具有在极短时间内同时追踪两段对话的惊人双重处理能力。

▷ 实验装置图显示，一名受试者戴着脑信号帽，同时聆听多段对话。Credit: Prof. Alejandro López Valdés.

研究人员在模拟嘈杂环境的实验室中，利用脑电图测量了听力健全的受试者在两个竞争性语音流之间切换注意力时的大脑反应。研究团队结合时间响应函数（TRF）分析发现，大脑在完全脱离前一个说话者的声音之前，就已经开始对新发言者的声音进行编码。这种不对称的介入与脱离过程在皮层中创造了约一到两秒的短暂重叠期。此外，大脑在注意力转移时，α波功率会出现显著降低，这指示了认知努力的变化。同时，团队利用大语言模型模拟了词汇预测机制，发现听者在注意力切换后倾向于重置词汇语境以适应新话题。本研究不仅打破了人脑一次只能关注一个说话者的传统认知，也为开发更智能的助听器技术提供了新的方向。研究发表在 PLOS Biology 上。

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Carta, Sara, et al. “Competing Speech Streams Are Simultaneously Represented in the Human Cortex during Attention Switching.” PLOS Biology, vol. 24, no. 7, July 2026, p. e3003876. PLoS Journals, https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3003876

糖链分支调控郎飞氏结结构，确保脑电信号高速精准传导

脑内复杂的糖链修饰如何影响神经信号传导？Yasuhiko Kizuka 带领 Shu Tomita、Taichi Nakaishi 等研究人员（岐阜大学糖核心研究所）发现，脑特异性酶 MGAT5B 介导的 O-甘露糖聚糖分支修饰对维持郎飞氏结的正常物理结构至关重要，揭示了脑内糖链微调神经电信号传导的重要生理机制。

▷ O-甘露糖聚糖分支调控跳跃传导的模型。Credit: Communications Biology (2026).

研究发表在 Communications Biology 上。研究人员通过敲除小鼠体内编码脑特异性酶 MGAT5B（负责合成分支状 O-甘露糖聚糖）的基因，结合电生理与行为学实验，系统探究了其神经功能。结果显示，基因敲除小鼠大脑白质中的郎飞氏结（nodes of Ranvier，包裹神经纤维髓鞘上的微小间隙，作为电信号跳跃传导的中继站）出现异常拓宽。这种结构改变损害了神经信号传导，导致其电脉冲传递速度延缓，且传导的变异性显著增加，小鼠在转棒运动协调性测试中的表现也随之变差。生化分析证实，MGAT5B 直接对神经纤维蛋白 186（neurofascin 186，一种定位在郎飞氏结并协助组织其结构的轴突糖蛋白）进行 O-甘露糖聚糖分支修饰。这种糖修饰能够调节其与接触蛋白 1（Contactin 1）的相互作用。该研究表明，聚糖分支通过微调大分子间的相互作用，维持了高效神经传导所需的狭窄郎飞氏结结构。

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Tomita, Shu, et al. “Branching of O-Mannose Glycans Regulates Node of Ranvier Organization and Saltatory Conduction.” Communications Biology, vol. 9, no. 1, July 2026, p. 940. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s42003-026-10622-0

皮肤仅靠单一神经元群体和受体即可辨别冷热

皮肤如何区分冷热？传统观点认为冷热由不同细胞独立探测。Phillip Bokiniec和Clarissa J. Whitmire等（马克斯·德尔布吕克分子医学中心）研究发现，神经系统依靠单一神经细胞群的双向活动来传递冷热变化信号。

▷ 一簇来自小鼠的神经细胞，它们将感觉信息从后腿传递到脊髓。 其中一些神经细胞感知温度，而另一些则对触觉或疼痛等其他感觉做出反应。不同的颜色突出显示了特定的细胞群。Credit: Phillip Bokiniec, Whitmire lab, Queensland Brain Institute, The University of Queensland

为了验证这一发现，研究团队利用双光子显微镜对清醒和麻醉小鼠的背根神经节中数百个温度敏感神经元进行了成像。结果显示，大多数温度敏感神经细胞（约74%为冷激活细胞，17%为冷激活兼热抑制细胞）在皮肤冷却时被激活，而在皮肤升温时其活性仅仅是降低，仅有7%为纯热激活细胞。这表明，温度感知主要通过渐进的双向活动进行分级编码。此外，研究人员选择性阻断了TRPM8蛋白后，发现不仅冷觉反应消失，温觉引起的抑制效应也被消除。这证实了单一分子通道即可重现冷热双向反应。该研究不仅重塑了科学界对基本感觉的认知，也为治疗神经性疼痛等感觉障碍提供了新视角。研究发表在 Neuron 上。

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Bokiniec, Phillip, et al. “Population Encoding of Cool and Warm by Thermoreceptors.” Neuron, vol. 0, no. 0, July 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.06.021

抑郁症会削弱人类全部五种感官的敏感度

抑郁症不仅影响情绪，还会使感官变迟钝。Christopher F. Sharpley及其团队（新英格兰大学）开展了一项系统性研究，证实抑郁症患者在全部五种主要感官上均存在显著的低敏感性，这表明抑郁症是一种引发全身性反应的复杂疾病。

研究团队采用系统性叙述综述分析了51项独立研究及5项嗅觉综述，首次评估了视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉这五种感官在抑郁症中的表现。结果显示，抑郁症患者普遍存在感觉低敏感性，其退缩程度显著高于健康人群。研究人员解释道，当外界环境过于痛苦时，身体会通过钝化感官来减少不良信息的摄入。这种退缩源于外周神经低敏感性或中枢认知加工功能障碍。此外，团队利用脑电图收集了200多位居民的数据，识别出五种具有独特脑电波模式的抑郁症亚型，这表明一刀切的传统疗法难以满足患者需求，未来需要建立更加个性化的诊疗模型。研究发表在 Translational Psychiatry 上。

#疾病与健康 #心理健康与精神疾病 #神经机制与脑功能解析 #抑郁症 #感觉退缩

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Sharpley, Christopher F., et al. “A Systematic Narrative Review of the Form, Process, and Function of Sensory Hyposensitivity in Depression.” Translational Psychiatry, June 2026. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41398-026-04165-5

新型抗体治疗阿尔茨海默病I期临床证实安全可行

针对阿尔茨海默病疗法效果不佳的困境，Michal Schwartz 联合 Tommaso Croese 等（魏茨曼科学研究所等）开发出新型抗体 IBC-Ab002。首次人体临床试验表明该疗法安全耐受，并显示出改善神经损伤标志物的积极趋势。

这期随机双盲的 Ib 期临床试验在英国、以色列和荷兰的11个医疗中心开展，共招募了40名早期阿尔茨海默病患者。受试者被分配到五个剂量递增组（1至30毫克每千克），每隔12周接受一次静脉注射，共注射四次。安全性评估显示，IBC-Ab002在所有剂量下均表现出良好的耐受性，未出现与药物相关的严重不良事件，且脑部磁共振成像未发现淀粉样蛋白相关成像异常（ARIA，淀粉样蛋白靶向治疗中常见的脑水肿或微出血副作用）。药代动力学分析确认该抗体半衰期约为4天，由于其短效设计，在下一次给药前在体内已被完全清除，避免了抗体蓄积。在48周的探索性分析中，30毫克每千克的最高剂量组患者脑脊液中的神经元和突触损伤生物标志物呈现下降趋势。研究发表在 Nature Medicine 上。

#疾病与健康 #神经机制与脑功能解析 #阿尔茨海默病 #免疫疗法 #临床试验

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Croese, Tommaso, et al. “Immunotherapy with a Short-Lived Anti-PD-L1 Antibody in Alzheimer’s Disease: A Phase 1b, Randomized, Double-Blind Trial.” Nature Medicine, July 2026, pp. 1–8. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41591-026-04547-8

AI 行业动态

天桥脑科学研究院与《科学》杂志公布2026年AI驱动科学大奖获奖名单

近日，天桥脑科学研究院联合《科学》公布了。加州大学戴维斯分校研究人员Sergey Stavisky凭其开发的语言神经假体（speech neuroprosthesis，将大脑神经信号转化为口头语言的脑机接口设备）荣获大奖。该设备通过捕获神经信号，利用AI将其转化为音素并重组成句。临床测试中，该系统成功帮助一位肌萎缩侧索硬化症瘫痪患者以超97%的准确率合成了实时语音，协助其重返工作。

此外，两位优胜奖得主展示了AI在多学科中的广泛应用。达特茅斯学院研究人员Nicholas C. Jacobson开发的Therabot心理治疗系统，为焦虑症和抑郁症患者提供个性化的循证治疗。圣路易斯华盛顿大学研究人员Zach (Zhiling) Zheng则构建了由自主智能体驱动的闭环化学实验室，能够自主设计并合成了用于集水的金属有机框架。这些成果表明，研究人员正通过人工智能工具不断拓宽科学研究的边界。

#AI驱动科学 #脑机接口 #精神健康 #材料化学

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https://cheninstitute.cn/ai-prize/

Kimi K3发布：参数规模达2.8万亿，聚焦前端代码闭环与系统级编程任务

月之暗面（Moonshot AI）研发团队近日推出了参数量达2.8万亿的开源大模型Kimi K3。该模型在前端代码竞技场中取得多项测试领先，并引入了视觉闭环工作流，能处理长上下文的前端仓库维护工作。在系统编程和芯片设计领域，K3展现出一定的自主解决问题能力，不仅在48小时内利用开源工具完成了一颗芯片的设计与验证，还从零构建了核函数编译器，其部分基准测试性能达到了主流工具的水平。

研究人员指出，K3的架构创新主要体现在超长序列注意力计算以及选择性表征检索技术上，这些设计提升了模型的整体训练效率。在训练与推理阶段，该模型采用了监督微调和前缀缓存方案，以优化计算资源的消耗。尽管在复杂长周期任务上表现良好，研究人员也坦言K3仍存在局限性，例如在面对简单或模糊意图时可能出现过度设计，且在整体用户体验上与部分国外顶尖闭源模型相比仍有优化空间。

#KimiK3 #开源模型 #自动编程 #芯片设计

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https://www.kimi.com/blog/kimi-k3

AI 驱动科学

Science：结构与进化引导AI设计出更小的非天然最小RNA引导核酸酶

为了解决现有基因编辑核酸酶体积过大、难以通过腺相关病毒（AAV）递送的难题，Jennifer A. Doudna、Petr Skopintsev等（加州大学伯克利分校）将结构生物学与进化规律结合，利用AI设计出体积更小且具活性的非天然最小核酸酶。

该研究采用ESM-IF1逆折叠模型作为基础骨架生成工具，并开发了基于进化信息的残基固定策略以确保催化关键位点的保守性。研究团队将核酸酶TnpB拆分为DNA识别（REC）和催化与RNA结合（NUC）两个叶（lobes）进行独立设计，并对1980种组合进行了高通量功能验证。结果显示，24%的设计具有可检测的核酸酶活性，其中8%的变体活性甚至超过野生型。冷冻电镜结构解析表明，新生成的残基在RNA与DNA界面形成了全新的静电与氢键网络，稳定了核酸复合物，并捕获了天然状态下未观测到的靶向相邻基序结合中间构象。研究发表在 Science 上。

#疾病与健康 #个性化医疗 #基因编辑 #人工智能 #核酸酶

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Skopintsev, Petr, et al. “Structure and Evolution-Guided Design of Minimal RNA-Guided Nucleases.” Science, vol. 393, no. 6808, July 2026, pp. 313–18. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/science.aed6123

双神经旁路脑机接口系统帮助完全性瘫痪患者恢复手部运动与触觉

脊髓损伤导致的四肢瘫痪治疗极难。为了帮助此类患者恢复运动与触觉，Chad E. Bouton 和同事在范斯坦医学研究所开发出一种首创的双神经旁路系统，成功使一名完全性瘫痪男子重获手部运动能力和触觉。

▷ DNB 系统。Credit: Nature Medicine (2026).

这项研究在一名因脊髓损伤导致完全性四肢瘫痪的42岁患者身上进行了临床试验。研究团队将微电极阵列植入患者的初级运动皮层和初级体感皮层，并结合了定制的经皮脊髓电刺激电极贴片。通过长短期记忆网络和强化学习算法，系统可以实时读取患者的运动意图，并驱动其自身的手部肌肉运动。试验结果表明，该系统不仅协助患者实现了自主进食、用杯子喝水以及抓握易碎物品，还显著提升了其双侧肘关节的屈曲肌力。更重要的是，在无需重复训练的情况下，系统可在五个月内持续识别患者的运动意图。即使在关闭电刺激后，患者的手腕依然保持了两个多月的触觉敏感性，证实了该系统促进了神经可塑性的恢复。研究发表在 Nature Medicine 上。

#疾病与健康 #脑机接口 #脊髓损伤 #神经可塑性 #触觉反馈

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Chandrasekaran, Santosh, et al. “A Neuroprosthesis for Restoring Hand Movement and Sensation in a Person with Complete Tetraplegia.” Nature Medicine, vol. 32, no. 7, July 2026, pp. 2591–601. www.nature.com, https://doi.org/10.1038/s41591-026-04498-0

自主抉择步态：新型四足机器人实现野外高速避障与平滑过渡

针对四足机器人在野外多障碍环境因步态切换生硬而难兼顾速度稳定的问题，Jun-Gill Kang、Jaehyun Park、Hae-Won Park和Seungwoo Hong（韩国科学技术院、高丽大学及韩国国防发展局等）开发出APT-RL控制技术，实现了机器人多种运动步态的自主平滑切换。

▷ KAIST HOUND 展示了其运用新开发的控制技术克服各种障碍的能力。Credit: KAIST

该研究的核心在于APT-RL（基于动作预训练Transformer的强化学习，一种融合运动预训练和强化学习的控制算法）。研究人员利用单刚体动力学（single rigid body dynamics，通过降低模型维度来简化全身动力学计算的技术）进行轨迹优化，在短短8分钟内通过计算机模拟生成了15.5小时涵盖各种步态的运动数据集，并利用TVAE（基于Transformer的变分自编码器，用于在共享潜在空间中学习动作表征并获得扭矩解码器）进行模仿学习，省去了传统运动捕捉的繁琐过程。随后，系统结合强化学习算法、深度相机和激光雷达，使机器人能实时感知环境并自主决策。在测试中，四足机器人KAIST HOUND成功在楼梯、斜坡以及树根、落叶等复杂户外地形中稳定穿梭，并能自主在小跑和跳跃步态间无缝切换，其瞬间峰值速度达到了每秒6米（约每小时22公里）。研究发表在 Science Robotics 上。

#其他 #机器人及其进展 #四足机器人 #强化学习 #运动控制

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Kang, Jun-Gill, et al. “Agile Perceptive Multiskill Locomotion for Quadrupedal Robots in the Wild.” Science Robotics, vol. 11, no. 116, July 2026, p. eadz7397. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/scirobotics.adz7397

AI人脸识别真的比你准？这三大因素决定了匹配精度

人脸识别在司法等高风险领域多采用人机协作模式，但人类与算法的判断差异如何？David G. Dobolyi、Rachel L. Greenspan、Jesse H. Grabman、Ahmed Abbasi和Chad S. Dodson团队（涉及圣母大学、科罗拉多大学博尔德分校等机构）对此进行了对比研究，揭示了个人识别能力和种族对人机判断一致性的关键影响。

研究团队组织了4000名参与者，在两项不同任务中对比了人类与多种商业及开源人脸识别算法对329张跨种族照片的相似度评分。结果显示，人类与算法在判断面部相似性上总体达成共识。然而，这一关系受到多个关键因素的影响。首先，天生面部识别能力较强的人，其判断与算法的符合度比能力较低者高出至少15%。其次，算法本身存在黑箱特征，且在处理训练数据中代表性不足的种族面孔时，识别准确率会有所下降。这些系统性缺陷增加了人机协作中的误判风险，尤其是在目击证词等高风险司法场景中。研究强调，在审查算法偏见的同时，监管部门不应忽视人类识别能力的局限性与人为误差。研究发表在 Journal of Applied Research in Memory and Cognition 上。

#认知科学 #计算模型与人工智能模拟 #人脸识别 #算法偏见 #人机协作

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Dobolyi, David G., et al. “The Influence of Face Recognition Ability and Race on the Relationship between Psychological and Algorithmic Similarity.” Journal of Applied Research in Memory and Cognition [US], vol. 15, no. 2, 2026, pp. 225–37. APA PsycNet, https://doi.org/10.1037/mac0000264

2400万次模拟证实：大语言模型内部藏着更准确的选举预测

如何揭示大语言模型预测政治偏好时的内部机制？Sarah Ball、Simeon Allmendinger、Niklas Kühl和Frauke Kreuter团队（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学、拜罗伊特大学、慕尼黑机器学习中心、弗劳恩霍夫应用信息技术研究所FIT以及马里兰大学）对此展开研究，开发出一种通过分析模型内部表征来提高选举预测准确性的新方法。

研究团队提出了一种名为机制预测的新技术。该方法专注于分析多层感知机中的价值向量。研究人员分析了超过2400万种因素配置，涵盖7种语言模型和6次全国选举。传统预测方法仅依赖语言模型的最终输出概率，而机制预测则通过提取和聚合模型内部与政党相关的激活值来构建预测模型。实验结果表明，大语言模型内部存储的潜在信息远比其最终生成的文本更丰富。在人口普查特征的预测中，机制预测的准确率显著优于传统方法。这一方法揭开了解析大语言模型内部运作机制的黑箱，为计算社会科学提供了全新的预测路径。

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Ball, Sarah, et al. “Reading Between the Tokens: Improving Preference Predictions through Mechanistic Forecasting.” arXiv:2602.02882, arXiv, 2 Feb. 2026. arXiv.org, https://doi.org/10.48550/arXiv.2602.02882

磁机械纳米片无创深部脑刺激技术成功缓解小鼠帕金森病症状

传统深部脑刺激手术复杂且面临设备感染风险。为了实现无植入物的深部脑调控，Danijela Gregurec、Sarah-Anna Hescham等研究人员（埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学、马斯特里赫特大学等）合作，研发出一种无需基因改造的磁机械脑刺激技术，成功缓解了帕金森病模型小鼠的运动障碍。

▷ 用于磁机械神经调控的 MNDs。Credit: Advanced Science (2026).

该研究将1.5微克的磁性氧化铁纳米圆盘（magnetite nanodiscs，一种能将外加磁场高效转化为机械力的纳米颗粒）高精度注射到小鼠的丘脑底核中。当暴露于频率为5赫兹、强度为28毫特斯拉的低频交变磁场时，纳米颗粒产生皮牛级的微小扭矩。该扭矩引发细胞膜轻微变形，从而打开内源性的机械敏感离子通道，引起钙离子内流并激活神经元。在多巴胺能神经元损毁约90%的帕金森病小鼠模型中，接受该刺激后，小鼠在转棒仪测试中的运动协调能力显著提升，步幅显著增加，且身体速度波动降低。高密度电极记录证实，黑质网状部和内侧苍白球的放电率均得到调控。该方法不仅无明显炎症反应，且无需永久植入电极。研究发表在 Advanced Science 上。

#疾病与健康 #神经调控 #帕金森病 #磁性纳米颗粒 #无创脑刺激

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Wolters, Anouk, et al. “Remote Magnetomechanical Neuromodulation Uncovers Therapeutic Mechanisms for Alleviating Parkinsonian Symptoms in Freely Moving Mice.” Advanced Science, n/a, no. n/a, p. e75097. Wiley Online Library, https://doi.org/10.1002/advs.75097

AI助力慢病护理：提前预测健康风险并减少意外住院

如何优化日益严峻的慢性病护理并降低医疗成本？Jee Young Joo、Megan Liu、Youngwoo Cho和Hyungbin Cho通过对多项高质量系统评价进行伞状综述（一种对现有系统评价进行系统再评估的研究方法），证实了基于人工智能的护理决策工具在预测患者健康风险和减少非计划住院方面的实际效果。

该研究系统检索了五个权威数据库中在 2021 年至 2025 年间发表的系统评价和荟萃分析，最终纳入八项高质量研究。结果显示，机器学习是护理领域应用最广泛的人工智能技术。这些技术作为决策支持工具，能帮助护士分析海量数据，预测心脏病和糖尿病等慢性病患者的并发症风险，减少非计划住院次数，从而降低整体医疗成本。然而，目前尚无充足证据证明人工智能干预能改善患者的心理或情绪健康。研究发表在 JMIR Nursing 上。

#疾病与健康 #健康管理与寿命延长 #人工智能 #慢性病管理 #护理干预

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Joo, Jee Young, et al. “Effectiveness of Artificial Intelligence–Based Nursing Interventions for Chronic Illness Care: Umbrella Review.” JMIR Nursing, vol. 9, no. 1, July 2026, p. e97905. nursing.jmir.org, https://doi.org/10.2196/97905

非侵入性红外激光刺激耳蜗成功诱导沙鼠听觉感知

如何非侵入性地恢复听觉？Yuta Tamai、Koji Toda与Kohta I. Kobayasi等（同志社大学和庆应义塾大学）通过在蒙古沙鼠模型中应用经鼓膜红外激光刺激耳蜗，成功在无需基因改造或侵入性手术的前提下，在清醒动物中诱发了可靠的听觉引导行为。

▷ 上图：沙鼠学会了声音（蓝色）和激光刺激（红色）都能预测水的奖励，且学习曲线相似。中图：嘈杂的背景噪音减弱了声音（蓝色）和激光刺激（红色）引起的反应，表明激光信号与听觉有关。下图：接受过声音训练的沙鼠也能对激光刺激做出反应，表明激光刺激能产生类似声音的感觉。Credit：Dr. Yuta Tamai and Professor Kohta I. Kobayasi from Doshisha University, Japan

研究团队采用经典条件反射程序，将沙鼠分为声音刺激组与经鼓膜红外激光刺激组，并以水作为奖励。经过约1000次训练后，激光刺激组沙鼠表现出与声音组相似的学习曲线，均能通过舔舐行为预测奖励。为了验证该反应确实由听觉系统介导，研究人员引入了白噪声掩蔽，结果发现其显著降低了激光和声音诱发的行为反应，而视觉反应未受影响。此外，激光诱发的复合动作电位及行为反应均随辐射能量的增加而增强，类似于声压级对听觉强度的调节。最有趣的是，仅接受过声音训练的沙鼠在首次接受激光刺激时也产生了反应，显示出刺激泛化。研究发表在 iScience 上。

#疾病与健康 #神经调控 #听觉感知 #红外激光刺激 #非侵入性技术

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Tamai, Yuta, et al. “Optical Induction of Auditory Perception via Cochlear Stimulation in Mongolian Gerbils without Genetic Modification.” iScience, vol. 29, no. 7, July 2026. www.cell.com, https://doi.org/10.1016/j.isci.2026.116588

整理｜ChatGPT

编辑｜丹雀、存源

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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。

Chen Institute与华山医院、上海市精神卫生中心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天桥神经科学研究院。

Chen Institute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、等。