2026年6月19日,Nature Neuroscience期刊在线发表了题为《Tryptamine from wake-active monoaminergic neurons regulates sleep homeostasis》的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)张哲团队、穆宇团队与复旦大学袁鹏团队、陆军军医大学胡志安团队等合作完成。研究发现脑脊液中的色胺(Tryptamine, TrpA)激活下丘脑视前区表达的GPR139信号通路表征睡眠压力并促进睡眠,为失眠治疗提供了潜在新靶点。

2026年6月18日23点,Cell在线发表题为“Multimodal imaging of gene expression, morphology, and activity of the same neuron”的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心王凯研究团队和徐圣进研究团队联合攻关完成。研究团队自主研发了基于成像的多模态解析平台Imaging-based Multimodal Characterization(IMC),首次实现了对同一神经元在体钙活动、全脑投射形态与 3D 原位基因表达谱的高精度整合解析。该工作突破了长期存在的单细胞三模态数据获取和跨尺度配准的技术瓶颈,为复杂脑功能解析和脑疾病机制研究提供了重要技术平台。

2026年6月11日,Nature在线发表题为“A Thalamus–Brainstem Attractor Network Drives History-Biased Decisions”的研究论文。该研究由中心穆宇研究团队与其他国内团队合作完成。该研究利用斑马鱼幼鱼全脑尺度单细胞分辨率钙成像、闭环虚拟现实行为、光遗传操控和神经计算建模,揭示了大脑如何协调多个计算模块,稳定维持过去经历,并基于这些信息灵活调节未来抉择。

研究团队通过建立针对重度抑郁症风险基因的体内高通量筛选平台,进行高通量平行功能缺失筛选,系统性揭示了重度抑郁症风险基因在小鼠大脑神经元中的功能缺失效应及其与患者转录组特征的关联,并进一步阐释了关键基因缺失导致催产素信号通路失调从而可能诱导抑郁症表型的机制。该研究不仅为在复杂体内环境中高通量评估重度抑郁症风险基因功能提供了新平台,也为精神疾病患者分型及精准治疗策略的开发奠定了重要基础。

近日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心 Gouki Okazawa 研究员与美国芝加哥大学薛澄博士合作,在国际期刊 Trends in Neurosciences 发表综述论文《任务依赖神经几何与计算的"整洁"与"杂乱"》(The 'neat' and 'messy' in task-dependent neural geometry and computation)。该综述系统梳理了大脑在灵活任务切换中的神经计算机制,概括了"整洁"的理论框架与"杂乱"的生物学现实并存的现状,并展望了整合两者的未来研究路径。

该研究借助多脑区无线电生理记录、运动捕捉与无线眼动追踪技术,在自由活动猕猴中沿“后顶叶皮层—压后皮层—海马”通路系统刻画了视觉空间(spatial view,即动物在看哪里)与经典位置(place,即动物在哪里)在不同空间坐标系下的编码特性。研究发现自我中心(egocentric)和世界中心(allocentric)空间信息在该通路上沿着相反的梯度同时存在,并提出视觉空间表征可由压后皮层进行空间坐标系换算而产生,为理解灵长类如何从第一人称经验构建世界中心的空间地图提供了新视角。

该研究鉴定出一条由延髓尾侧孤束核(caudal nucleus of the solitary tract, cNTS)投射至中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray, PAG)的关键通路,揭示了这一脑干环路在疼痛相关行为、负性状态以及VNS调控效应中的重要作用。

2026年5月15日,中心徐春研究团队和刘赐融研究团队发表了题为《Distributed neural codes of the 3D position in the marmoset frontal cortex and hippocampus》的研究成果。该研究揭示了非人灵长类狨猴的额叶和海马体中同时存在着编码三维空间的位置细胞,这些空间编码的细胞形成了紧密的功能网络,为空间认知在大脑中的分布式处理提供了重要研究基础。相关成果发表在Nature Communications。

2026年5月13日,PNAS在线发表了题为《视后裂脑区在前庭航向感知中基于半球的解码规则》的研究论文,本研究成果由中心顾勇研究团队完成。该研究通过在执行空间航向分辨任务的猕猴上,施加高时空分辨率的微电流人工写入信号,发现了一种新的神经信息解码规则——“半球同侧化解码”,与传统基于特征的“标记线编解码”模式不同。这种现象为理解外周前庭信息在大脑中枢中的加工和读取方式,及其与视觉整合的机制提供了新的理论依据。

近期,遗传进化与动物模型全国重点实验室(中国科学院昆明动物所和脑智卓越创新中心共建)姚永刚团队与刘赐融团队在线发表题为 “An anatomical and connectivity atlas of the tree shrew brain to bridge rodent and primate neuroanatomy” 的研究论文。相关成果发表在PLOS biology。这项研究不仅为树鼩大脑拍摄了一套前所未有的“超高清写真”,还揭示了大脑进化中的两个重要规律:一是树鼩大脑并不是简单地处在“鼠到猴”的线性中间状态,而是呈现出不同脑区各自演化的“马赛克式”特征;二是尽管不同物种大脑外形差异巨大,大脑的三维几何形态仍会稳定约束其连接和功能组织的宏观排布。

2026年4月24日凌晨2点,Science在线发表了题为《Mapping transcription factor functions in astrocytes using in vivo gain-of-function Perturb-seq》的研究论文。该研究由中心周海波研究团队等合作完成。该研究利用自主开发的体内功能获得性扰动测序(iGOF-Perturb-seq)体系,实现了蛋白质功能获得性表型的高通量分析。通过该测序体系与细胞类型特异性启动子相结合,系统性研究了约1000种转录因子对星形胶质细胞转录组的功能获得性扰动。

2026年3月,中心李雪、赵郑拓团队等合作发表了题为《Large-scale single-neuron recording in the human cortex using an ultra-flexible electrode array》的研究论文。该研究成功利用超柔性植入式神经电极(uFINE)阵列,在人类患者的手术过程中实现了稳定、高密度的大规模单神经元电生理记录。

2026年4月17日,Nature Communications期刊在线发表了题为《Divergent neural representations of space and task between physical and virtual navigation in macaques》的研究论文。该论文由中心毛盾研究组发表。研究通过直接对比猕猴在真实世界与虚拟现实环境中执行相似空间记忆任务时的神经活动,发现尽管行为表现接近,但海马与眶额皮层在虚拟环境中的空间与任务表征发生了显著变化,揭示了身体自身运动与多感觉整合对高级认知功能的重要影响。

2026年4月17日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心刘赐融研究组和孙怡迪研究组等团队合作,在Science期刊发表《An opposing molecular gradient axis underlies primate cortical organization》的研究论文。该研究整合空间转录组学、磁共振成像与逆向神经示踪等多模态技术,发现皮层中存在两个起源相反、方向对立的分子梯度,该梯度分别以初级感觉皮层和古/异皮层为锚点,在出生后发育过程中逐渐精细化,不仅刻画了灵长类大脑皮层细胞组成和功能网络的空间架构,还与丘脑的基因表达及丘脑-皮层投射模式高度协同, 这一发现为长期以来关于大脑皮层扩张与组织起源的学术争论提供了新的整合性解释。

4月8日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心陈跃军研究组联合相关企业自主研发的全球首个难治性癫痫诱导多能干细胞(iPSC)来源异体细胞药物的IND(新药临床试验申请)获得了中国国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)的批准。此前一个月内,获得美国食品药品监督管理局(FDA)的IND,成为目前全球唯一一款在iPSC细胞治疗癫痫领域实现中美双批的创新产品。
