美国神经科学学会天桥脑科学研究院青年研究员奖：Nicholas Bellono和Catherine Jensen Peña

美國神經科學學會天桥脑科学研究院青年研究员奖旨在表彰带领独立研究团队的年轻神经科学家们在该领域取得的杰出成就和贡献。该奖项由天桥脑科学研究院赞助，获奖者将共享25,000美元的奖金，并获得前往美國神經科學學會年度会议的旅行资助。

今年的获奖者是Nicholas Bellono博士和Catherine Jensen Peña博士。两位研究人员运用跨学科的方法，开展基础科学研究，探讨环境因素如何影响大脑中的神经通路。

Bellono是哈佛大学分子与细胞生物学教授，他致力于解决感觉生物学中的长期基本问题，这些问题为非传统模式动物如何适应不断变化的环境提供了详细的描述。他的博士论文探讨了控制人类皮肤在阳光等环境因素下产生色素沉着的分子机制，因而获得了布朗大学Joukowsky基金会杰出论文奖。Bellono简化复杂行为和生理过程的方法，例如将其归结为一个信号通路或单一蛋白质的功能，这一方法延续到了他的博士后研究工作中，探讨了肠道的化学感知以及鲨鱼的电感应的分子基础。

Bellono的实验室研究了水母和海葵如何选择性地刺伤猎物而忽略无关刺激的现象，发现了能够整合化学和机械刺激的离子通道来控制刺击。此外，他还在章鱼的吸盘中发现了一类新型的受体家族，负责检测表面局部化学物质，章鱼利用这些受体寻找猎物。此后，他继续在非模式系统中进行探索，包括行走鱼的肢体形成、动物的光合作用机制、食人鱼的觅食狂潮等课题。

Peña是普林斯顿大学神经科学研究所的助理教授。她的研究重点是了解早期生活压力如何在人体和啮齿动物中影响大脑发育。她的研究发现了由早期生活创伤引起的多种大脑关键区域的表观遗传、分子和细胞变化。这些全基因组范围内的变化增加了个体患上抑郁症及其他情绪、焦虑和药物障碍的风险。在她的博士后研究阶段以及她自己的实验室中，Peña展示了创造力，并推动了技术的边界：通过使用转基因小鼠跟踪大脑活动、全基因组测序和计算方法以及基因治疗调控分子和大脑活动，Peña及其团队发现了早期生活压力如何增加压力脆弱性的全新方式。她的发现使该领域离针对性治疗经历过早期生活创伤的个体更近了一步。

解码大脑中隐藏的攻击和唤醒信号

神经科学家David J. Anderson实验室的三篇论文（其中两篇发表于《自然》杂志，一篇发表于《细胞》杂志）揭示了与攻击和性唤醒等内在情绪状态相关的大脑神经信号的新见解。研究表明，雄性小鼠的攻击状态和雌性小鼠的唤醒状态都由大脑中一种共同类型的信号编码。

这些研究成果是Anderson教授团队内部合作的成果。Anderson是加州理工学院的Seymour Benzer生物学教授、霍华德·休斯医学研究所研究员、天桥脑科学研究院领导讲席教授，并担任加州理工学院陈天桥雒芊芊神经科学研究院的主任。

丘脑经颅超声刺激在难治性抑郁症中的应用

重度抑郁症（MDD）是全球致残的主要原因之一，三分之一的病例对治疗产生抵抗性。症状的异质性表明受影响的大脑网络存在差异，这推动了基于脑回路的个性化神经调节干预的研究。例如，个性化的深部脑刺激（DBS）已通过根据表型或映射刺激反应选择不同的治疗靶点实现。然而，DBS是侵入性的，且在动态适应性大脑中，长期最佳治疗效果的稳定性尚不清楚。非侵入性方法，如经颅磁刺激（TMS），在调节假定的情绪网络方面显示出前景，但无法针对较深的皮质下区域。

经颅超声刺激（TUS）或低强度聚焦超声是一种新兴的非侵入性方法，具有毫米级的空间精度，能够独特地实现深层皮质下神经调节。TUS可以可逆地调节大脑网络，并产生持久的行为效应。初步研究表明，将TUS应用于经典的TMS和DBS靶点可以改善焦虑、担忧、回避行为和情绪。为了探究动态引导的TUS是否能够在MDD中识别个性化的治疗亚区域，陈氏学者Joline M. Fan博士在加州大学旧金山分校与其他研究人员合作，使用双相阵列交叉光束聚焦刺激皮质下与情绪相关的神经回路。

“神奇蘑菇”通过扰乱关键性大脑网络发挥作用

在一项新研究中，研究人员报告称，神奇蘑菇中的活性化合物裸盖菇素（psilocybin）会暂时扰乱大脑中负责内省思维的关键网络，比如白日梦和回忆。

食用含有裸盖菇素的蘑菇（即通常所说的神奇蘑菇）的人通常会经历一种超现实的体验，他们的空间、时间和自我感知会被扭曲。

长期以来，支持者们一直认为，在适当的条件下，迷幻体验可以减轻精神痛苦，而一些科学研究也表明事实可能确实如此。准确理解这种药物如何影响大脑将帮助科学家和医生更好地利用其治疗潜力。

新的研究成果从神经生物学的角度解释了这种药物扭曲大脑感官的原因，并为开发基于裸盖菇素的疗法奠定了基础，此类疗法主要针对治疗抑郁症和创伤后应激障碍等精神疾病。

“刚开始的影响会比较大，但会逐渐减弱，最后只剩下微弱且范围有限的影响，”该研究的资深合著者、圣路易斯华盛顿大学医学院神经学教授Nico U.F. Dosenbach说道。

“这正是我们希望潜在药物能做到的。我们并不希望药物导致病患的大脑好几天完全宕机，但也不希望它立即恢复原状。你希望药效的持续时间足够长，能够真的起效。”

这项研究最近发表在《自然》期刊上，为其他科学家提供了一张可以遵循的路线图，以评估精神活性药物对大脑功能的影响，从而加速精神疾病相关药物的开发工作。

这项工作的支持来自泰勒家族创新精神病研究基金、健康心灵实验室、麦克唐纳系统神经科学中心、华盛顿大学临床和转化科学研究所；美国国立卫生研究院（NIH）、全国痉挛性发声障碍协会、拉尔夫·梅茨纳教授基金、天桥脑科学研究院、华盛顿大学智力与发育障碍研究中心、吉瓦尼斯基金会、华盛顿大学希望中心神经疾病研究所以及马林克罗特放射学研究所。

此外，这项研究还利用了由NIH资助的青少年大脑认知发展研究的数据。

天桥脑科学研究院当选《中国慈善家》杂志技术公益慈善影响力年度案例

近日，天桥脑科学研究院（Tianqiao and Chrissy Chen Institute, TCCI）当选《中国慈善家》杂志技术公益慈善影响力年度案例。《中国慈善家》是中国新闻社主管、《中国新闻周刊》主办的央媒体系中唯一的公益慈善领域专业媒体。

据《影响力慈善研究报告2023》介绍，研究院聚焦于利用人工智能和前沿技术提升大脑功能，将慈善资金与前沿技术相结合，致力于在大脑科学领域取得突破性进展。报告表示，TCCI已在大脑探知、大脑相关疾病治疗以及大脑功能开发等技术应用领域取得突破。比如支持、资助了中科院微系统所和华山医院神经外科团队的脑机接口项目，研发出一种超薄、超柔、高通量的神经信号采集电极。