人类大脑拥有 860 亿个神经元,通过约 100 万亿个突触相互连接,使其成为已知宇宙中最复杂的物体之一。每年神经科学家都会揭示关于这种弹性结构运作机制的迷人、重要且奇特的发现,2025 年也不例外。以下是今年十大最引人入胜的大脑研究成果,供您细细品味。

A representative MRI tractography image of the first era of the human brain. This image is representative of the general pattern seen across the brains in the study during the second era of neural wiring, the adolescent phase.

人类大脑第一阶段的代表性磁共振成像纤维追踪图。该图像展现了研究对象大脑在神经连接第二阶段(青春期)普遍呈现的模式。

剑桥大学亚历克莎·穆斯利博士

时代巡演

对数千人的脑部扫描显示, 人类大脑存在五个截然不同的发展阶段 ,其组织结构在 9 岁、32 岁、66 岁和 83 岁时会经历重大转折点。在每个阶段——例如 9 岁至 32 岁的"青春期"阶段——人们的大脑往往会经历同类型的变化。

遗失的记忆

你记不起自己刚出生时的模样,甚至记不起幼儿时期的点滴。成年人的最早记忆通常始于学龄前阶段,不会更早。但最新研究表明, 你大脑在那时其实一直在制造记忆 ,只是如今无法调取这些记忆。一项针对婴儿海马体(这种深层脑结构对记忆形成至关重要)的研究发现,当婴儿约一岁时,该区域便能存储记忆——尽管我们至今仍不清楚为何成年后无法回忆起这些记忆。

解开阿尔茨海默病的谜团

研究人员还发现新生儿大脑的另一项奇特现象:其体内存在高浓度的某种蛋白质,这种蛋白质在成年人身上是阿尔茨海默病的标志 。Tau 蛋白有助于稳定脑细胞结构,但它们可能发生化学变化导致缠结,而这种过程与阿尔茨海默病密切相关。健康新生儿大脑中这种蛋白质含量较高(随后会逐渐降低)的事实表明,成年人可能避免或逆转这种有害变化。

Fluorescence light micrograph of neural progenitor cells. Astrocytes have been stained orange and neural progenitor cells green. Cell nuclei are blue

神经前体细胞( 绿色 )在人脑中一直难以识别。

Carol N. Ibe 与 Eugene O. Major/美国国立卫生研究院/《科学》来源

一个神经元的诞生

神经科学家长期认为,人出生时就拥有其一生所需的所有神经元 。 但证据逐渐积累,表明成年人能够形成新的神经元,这一过程被称为神经发生。此前证据多为间接(且存在争议)。今年研究人员在成年人脑中发现了新形成的神经元及其前体细胞  其中部分受试者高达 78 岁。一位未参与研究的神经生物学家表示,这些发现"应该能最终平息争议"。

现实检验

当你想象一个苹果时,大脑活动与实际看到苹果时并无太大差异。那么大脑如何分辨两者区别?科学家发现,由梭状回区域产生的"现实信号" 会被另一区域评估,从而判断事物是真实存在还是虚构想象。研究人员认为,该系统的功能障碍可能导致幻觉——即人们将大脑产生的虚构事物误认为真实存在。

亨廷顿的希望

一项临床试验的早期结果表明,名为 AMT-130 的药物能延缓亨廷顿病的进展 。若获监管机构批准,这将成为首个真正针对该罕见遗传性神经疾病本身(而非仅缓解症状)的治疗手段。该疗法通过长达 8 至 10 小时的手术,将药物直接输送至大脑深部区域。

灵长类觉醒

人类的大脑是独特的。然而,科学家们曾认为使我们区别于其他动物的许多特质,正被证据不断削弱 。今年,科学家们对我们最亲近的灵长类亲属的认知能力有了更多了解。例如,黑猩猩能够权衡证据  在发现自己错误时更新信念 ,这是一种理性思维。而倭黑猩猩则能察觉人类是否不知道某些事情 ——这种能力被称为"心智理论"。


彩虹彼岸

我们的大脑通过视网膜细胞对蓝光、绿光和红光的激活来构建颜色。由于生物学的特殊性,地球上不存在能单独激活绿光感知细胞的光线。但研究人员通过向五名参与者的眼睛发射激光,成功创造出一种名为"奥洛"的不可思议新色 ——这种饱和度极高的蓝绿色超出了人类正常视觉范围。

发光大脑

你知道吗,你的大脑会发光?活体组织在消耗能量时会释放名为生物光子的光——而大脑正是能量消耗大户。在最近一项实验中,科学家首次从颅骨外部探测到人类大脑释放的生物光子 。当人们执行不同脑力任务时,这种光子释放会发生变化,但这些光子是否参与认知过程仍有待观察。

核心问题

关于大脑最深奥的谜题,在于它如何创造意识。数十亿神经元的活动如何构筑你对世界的感知?科学家们提出了诸多意识理论,其中两种理论近期在科学对决中针锋相对 。实验结果呈现出极端矛盾的局面,既挑战了两种理论的核心主张,也凸显出人类在探索心灵奥秘的征途中仍面临着多少未解之谜。

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