大腦是一臺永不停歇的動態(tài)機器；它能將你從睡夢中喚醒，讓你集中注意力，觸發(fā)一段記憶，或者在你開車時幫你緊急剎車。但究竟是什么讓這種精準調(diào)控成為可能？

近日發(fā)表于Nature雜志的一項新研究找到了部分答案：在大腦最強大的覺醒中樞之一——藍斑核（LC）旁，存在一組藍斑周圍區(qū)（peri?LC）GABA 能神經(jīng)元常因太小而被忽視。如果說藍斑像一盞泛光燈，將去甲腎上腺素灑遍大腦，從而提高警覺性、增強感知并調(diào)動注意力，那么藍斑周圍區(qū)GABA 能神經(jīng)元可能就是一個經(jīng)過精細調(diào)校的透鏡，引導燈光在何時何地照亮。

?Luskin, A.T., Li, L., Fu, X. et al. Heterogeneous pericoerulear neurons tune arousal and exploratory behaviours. Nature 643, 437–447 (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-08952-w

這些發(fā)現(xiàn)可能具有廣泛的意義。如果藍斑周圍區(qū)GABA 能神經(jīng)元對藍斑活動起到控制或過濾作用，它可能成為治療干預的目標，特別是對于大腦喚醒系統(tǒng)處于過度活躍狀態(tài)的病癥。

悉尼大學計算系統(tǒng)神經(jīng)生物學副教授馬克·夏因（Mac Shine）邀請了本文通訊作者華盛頓大學解剖學與疼痛醫(yī)學系及藥理學系教授邁克爾·布魯查斯（Michael R. Bruchas）來介紹他的文章，這是一場有望重塑我們對大腦中喚醒、控制以及興奮與抑制之間復雜互動認知的討論。

對談嘉賓

邁克爾·布魯查斯

Michael R. Bruchas

華盛頓大學解剖學與疼痛醫(yī)學系及藥理學系教授，加成癮、疼痛與情感神經(jīng)生物學中心成員

他的研究專注于情感行為中的神經(jīng)調(diào)節(jié)回路及GPCR信號傳導，涵蓋獎勵–厭惡、成癮、焦慮–抑郁、壓力及疼痛等行為機制，實驗方法融合了光遺傳學、分子生化、藥理學、生理學、體內(nèi)成像及計算方法等多學科手段。

主持人

馬克·夏因

Mac Shine

澳大利亞悉尼大學腦與心智中心計算系統(tǒng)神經(jīng)生物學副教授，聯(lián)合NHMRC/貝爾貝里青年領(lǐng)袖研究員

他專注于利用功能性腦成像和計算模型研究認知與注意力的神經(jīng)機制，尤其關(guān)注上行覺醒系統(tǒng)如何通過神經(jīng)調(diào)制作用靈活地調(diào)控大腦跨尺度網(wǎng)絡動態(tài)，以支持自適應行為。

聚焦于神經(jīng)調(diào)節(jié)研究

馬克·夏因：大腦是一個極其復雜的系統(tǒng)，有許多活動部件、大量細節(jié)以及許多不同的尺度。要深入探索神經(jīng)科學的解釋框架，既要包含微觀層面的回路與細胞細節(jié)，又要延伸至全腦水平以解析整體運作機制。

對我而言，這是從事該領(lǐng)域研究的激動人心的時代，其中的原因之一，是我能與邁克爾·布魯卡斯這樣的學者進行深度對話。邁克爾是華盛頓大學西雅圖分校成癮、疼痛與情緒神經(jīng)生物學研究中心的麻醉學與藥理學教授。他涉足眾多前沿領(lǐng)域，而我尤為欽佩其跨學科研究方法。他融合多領(lǐng)域的技術(shù)細節(jié)，既關(guān)注細胞層面的機制與調(diào)控工具，又精通生物化學的微妙關(guān)聯(lián)，同時高度重視行為學研究。這種不同技術(shù)與方法的融合，正是解決現(xiàn)代跨學科神經(jīng)科學復雜問題所需的核心能力。

邁克爾，或許可以跟我們簡單介紹一下你從事什么工作，及你感興趣的領(lǐng)域？

邁克爾·布魯查斯：我們的大腦和身體的神經(jīng)系統(tǒng)中遍布著各種不同的傳感器和受體，它們有些作用的時間尺度非�？�，有些則較慢。我的專業(yè)背景是藥理學，在攻讀研究生學位期間對這些受體產(chǎn)生了興趣，因為人們在臨床上使用的藥物就是作用于這些受體，比如用于調(diào)節(jié)血壓或情緒的藥物。當時，我作為一名研究生，我迫切地想要了解這些受體有什么作用？藥物是如何與它們結(jié)合的？

當我開始博士后工作時，我逐漸想弄清楚這些受體自身的功能如何最終影響行為，這也是我現(xiàn)在的實驗室專注的領(lǐng)域。我們試圖從特定受體的層面理解神經(jīng)調(diào)節(jié)，尤其是G蛋白偶聯(lián)受體（G protein-coupled receptor，GPCRs），這些受體是神經(jīng)調(diào)節(jié)中的主要參與者之一。哺乳動物基因組編碼了大約850種這類受體，這是一個龐大的數(shù)字，我的實驗室正在試圖弄清楚所有這些不同的受體在分子層面甚至原子層面是如何運作，以及這些分子層面的活動是如何逐步放大，進而改變大腦功能，最終影響行為或者我們感知身體變化的能力的。

神經(jīng)調(diào)節(jié)的過程不僅僅關(guān)乎大腦本身，控制進食、血壓等功能的系統(tǒng)與大腦之間存在持續(xù)的相互作用，而這些受體是身體與大腦之間持續(xù)往復交流的一部分。因此我們的首要目標是了解是否存在一些用來支配這些神經(jīng)調(diào)質(zhì)的工作方式的基本規(guī)律，即神經(jīng)遞質(zhì)是如何影響情緒、情感狀態(tài)和疼痛的。其中，我們尤其對疼痛的感覺和情感成分感興趣。并且我們也在追問，這些受體或神經(jīng)調(diào)節(jié)物質(zhì)在不同的情緒、大腦狀態(tài)和行為中，是否存在共通的、保守的特征？

?G蛋白偶聯(lián)受體是人體內(nèi)最大的膜蛋白超家族，在維持眾多生理過程中起著重要作用。它通過激動劑或拮抗劑、正位效應或變構(gòu)效應以及偏向性信號或平衡信號來調(diào)節(jié)其動態(tài)特性。GPCRs的基本結(jié)構(gòu)由7個跨膜螺旋組成，這些螺旋通過細胞內(nèi)和細胞外的環(huán)結(jié)構(gòu)連接。

蛋白偶聯(lián)受體介紹

馬克·夏因：如果你去維基百科上查看神經(jīng)元的樣子，就會發(fā)現(xiàn)它是一種高度特化、結(jié)構(gòu)復雜的真核細胞。它由細胞體、樹突和軸突構(gòu)成。樹突負責接收信號，軸突釋放神經(jīng)遞質(zhì)作用于下一個神經(jīng)元樹突的離子通道，繼而再引發(fā)動作電位，將電信號傳遞下去。但G蛋白偶聯(lián)受體的工作方式截然不同。邁克爾，你能不能簡要描述一下它們是如何工作的，以及它們?yōu)槭裁磁c眾不同？

邁克爾·布魯查斯：這些作用于G蛋白偶聯(lián)受體的神經(jīng)調(diào)節(jié)分子在進化中出現(xiàn)得最早，它們比傳統(tǒng)的更具電特性的谷氨酸（Glutamic acid）和γ-氨基丁酸（γ-Aminobutyric acid，GABA）等神經(jīng)遞質(zhì)出現(xiàn)得更早。這些傳統(tǒng)的神經(jīng)遞質(zhì)通過離子通道引起神經(jīng)元的放電，然而G蛋白偶聯(lián)受體這類神經(jīng)調(diào)節(jié)受體則不同。如果用聽歌打比方，傳統(tǒng)神經(jīng)遞質(zhì)像數(shù)字音樂，而G蛋白偶聯(lián)受體介導的神經(jīng)調(diào)制更像黑膠唱片，傳遞的是“模擬信號”，其音質(zhì)比數(shù)字MP3更豐富�；蛘吣憧梢园阉鼈兿胂蟪膳_燈的調(diào)光開關(guān)，傳統(tǒng)神經(jīng)遞質(zhì)是按一下就亮、再按就滅的按鈕，而神經(jīng)調(diào)制能慢慢擰亮或調(diào)暗，而不是簡單的“開”或“關(guān)”。

更厲害的是，它們能精細調(diào)節(jié)神經(jīng)元電活動強度，同時傳遞新信號并放大胞內(nèi)反應。接收到一個微小的分子信號后，這種受體能在神經(jīng)元甚至神經(jīng)膠質(zhì)細胞里把信號放大，引發(fā)一連串變化，讓神經(jīng)元之間的連接變緊或變松、調(diào)整神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量，還能增強信號傳遞，讓腦細胞之間的“對話”更靈活。正是這種不絕對、能整合信息的特點，讓大腦的活動遠比“開關(guān)”模式復雜精妙。

馬克·夏因：我很欣賞這樣的比喻。不過“調(diào)光開關(guān)”或許不足以展現(xiàn)喚醒系統(tǒng)的復雜，實際上，它遠比我們想的更多維。 我們最初以為喚醒系統(tǒng)像一維調(diào)光開關(guān)，只能簡單調(diào)亮調(diào)暗，可實際上它復雜又微妙。一方面，存在釋放乙酰膽堿（Acetylcholine, ACh）、血清素（Serotonin）、去甲腎上腺素（藍斑核所釋放）等不同類型的神經(jīng)調(diào)節(jié)中樞；另一方面，細胞中樞本身也暗藏諸多復雜性。

幾年前，我的研究生加布里埃爾?溫斯坦（Gabriel Weinstein）提出了個有趣類比。我們研究增益概念時，他說小提琴手改變音量的方式很多樣，有時會調(diào)整琴弓按壓力度、拉奏頻率，有時會用左手撥弦，或是變換演奏風格，而非使用一個調(diào)大調(diào)小的旋鈕。我認為這一類比或許會與你產(chǎn)生共鳴。

邁克爾·布魯查斯：這個類比非常貼切。因為這些神經(jīng)調(diào)節(jié)受體本質(zhì)上只是分子，是一類被稱為“蛇形受體”的蛋白質(zhì)，形狀像蛇一樣橫跨細胞膜。它們外部部分像天線，負責像是接收信號那樣等待配體結(jié)合，內(nèi)部部分則與細胞內(nèi)溝通，且種類繁多。

它們的功能也多種多樣，有的增強神經(jīng)元活性，有的抑制活性，還有的不直接參與活性調(diào)節(jié)，而是改變神經(jīng)元形狀或樹突棘數(shù)量等接觸點。而且，受體還會隨配體濃度變化產(chǎn)生差異化響應與關(guān)閉機制，這種靈活性非常有趣。

神經(jīng)調(diào)節(jié)與精準治療

邁克爾·布魯查斯：盡管神經(jīng)調(diào)節(jié)受體只是簡單蛋白質(zhì)，它們卻擁有很高的靈活性，就像一把能開多扇門的“分子鎖”，每個受體對應特定“鑰匙”，也就是配體。從藥理學角度看，這些特性意味著我們可利用差異治療精神疾病和神經(jīng)障礙，有望開發(fā)出更安全、副作用更少、更有效的精神健康和神經(jīng)系統(tǒng)疾病治療藥物。比如研究團隊正合作開發(fā)新的抑郁癥治療方案，通過精準調(diào)控受體的某方面功能實現(xiàn)治療目標。

馬克·夏因：我還能想象，隨著更好的機器學習工具不斷發(fā)展，這個領(lǐng)域?qū)⒆兊梅浅＜尤诵�，比如AlphaFold已經(jīng)在根據(jù)氨基酸序列推測蛋白質(zhì)最終四級結(jié)構(gòu)的技術(shù)上有了重大進展。試想一下，當你走進診所檢測到受體具有特定神經(jīng)特征時，我們就能研發(fā)出只針對你、不干擾其他未知復雜系統(tǒng)的藥物。

邁克爾·布魯查斯：沒錯，這角度確實很有趣，這不就是個性化醫(yī)療的思路嗎？你知道嗎，去年諾貝爾獎就頒給了在這類結(jié)構(gòu)研究上有突出貢獻的人，我的一位來自猶他州大學的同事大衛(wèi)?貝克（David Baker）就是得主之一。還有谷歌DeepMind的研究者們也一直在用計算方法攻克這些問題。從這來看，現(xiàn)在真是個激動人心的時代。

馬克·夏因：從醫(yī)學角度看，現(xiàn)有治療手段雖然有效，卻常因?qū)?jīng)過數(shù)十億年進化而來的復雜生物系統(tǒng)產(chǎn)生非特異性影響，引發(fā)嚴重副作用，極大影響生活質(zhì)量。因此，設(shè)計一個精細巧妙的方法與該系統(tǒng)互動，是年輕科學家與工程師值得深入探索的前沿領(lǐng)域。

而將其視為增益與興奮性控制器，既能對接快速響應系統(tǒng)，又能引導系統(tǒng)切換運作模式�？梢韵胂笥纱水a(chǎn)生的計算能力將極其豐富，尤其考慮到大腦皮層、丘腦、小腦與基底神經(jīng)節(jié)間的復雜性。所有這些復雜結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成了可被引導控制的精妙系統(tǒng)。

藍斑核細胞的多樣性

馬克·夏因：不過，一旦引入控制參數(shù)，就會面臨如何學會控制這些控制器新問題。在你們最近的論文中，有開始系統(tǒng)研究哪些機制可介入并重塑這些控制器。對此，你能給我們講講藍斑核之類的內(nèi)容，以及你是如何對這個領(lǐng)域產(chǎn)生興趣的嗎？

邁克爾·布魯查斯：這和喚醒系統(tǒng)有關(guān)，大腦在整個喚醒譜上能處于多種狀態(tài)，比如，壓力是高度喚醒狀態(tài)，這時人很難梳理、過濾信息，容易出錯，認知能力會受影響；而在高度專注時，人僅能處理某些特定類型的信息。喚醒系統(tǒng)會在這些狀態(tài)間切換，有很多系統(tǒng)參與其中，其中去甲腎上腺素能系統(tǒng)（the noradrenergic system）很重要，它對控制 “戰(zhàn)斗或逃跑”反應很關(guān)鍵。

大腦中產(chǎn)生去甲腎上腺素的神經(jīng)核里，有個極小的藍斑核，小鼠體內(nèi)約有2000個藍斑核神經(jīng)元，數(shù)量很少。但別看它小，軸突投射能遍布整個大腦，把去甲腎上腺素輸送到大腦各處，甚至延伸到脊髓，和脊髓有直接連接，這很有意思。

?RETFound基礎(chǔ)模型的開發(fā)和評估示意圖。階段1：使用來自MEH-MIDAS的CFP和OCT圖像以及公共數(shù)據(jù)集，通過SSL構(gòu)建RETFound。階段2：通過內(nèi)部和外部評估的監(jiān)督學習使RETFound適應下游任務。圖源：Luskin, A.T.（2025）。

長期以來，主流觀點認為壓力事件會讓藍斑核神經(jīng)元活動增加，導致去甲腎上腺素在全腦釋放，使人能應對壓力。但近十年有論文指出，這些神經(jīng)元不僅對壓力有反應，拍手聲、鳥叫等刺激也會使神經(jīng)元產(chǎn)生非常緊湊的小爆發(fā)式放電事件，在大腦不同區(qū)域釋放更離散的去甲腎上腺素，這傳遞了與顯著刺激相關(guān)的其他信息。

過去我們沒辦法驗證是否存在針對不同類型刺激反應的神經(jīng)元以及它們和喚醒光譜的關(guān)系。近十年科學家才意識到，大腦不同部位對不同事物的反應不同。我們一直覺得這群神經(jīng)元的多樣性可能比想象中多，這一想法也得到了一些實驗室證據(jù)的支持。比如日本理化學研究所（Riken Institute）的喬希?約翰森（Josh Johansen）實驗室2017年發(fā)表在《Nature Neuroscience》上的論文就發(fā)現(xiàn)，投射到大腦皮層和杏仁核的藍斑核神經(jīng)元不同，在恐懼情境下反應也不同，這推動了相關(guān)研究。

馬克·夏因：另一篇我很喜歡的論文來自文森特?布雷頓-普羅文查爾（Vincent Breton-Provenchar）等人。他們在強化學習任務中追蹤藍斑核軸突，發(fā)現(xiàn)在任務某些環(huán)節(jié)中，藍斑核部分神經(jīng)元像爆米花般爆開，這說明部分實際上處于活躍狀態(tài)；而出現(xiàn)大的預測誤差時，整個藍斑核會像圣誕樹一樣全亮，就像我們之前類比的，仿佛在拉小提琴，既能猛地劃過琴弦觸動整個藍斑核，也能演奏細膩旋律。這種復雜的切換模式給動物帶來巨大適應優(yōu)勢，這意味著整個系統(tǒng)不再是簡單的開與關(guān)，而是有精妙的激活機制，讓小系統(tǒng)暫時主導，也能應對“戰(zhàn)或逃”這類緊急情況。

邁克爾·布魯查斯：還有一篇新發(fā)表的論文我很喜歡，它整合了不同物種的神經(jīng)元記錄數(shù)據(jù)，顯示物種間存在很多一致性。作為研究嚙齒動物模型的生物學家，能看到這種一致性在非人類靈長類動物甚至人類研究中體現(xiàn)，很令人欣慰，畢竟常有人質(zhì)疑小鼠研究對人類的意義，而藍斑核存在很多保守性。

神經(jīng)科學領(lǐng)域近年才應用了單細胞RNA測序技術(shù)，能針對細胞群體識別特定細胞類型中每個細胞的基因。而這一領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物加里?阿斯頓-瓊斯（Gary Aston-Jones）教授和麗塔?瓦倫蒂諾（Rita Valentino）的論文是我對藍斑核感興趣的原因，他們對大鼠的實驗表明，去甲腎上腺素神經(jīng)元旁似乎有一群GABA 能細胞。GABA能細胞多為抑制性細胞，遍布大腦并釋放的GABA，這些GABA通過作用于 G蛋白偶聯(lián)受體和離子通道，抑制接收神經(jīng)元活動。

這些神經(jīng)元當時缺乏解剖學研究依據(jù)，而幾年后的另一實驗室發(fā)表論文也表明存在GABA細胞，且其可能在不同覺醒狀態(tài)下發(fā)生變化。當時我們實驗室也在進行相似的研究，我們實驗室的研究生安德魯提議要研究這些細胞，但如之前所述，小鼠的藍斑核僅由2000個神經(jīng)元組成，極其微小，瞄準難度大。

馬克·夏因：它所處的位置恰好還有其他一些對小鼠生存至關(guān)重要的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)用于維持血壓穩(wěn)定以及類似的其他重要功能。

邁克爾·布魯查斯：完全正確。于是我讓安德魯參與研究藍斑核中那些鮮為人知的GABA能神經(jīng)元，當時沒什么人關(guān)注它們，我們對其知之甚少，這是個很有研究價值的項目。

?單細胞RNA測序技術(shù)，圖源論文

我們用特殊的轉(zhuǎn)基因小鼠，借助基因手段鎖定GABA能神經(jīng)元，這些手段包括注射能表達綠色熒光蛋白（GFP）等熒光報告蛋白的病毒，使其僅在GABA細胞中表達。安德魯花了約6個月時間精準定位這些細胞，確保能專門針對它們研究。我們的研究發(fā)現(xiàn)，這些神經(jīng)元對厭惡行為、喜好行為、中性氣味及顯著刺激等多種行為和刺激均有不同反應，覆蓋了整個喚醒譜。它們緊鄰去甲腎上腺素細胞，之后我們與丹佛大學的克里斯?福特合作，通過電生理學實驗證實兩者存在直接連接。

我們還開展了單細胞RNA測序，這項工作花費了很長時間。測序結(jié)果顯示，藍斑核的GABA能細胞群體和藍斑核細胞群體都存在顯著異質(zhì)性。具體而言，去甲腎上腺素能細胞本身有不同類型，表面存在不同的G蛋白偶聯(lián)受體，且緊鄰去甲腎上腺素能細胞的GABA能細胞，會產(chǎn)生針對這些特定受體的化學物質(zhì)或神經(jīng)遞質(zhì)。由此我們推測，這些GABA能神經(jīng)元或許能幫助影響去甲腎上腺素能細胞的個體活動，進而更精細地調(diào)控藍斑核的實際功能。

馬克·夏因：打個比方，這就好比我們?nèi)ヒ凰咧�，宏觀上可以說我們是去看“一群高中生”，但走近采訪互動后會發(fā)現(xiàn)，他們各有不同的興趣愛好、音樂品味和運動偏好。GABA能神經(jīng)元或藍斑核神經(jīng)元也是如此，從宏觀上，它們被分為同一類神經(jīng)元，可一旦深入到單神經(jīng)元層面，會發(fā)現(xiàn)存在巨大多樣性，而生物學能以有趣的方式利用這種多樣性。這也說明了理解大腦這種復雜系統(tǒng)的困難之處。同一個概念在一個層面可以這樣描述，但到了另一個層面，其根本核心卻大相徑庭，這也是如今神經(jīng)科學家開展研究面臨的一大難題。

邁克爾·布魯查斯：確實如此。這個類比很恰當。開發(fā)新工具和方法很重要，就像沒有強大的望遠鏡，就無法發(fā)現(xiàn)未知的星系。單細胞 RNA測序就是這樣的工具，能幫助我們看清細胞內(nèi)部情況。

我們還做了另一件相輔相成的事。我的同事顧良才（Liangcai Gu）開發(fā)了一種新技術(shù)，能在組織上直接進行操作，既采用單細胞研究方法，又能明確細胞在空間中的位置。這項技術(shù)對病理學、健康研究等諸多領(lǐng)域影響重大，我們將其應用于藍斑核研究，結(jié)合粗略方法與空間定位方法，發(fā)現(xiàn)藍斑核存在特定亞區(qū)域表達不同神經(jīng)遞質(zhì)的GABA細胞，這一區(qū)域與其他細胞位置不同，而是形成了一個“功能社區(qū)”。這很令人興奮，意味著這些“社區(qū)”可能以不同方式與大腦其他部分交流，而GABA細胞可能是信息整合的關(guān)鍵，因為它們還產(chǎn)生其他神經(jīng)遞質(zhì)。

藍斑核在受體中存在不同類型的分子表達。我們在論文中做了測序，雖然GABA群體子集類型眾多，但最終仍聚焦部分群體。我們選取從基因角度可接觸的子集，觀察其在頭部固定時面對刺激的活動，發(fā)現(xiàn)不同子集對不同刺激反應不同，這表明它們可能能特異性控制去甲腎上腺素系統(tǒng)，這一發(fā)現(xiàn)令人振奮。

我們還通過動物實驗發(fā)現(xiàn)，激活不同神經(jīng)元子集時，動物反應和行為不同。這說明藍斑核的GABA神經(jīng)元群體存在大的多樣性和異質(zhì)性，能對不同喚醒刺激反應，其差異可能以一種很有趣的方式影響大腦喚醒系統(tǒng)，不過，目前還有很多數(shù)據(jù)待深入分析。

開放科學與人才培養(yǎng)

邁克爾·布魯查斯：我們在論文中可根據(jù)多種標準對細胞分類，如離子通道組成、信號分子等，但因撰寫論文時難免有大量數(shù)據(jù)受到選擇性忽略。我們已經(jīng)將數(shù)據(jù)全部開源，希望其他人能利用數(shù)據(jù)集有新發(fā)現(xiàn)，我認為數(shù)據(jù)中還蘊含可用于挖掘系統(tǒng)運作機制的更豐富的線索，而我們將聚焦于特定的神經(jīng)元工作機制。

馬克·夏因：邁克爾，你這么說我真的很欽佩。過去10到15年，人類成像領(lǐng)域的人們切實感受到了相關(guān)方法的優(yōu)勢，我們在一定程度上成了席卷心理學和神經(jīng)科學等諸多領(lǐng)域的大規(guī)�！翱芍貜托晕C”的典型案例。

應對這一危機的方法之一就是公開數(shù)據(jù)和代碼。但要這樣做確實令人顧慮，尤其是對于那些花了數(shù)月甚至數(shù)年來做實驗、收集詳細數(shù)據(jù)的人來說，代價未免太大。不過，一旦克服了這種挫敗感，好處將是多方面的。一是能讓他人審視你實驗的方法，有助于提高穩(wěn)健性；二是人們可能會想出你想不到的新奇點子，幫你在未來成為更出色的科學家。而整個領(lǐng)域也能從中受益，比如學生也可以參與進來，從詳細數(shù)據(jù)中了解情況。

?文章的數(shù)據(jù)與代碼均已開源，這是近年來學術(shù)界的趨勢

邁克爾·布魯查斯：你提到的數(shù)據(jù)與人類相關(guān)的例子很有意思。我們公開數(shù)據(jù)后，收到了約翰?霍普金斯大學凱麗?馬蒂諾維奇（Keri Martinowich）實驗室和附近的艾倫腦科學研究所的郵件，他們希望分享數(shù)據(jù)以便對比。我們欣然同意。

凱麗一直在用人腦組織做相關(guān)研究，她的論文最近已在網(wǎng)上發(fā)表。她對比了我們在小鼠身上的發(fā)現(xiàn)和人類的情況，發(fā)現(xiàn)論文中關(guān)注的基因富集等方面有相似之處，當然也存在差異，畢竟人類和小鼠不同。但發(fā)現(xiàn)的相似之處讓人安心，這表明我們用小鼠研究確實獲得了能幫助人類健康的見解。我們正在就這個主題撰寫一篇綜述文章，試圖整合一些從我們雙方視角出發(fā)且可能相互契合的觀點，還有其他一些在這個領(lǐng)域工作的人的觀點。

我確實認為，科學實現(xiàn)自我糾正的方式之一就是我們彼此之間以及與公眾分享信息。科學可能需要時間來醞釀和沉淀，然后隨著時間推移自行糾正。如果沒有這種互動，就無法做到這一點。

馬克·夏因：這也凸顯了培養(yǎng)新一代科學家面對的挑戰(zhàn)。像你這樣致力于探索未知答案，而不是為了證明自己正確的科學家很可貴。我認為整個群體都要思考如何保護“慢科學”理念，花時間得出正確答案。

邁克爾·布魯查斯：領(lǐng)導這項研究的安德魯和李，以及其他在不同培訓階段參與的人，都剛開始職業(yè)生涯。這個核心團隊的堅韌不拔是項目的關(guān)鍵，我們第二次做單細胞RNA測序時，得到過很糟糕的數(shù)據(jù)集，但大家仍堅持了下來，才有了如今的成果。盡管我有一個龐大的團隊，但遠遠沒有能力獨自解答所有問題。所以，讓其他人來做這項工作并繼續(xù)推進，將那些見解傳遞給下一代，是令人振奮的事情。

編譯后記

如何精準調(diào)控大腦一直是神經(jīng)科學的終極問題之一，其中最亟待厘清的問題可能是我們應該在什么層級上理解大腦？是分子、神經(jīng)元，還是環(huán)路甚至腦區(qū)？過去二十年我們似乎經(jīng)歷了許多失敗，而這次的對話似乎給了我們一些希望。

這些結(jié)果也引發(fā)了一系列誘人的問題：我們能否為多巴胺或血清素繪制類似的控制系統(tǒng)？這些神經(jīng)元系統(tǒng)相互交流所使用的化學編碼究竟有多復雜和微妙？這對我們的心智模型又會產(chǎn)生何種影響？這是一場有望重塑我們對大腦中喚醒、控制以及興奮與抑制之間復雜互動看法的討論。

從藍斑核出發(fā)，我們能否逐步建立起完整的全腦神經(jīng)調(diào)節(jié)理論？這或許不僅僅是一個科學問題，更是一個復雜的工程問題。但作為一種可以精確調(diào)節(jié)大腦的方式，它或許將在未來的腦機接口領(lǐng)域發(fā)揮作用，畢竟迄今為止的腦機接口設(shè)備都采用電信號交流，而這些設(shè)備在如何向大腦輸入方面仍舉步維艱。或許這些大腦中的“沉默的指揮家”能給我們一些新的思路。

文章來源：

https://www.thetransmitter.org/attention/the-brains-quiet-conductor-how-hidden-cells-fine-tune-arousal/

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Chen Institute與華山醫(yī)院、上海市精神衛(wèi)生中心設(shè)立了應用神經(jīng)技術(shù)前沿實驗室、人工智能與精神健康前沿實驗室；與加州理工學院合作成立了加州理工天橋神經(jīng)科學研究院。

Chen Institute建成了支持腦科學和人工智能領(lǐng)域研究的生態(tài)系統(tǒng)，項目遍布歐美、亞洲和大洋洲，包括、、、科研型臨床醫(yī)生獎勵計劃、、、大圓鏡科普等。