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2025年6月4日，suncitygroup太阳成集团表情识别与情感计算研究组PI傅小兰教授与联合PI刘峰博士团队撰写的论文“Action Unit Enhance Dynamic Facial Expression Recognition”被第33届国际多媒体会议The 33rd ACM International Conference on Multimedia (MM '25)录用。国际多媒体会议（ACM International Conference on Multimedia，简称ACM MM）由国际计算机协会（ACM）发起，是计算机科学领域中多媒体方向（情感计算）的国际顶级会议，被中国计算机学会（CCF）列为A类国际学术会议。ACM MM 2025将于2025年10月27日至31日在爱尔兰都柏林召开。图1. AU-DFER框架的整与现有模型的结体架构概览。（I）AU 驱动的损耗设计；（II）数据驱动的模型选择；（III）知识融合。【研究动机】本文的研究动机源于当前面部表情识别（FER）任务中存在的类别不平衡问题，尤其是对少数类（如愤怒、厌恶等）的识别性能较差。作者观察到，传统的损失函数（如交叉熵）在处理不平衡数据时效果有限，导致模型对多数类（如中性表情）过拟合。因此，作者提出结合动作单元（AU）的辅助信息，通过引入正类别权重和属性权重来优化损失函数，从而提升模型对少数类的识别能力。这一动机具有明确的工程价值，旨在解决实际应用中FER系统的性能瓶颈。【研究贡献】本文的主要贡献包括：（1）提出了一种基于AU知识的动态权重分配方法，通过正类别权重（式7-8）和属性权重（式9）调整损失函数，有效缓解了类别不平衡问题；（2）设计了一个双任务学习框架，将FER主任务与AU辅助任务结合，通过权重参数λ（式10）平衡两者的影响；（3）在多个数据集上验证了方法的有效性，实验表明其显著提升了少数类的识别率（如愤怒、厌恶）。这些贡献为不平衡数据下的FER提供了可复现的解决方案。图 2. 使用M3DFEL和AU-DFER在3个数据集上对AU表达损失率进行的消融研究结果图。【研究创新】创新点体现在三方面：（1）方法论上，首次将AU的语义信息转化为动态权重来实现样本级和类别级的自适应调整；（2）技术上，设计了混合损失函数，并结合了传统分类损失L和AU引导损失来创造性地控制两者的贡献，进而提升整体效果；（3）实验设计上，通过对比基线来验证了AU信息的有效性，并分析了不同权重策略的影响。这些创新点具有较强的理论支撑和工程适用性。【结论】本文的结论可概括为：（1）引入AU知识能显著改善FER中的类别不平衡问题，尤其在少数类上；（2）动态权重策略如正类别权重比静态方法更适应数据分布；（3）双任务框架的泛化性较好，但需谨慎选择λ以避免AU任务过度干扰主任务。未来可探索更精细的AU-FER关联建模，或扩展至其他不平衡视觉任务。刘峰助理研究员为该文第一作者兼共同通讯作者，顾玲娜为刘峰博士实验室中核心成员，傅小兰教授为本文最后通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、上海交通大学校内若干基金资助。论文预印链接：http://dx.doi.org/10.48550/arXiv.2507.07678代码链接：https://github.com/Cross-Innovation-Lab/AU-DFER文章信息：作者：刘峰*、顾玲娜、石晨、傅小兰*单位：suncitygroup太阳成集团*、新南威尔士科学与工程学院、华东师范大学计算机科学与技术学院引用信息：Feng Liu, Lingna Gu, Chen Shi, and Xiaolan Fu. 2025. Action Unit EnhanceDynamic Facial Expression Recognition. In Proceedings of the 33rd ACMInternational Conference on Multimedia (MM’25), October 27–31, 2025, Dublin,Ireland. ACM, New York, NY, USA, 10 pages. https://doi.org/10.1145/3746027.3754877.

近日，临床心理学领域国际权威学术期刊Clinical Psychology Review（影响因子13.7）发表了suncitygroup太阳成集团/医学院附属精神卫生中心陈安涛课题组有关身体锻炼改善认知障碍老年人认知功能的荟萃分析研究。陈安涛课题组通过网络荟萃分析，首次系统比较了不同身体锻炼方式在认知改善效果与锻炼坚持率方面的相对表现，明确了最适合认知障碍老年人群的运动干预类型。积极应对人口老龄化已成为全社会高度关注的议题。老化过程中认知功能的下降不仅损害老年人的记忆、注意与执行功能，还影响其日常生活能力和心理健康，导致医疗资源需求上升、照护负担加重，降低老年人的生活与生命质量。如何安全、有效且可持续地提升老年人群的认知功能，具有重要的理论意义和迫切的现实需求。作为一种低成本、相对安全的非药物干预手段，身体锻炼在积极应用老龄化中的作用日益受到重视。尽管大量研究已证实其对认知的积极影响，但不同锻炼方式（如有氧、抗阻、身心锻炼等）在认知改善效应与干预依从方面的差异，长期以来缺乏系统比较。本研究纳入了128项随机对照试验（RCT），涵盖12403名60岁及以上的认知障碍老年人，系统评估了四种锻炼类型（有氧、抗阻、身心和多组分）在认知功能改善效果及其坚持率方面的表现（图1）。分析结果表明，所有锻炼方式均能有效改善认知功能，其中身心锻炼在认知改善（SMD = 0.91）和坚持率（OR = 1.31）两方面均表现最优（图2）。相比之下，有氧、抗阻及多组分锻炼虽有一定认知改善效应，但在锻炼坚持率方面相对较弱。图1：主要结局的网络荟萃比较图图2：干预措施在认知功能与坚持率上的二维聚类排序图研究进一步评估了不同锻炼方式在具体认知子域（复杂注意、执行功能、学习与记忆、语言能力和感知-运动功能）、随访期认知功能、以及功能性结局（日常生活能力、身体功能、神经精神症状）等方面的干预效应（图3）。结果显示，身心锻炼在所有次要结局指标中均表现出显著改善，并在各项指标上排名最高。从上述主要和次要结果来看，身心锻炼在认知改善广度、功能性结局效应以及参与者的实际可持续性方面均具有突出优势。这一发现不仅为身体锻炼干预的临床应用提供了循证基础，也提示我们应更深入理解其背后的作用机制与推广条件。图3：次要结局的热力排名图注：图中每行代表一个结局指标，每列对应一种锻炼干预方式。颜色越绿表示干预效果越好，排名越高；颜色越红则表示效果较弱。从整体趋势看，绿色格子越多的干预方式，其在多维度上表现越优越。注释缩写：FGC = 随访期认知功能，CA = 复杂注意，EF = 执行功能，LA = 语言能力，PMF = 感知-运动功能，ADL = 日常生活能力，NS = 神经精神症状，PF = 身体功能。身心锻炼为何在认知效益与干预坚持性方面均表现最优？理论上，这一结果契合“交互决定理论”：行为、认知和环境因素之间存在动态反馈机制。一方面在于其融合了注意调控、动作记忆与身体协调，能够同时激活多种高级认知功能。另一方面，其运动形式温和、安全性高，通常以团体方式开展，提供情绪支持和社交激励，更适合老年人坚持。此外，身心锻炼所包含的复杂序列动作，有助于激活和强化脑内与运动控制、程序性记忆及空间导航相关的神经回路，促进脑结构的可塑性重构，进而实现长期的认知维持与提升。同时，这类锻炼节奏适宜、易于掌握，可帮助老年人逐步形成自主锻炼习惯，从“外部督促”向“自主坚持”转变，确保认知效益在干预结束后仍可持续保持。本研究首次在认知障碍老年人群中系统强调并验证了一个关键视角：干预效果的评估不能仅聚焦于认知改善本身，还必须同时考虑干预方式的坚持性。认知改善是干预的直接目标，而锻炼能否长期持续，才是维持干预成效、实现长效转化的核心保障。只有那些既有效又可持续的干预形式，才能真正实现从短期改善走向中长期认知健康维护，推动干预成果在更广泛人群中落地转化，为认知障碍人群的生活质量提升与公共健康目标实现提供现实路径。综上所述，本研究为身心锻炼在认知障碍老年人群中的推广提供了坚实的循证依据。其认知提升、功能改善、坚持率高与多域干预优势，为临床干预实践和健康政策制定提供了有力支持。未来干预策略应在此基础上，结合数字技术、远程干预与个体化方案设计，提升锻炼的可及性与适配性，推动认知健康干预从“有效”迈向“精准”与“可持续”。本研究得到国家自然科学基金项目（32371105）资助支持。文章信息：Li, G., Teng, G., Zhang, W., Song, T., Li, Y., Wang, Z., & Chen, A. (2025). Comparative effects of different physical exercises on cognitive function and intervention adherence in older adults with cognitive impairment: A systematic review and network meta-analysis. Clinical psychology review, 120, 102604. https://doi.org/10.1016/j.cpr.2025.102604.

2025年6月4日，suncitygroup太阳成集团联合北京美图实验室与中国科学院声学研究所的最新研究成果“Reward-based Gradient Modulation for Multi-modal Emotion Recognition with LoRA”在IEEE Transactions on Computational Social Systems期刊在线预出版（Early Access）。近年来，随着现实世界中音频、视觉和文本数据等多模态信息量的不断增加，研究如何处理这些不同模态的信息变得至关重要。多模态情感分析在多模态学习领域得到了广泛探索，其主要目的是通过整合音频、视觉和文本模态，提高计算机对人类情感的理解能力。然而，最近的研究表明，在很多情况下具有统一学习目标、优化所有联合训练策略的多模态模型仍然无法充分利用来自所有模态的信息，甚至可能被单模态模型超越，这种现象与通过多模态协同提高模型性能的目标背道而驰，在多模态情感分析领域也存在类似的挑战。图1. RGM-LoRA 框架的整体架构。(a) 是 RGM-LoRA 的整体架构。(b) 是整体架构（a）中基于奖励的梯度调制设计部分。(c) 是 RGM 架构（b）的 Lora-BERT 部分。该框架接受三种模式的数据：音频、文本和视频。音频和视频模式由转换器处理，文本模式由 LoRA-BERT 处理。随后，计算文本音频损失和文本视频损失。最后，在融合三种嵌入后计算 MAE 损失。研究动机多模态情感分析面临两大核心挑战。一方面，音频、视觉、文本模态在联合训练中出现严重收敛失衡；另一方面，由于文本模态采用BERT等预训练模型时，其收敛速度较单模态训练降低，从而导致了语义优势被抑制。另外，传统方法（如惩罚式梯度控制）虽尝试平衡模态性能，但易引发负迁移问题，而全参数微调LLM又面临高计算成本与优化困境。因此，本研究旨在通过动态梯度调控与参数高效微调协同优化，实现多模态训练的平衡性与高效性。研究贡献本研究提出RGM-LoRA框架。首先，设计奖励式梯度调制（RGM），基于验证集准确率差异动态放大滞后模态梯度，在CMU-MOSI和CMU-MOSEI双数据集数据集上使多模态的F1指标得到提升；其次，研究首次验证LoRA在优化层面的有效性，仅微调BERT 少量参数的前提下实现效果的显著提升；最后，引入跨模态对比学习，使文本与音频/视觉特征相似度得以提升，最终为多模态训练提供理论方法、技术工具与工业落地三重价值。图 2. Lora-BERT 设计的细节。它由多个密集层组成，执行矩阵乘法运算。这些层中的权重矩阵都是全秩矩阵。本研究更新查询（Q）和值（V）矩阵，用低秩分解来表示后者。研究创新本研究实现三大理论突破：1）首次提出奖励式梯度调制机制，通过动态放大（而非惩罚）滞后模态梯度，解决传统方法导致的负迁移问题，相比OGM-GE方法在MOSI和MOSEI数据集上的七分类指标达到了最优（SOTA）；2）首次从优化视角验证LoRA的有效性，证明其低秩适配特性可缓解预训练模型在多模态联合训练中的优化抑制；3）构建模态间对比学习范式，通过文本-音频/视觉对比损失函数增强文本模态的主导作用，突破现有方法中文本性能退化瓶颈。结论本文提出了 RGM-LoRA 框架，以解决多模态情感分析中模态不平衡和任务优化困难的难题。所提出的基于奖励的梯度控制方法有效地管理了不同模态的收敛速度，从而实现了平衡。此外，还将 LoRA 纳入了文本编码器 BERT，成功缓解了文本抑制问题。最后，引入了模态对比学习，进一步提高了文本模态的性能，在 CMU-MOSI 和 CMU-MOSEI 数据集上取得了最先进的结果。未来的工作将侧重于纳入其他有用的外部知识，以解决视频和音频模态之间可能存在的不平衡问题，从而进一步提高多模态情感分类的准确性。刘峰助理研究员为该文第一作者兼通讯作者，付子旺与王云龙为刘峰博士实验室中早期成员，本研究得到了行为与心理健康北京市重点实验室的支持。论文链接：https://www.researchgate.net/publication/392421781代码链接：https://github.com/Cross-Innovation-Lab/RGM-LoRA发表日期：2025年6月9日作者：刘峰*、付子旺、王云龙单位：suncitygroup太阳成集团*、北京美图实验室、中国科学院声学所引用信息：F. Liu, Z. Fu and Y. Wang, \\\"Reward-Based Gradient Modulation for Multimodal Emotion Recognition With LoRA,\\\" in IEEE Transactions on Computational Social Systems, 2025, doi: 10.1109/TCSS.2025.3566373.

近日，suncitygroup太阳成集团/医学院附属精神卫生中心陈安涛课题组的最新研究成果“Temporal dynamics analysis reveals that concurrent working memory load eliminates the Stroop effect through disrupting stimulus-response mapping”在elife杂志在线发表。该研究从时间动态分析角度发现，言语工作记忆负荷占用分心物加工晚期的刺激-反应映射资源，是导致Stroop效应消失的主要原因，这些发现为理解大脑如何解决冲突加工提供了新视角。有效处理干扰刺激与目标刺激之间的冲突对于顺利执行目标导向的行为至关重要。Stroop颜色-词任务是评估这类认知冲突的典型范式，其操作表现（反应时和/或正确率）在干扰刺激与目标刺激不一致时，较之二者一致时显著下降，这一现象即著名的Stroop干扰效应或Stroop冲突。已有研究发现言语工作记忆负荷可显著减少甚至消除Stroop冲突。根据多重资源负荷理论，认知系统存在有限且领域特异的资源分配机制，当个体需要维持先前呈现的言语工作记忆表征时，用于处理同类型干扰刺激的认知资源将被占用，从而减少干扰刺激造成的冲突。然而，Stroop冲突涉及多个加工过程，如刺激处理、刺激-反应映射和反应输出，已有研究尚未阐明言语工作记忆负荷影响Stroop冲突的具体机制。现有的关于工作记忆与Stroop冲突加工的研究表明，语义工作记忆负荷下Stroop效应消失的现象可能通过两种机制加以解释。一是早期调节，即工作记忆内容的维持与干扰刺激的低级视觉编码之间存在神经资源的竞争，从而阻碍冲突的早期形成。二是晚期调节，即相关和无关刺激的早期处理不受影响，工作记忆负荷主要影响更高级的语义编码与反应映射，以及随后的反应输出阶段。因此，本研究运用高时间分辨率的脑电技术，结合双任务范式（Sternberg工作记忆任务与Stroop任务），对该现象背后的神经机制进行探究。本研究同时收集了被试的行为和脑电数据，综合运用能够反映特定功能意义的事件相关电位 (event-related potential) 分析和时频 (time-frequency) 分析、探究在时间进程上如何对不同的大脑认知加工活动进行动态解码的多元模式分析 (multivariate pattern analysis) 以及能够表征神经响应水平相似程度的表征相似性分析 (representational similarity analyses) 等技术，深入探讨了言语工作记忆负荷消除Stroop效应的动态神经机制。图 时频分析结果研究结果表明，言语工作记忆负荷通过占用分心刺激加工晚期的刺激-反应映射资源，削弱了错误反应的映射，从而抑制反应输出，导致了Stroop冲突的消失。总的来说，本研究从时间动态的视角扩展了现有的工作记忆负荷理论。研究结果为理解冲突加工提供了新的视角，表明个体在早期阶段无法抑制对无关刺激的感知加工，但在加工晚期能够进行调节。重要的是，本研究发现工作记忆是实现这一调节的平台，在冲突加工晚期的刺激-反应映射阶段中存在关键作用，揭示了认知控制两个核心成分之间的密切关系。该论文的第一作者是上海体育大学suncitygroup太阳成集团硕士研究生李亚芬，陈安涛教授为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金项目（32371105）的资助。原文链接：https://elifesciences.org/articles/100918

2025年4月4日，suncitygroup太阳成集团联合百度、美的与华东师范大学的最新研究成果“Towards Speaker-Unknown Emotion Recognition in Conversation Via Progressive Contrastive Deep Supervision”在IEEE Transactions on Affective Computing期刊在线发表（Early Access）。近年来，对话中的情感识别（ERC）因其在实际对话应用中感知用户情感的能力而受到越来越多的关注。大多数研究利用基于黄金标准说话者标签的说话者信息，以处理交替发言的不同说话者。本工作挑战了现有范式，即利用可用的说话者标签，提出了一种更现实的场景，即在推理过程中未知每个话语的说话者身份。本研究提出了渐进对比深度监督（PCDS），将说话者日志和情感识别整合到一个统一的框架中。为了促进联合任务学习，通过对比深度监督逐步注入说话者和情感偏差，任务无关的对比作为中间过渡。为了获得显式的说话者依赖关系，提出了说话者对比和聚类模块（SCC），即使在没有说话者标签或说话者数量未知的情况下，也能赋予网络将说话者分组的能力。图1：PCDS架构示意图研究动机对话中的情感识别（ERC）在实际对话应用中具有重要价值，但现有的研究大多依赖于已知的说话者标签，这在实际应用中难以满足。为了解决这一问题，本研究提出了一种在说话者身份未知的情况下进行情感识别的新方法。这一研究动机源于实际应用场景的需求，即在无法事先知道说话者身份的情况下，如何有效地进行情感识别，从而提升对话系统的性能和用户体验。研究贡献本研究提出了渐进对比深度监督（PCDS）框架，将说话者日志和情感识别任务整合到一个统一的框架中。通过在不同层次上逐步应用深度监督，PCDS不仅能够有效地建模说话者和情感的表示，还能调和两者之间的内在冲突。此外，引入了一个多模态说话者日志模块（SCC），能够在没有说话者标签的情况下进行说话者聚类，显式地建模说话者依赖关系。实验结果表明，PCDS在IEMOCAP和MELD两个多模态对话数据集上均取得了最先进的性能。图 2：四种监督框架示意图（LCE 表示交叉熵损失，LC 表示对比损失，PCDS 对中间层应用了相应的基于任务的对比损失。）研究创新本研究的创新点在于提出了一种渐进对比深度监督的方法，通过在不同层次上逐步注入任务偏向和任务无关的对比损失，有效地增强了网络的特征表示能力。此外，本研究设计了一个多模态说话者日志模块（SCC），结合音频查询融合和交叉注意力机制，实现了未知说话者的聚类。这一创新不仅解决了说话者未知带来的挑战，还为多模态情感识别提供了新的思路和技术手段。图3：用于说话人聚类的说话人对比和聚类模块（SCC），以及用于说话人信息建模的说话人感知编码器结    论本文提出了一种渐进对比深度监督（PCDS）框架，成功地解决了在说话者身份未知情况下进行情感识别的挑战。通过逐步在不同层次上应用深度监督，PCDS有效地调和了说话者和情感识别之间的内在冲突，并通过多模态说话者日志模块（SCC）实现了未知说话者的聚类。实验结果表明，PCDS在两个多模态对话数据集上均取得了最先进的性能。希望这一研究能够为未来的对话情感识别技术发展提供新的思路和方法。本研究也是系列工作的集大成，从最初的LGCCT门控语音情感识别技术（https://doi.org/10.3390/e24071010）开始，逐步探索了时空转移下的情感语音技术（https://doi.org/10.34133/icomputing.0073），再到细粒度语音情感识别（https://doi.org/10.1109/ICASSP48485.2024.10446974），最终演进到本研究。通过本系列的研究，逐步完善了在不同情境下的情感识别方法，为解决说话者未知情况下的多模态情感识别问题提供了坚实的基础，便于未来在行为实验中使用本技术展开进一步心理学与AI的交叉研究工作。刘峰助理研究员与周爱民教授为本文共同通讯作者，第一作者沈思源是刘峰助理研究员情感计算团队的早期成员，百度和suncitygroup太阳成集团为共同第一单位。本项目得到了上海市科学技术委员会（批准号：22511105901）、国家自然科学基金委员会（批准号：32471151）、国家重点研发计划“主动健康和人口老龄化科技应对”重点专项（批准号：2024YFC3606802）以及北京大学行为与心理健康北京市重点实验室的支持。论文链接：https://ieeexplore.ieee.org/document/10949847/引用信息：S. Shen, F. Liu, H. Wang and A. Zhou, \\\"Towards Speaker-Unknown Emotion Recognition in Conversation Via Progressive Contrastive Deep Supervision,\\\" in IEEE Transactions on Affective Computing, doi: 10.1109/TAFFC.2025.3558222.

2025年3月31日，suncitygroup太阳成集团和上海交通大学医学院附属精神卫生中心张洳源课题组的最新研究成果“A neural geometry approach comprehensively explains apparently conflicting models of visual perceptual learning”在Nature Human Behaviour杂志在线发表。近些年来，人工智能的热点问题是如何训练一个机器视觉系统帮助医生检测医学影像图片的病灶，而训练这样一个机器视觉系统一般需要大量的数据和标签，其效果会随着训练量的增大逐渐提高。这个机器视觉学习的过程也对应了人脑的知觉训练的过程。例如，一个年轻的影像科医生刚参加工作，会因为缺乏经验而不能检测出影像图片的异常。然而，随着长年累月工作经验的积累，该医生的视觉敏感度显著提高，能快速检查出哪怕很微小的病灶特征。大量的研究表明，人的知觉敏感度可以通过训练逐渐提高，这一过程在认知科学领域被称为知觉学习。可是训练如何提高人脑的信息加工，其背后的神经机制目前并不清楚。当医生的大脑看到一张影像图片时，大脑中多个脑区的许多神经元会发生复杂的活动，而医生判断一张图片是否有病灶依赖于神经元群体对图片的编码。前人研究发现知觉学习能显著提高人脑神经元对视觉刺激的编码，但是知觉学习如何改变单个神经元的活动特性，从而促进群体神经元的编码一直存在争议。前人研究提出了两种看似对立的假说，“调谐改变”假说认为学习直接改变了单个神经元的调谐曲线从而导致群体编码提高，而“相关改变”假说则认为学习改变神经元之间的反应相关从而促进了群体编码。但是目前到底哪种假说成立，以及是否还存在其他可能机制尚不清楚。在前期的研究中，张洳源课题组首先通过计算神经科学理论推导，证明了单个神经元的调谐偏好和神经元之间的相关都影响了群体编码，同时也提出神经元整体的反应方差是前人忽视的第三个影响因素(PLoS Compt Biol, 2021; J Neurosci, 2023)。基于这些发现构建了量化整合各个因素作用的计算框架。为了解决生理实验昂贵费时的难点，创新地引入了深度卷积神经网络来模拟灵长类视觉系统的知觉学习过程，通过对神经网络模型行为和神经表征的分析，解释了一系列经典的实验现象。对于神经网络中人工神经元的量化分析也表明，知觉学习提高神经元编码依靠的既不是调谐曲线也不是反应相关，而是系统地减少了神经元的反应方差(流形收缩理论)。这一结论挑战了前人的经典理论，为知觉学习的神经机制提供了新的理论解释。基于神经网络建模的结果，张洳源课题组和北京大学方方教授、李晟教授和浙江大学贾珂研究员合作利用磁共振技术在人脑的知觉学习数据上验证了这一猜想。同时，张洳源课题组还和纽卡斯尔大学的Alex Thiele教授、匹茨堡大学的Xing Chen教授和伊朗科学研究院Mehdi Sanayei教授共同开展了猕猴知觉学习的电生理实验。这些实验结果表明群体神经元表征流形收缩是深度卷积神经网络、人脑和猕猴三者一致的知觉学习机制。这项研究充分体现了AI for Neuroscience的思想，表明人工神经网络和灵长类生物视觉系统的学习机制存在紧密的内在联系。该论文的第一作者是张洳源课题组的访问本科生程宇昂(现为布朗大学脑与认知科学系博士生)，张洳源副研究员为通讯作者，suncitygroup太阳成集团和上海交通大学医学院附属精神卫生中心国家精神健康研究中心脑健康研究院为共同第一单位。其中磁共振研究得到了北京大学方方教授、李晟教授和浙江大学贾珂研究员的支持，猕猴电生理的研究得到纽卡斯尔大学Alex Thiele教授、匹茨堡大学Xing Chen教授和伊朗科学研究院Mehdi Sanayei教授的支持。布朗大学Takeo Watanabe教授也做出了重要贡献。本项目得到了科技创新2030脑科学与类脑研究重大项目(2022ZD0204802)和国家自然科学基金(32441102、32100901、T2421004 、31930053和3230085) 等项目的支持。

深部脑刺激（DBS）是一种通过植入电极刺激大脑特定区域来治疗脑疾病的方法，已被批准用于治疗帕金森病等疾病的临床治疗，并被探索用于难治性精神心理疾病的治疗。伏隔核被认为是DBS治疗多种精神心理疾病（如成瘾、厌食症、抑郁症）的共性脑区之一，但DBS调控伏隔核产生疗效的机制尚未被充分解析。图 | 网络近日，suncitygroup太阳成集团/医学院附属精神卫生中心袁逖飞教授团队联合上海交通大学医学院精神与临床suncitygroup太阳成集团/瓯江实验室/多伦多大学刘芳教授团队合作研究，探索了伏隔核DBS干预成瘾的神经环路与细胞分子机制。研究团队通过设计靶向伏隔核局部区域的双极刺激电极，实现对伏隔核的局部精准刺激，能够有效抑制成瘾行为并产生长期效应。通过脑区电场模拟、全脑神经元激活的mapping分析，研究者发现伏隔核DBS可强烈激活内侧前额叶皮层（mPFC）投射到NAc 的锥体神经元，提示可能是通过逆行的轴突直接传递。如采用化学遗传学激活该神经元集群可模拟DBS对成瘾的干预效果，而抑制这些神经元则阻断了伏隔核DBS的成瘾干预效应。这些证据提示：前额叶皮层-伏隔核环路是伏隔核DBS治疗成瘾的重要神经环路，也为利用经颅磁刺激调控前额叶皮层治疗成瘾提供了扎实的理论依据。研究者进一步分离这些神经元进行单细胞测序，发现伏隔核DBS引起了FGF1信号通路持续变化，伴随了FGF1与FGFR的结合下降。在该神经环路上敲低FGF1会削弱成瘾行为，而过表达 FGF1 可阻断伏隔核DBS对成瘾的干预效果。这些发现指出，前额叶皮层FGF1信号通路是伏隔核DBS起效的关键分子机制之一。图 | 前额叶皮层FGF1信号在伏隔核DBS干预成瘾中起到关键作用该研究为神经调控领域提出了新的问题：能否通过非侵入脑刺激（结合特定小分子药物）来模拟DBS的疗效？此外，前额叶皮层是否参与了伏隔核DBS对厌食症、抑郁症等其它精神心理疾病的疗效？在未来，相关探索有望进一步助力精神心理疾病的精准神经调控治疗。该研究得到了南方科技大学刘泉影教授，公安部第三研究所林何博士，法国国家科学研究中心Christelle Baunez教授的大力帮助。相关成果以“Prefrontal FGF1 Signaling is Required for Accumbal Deep Brain Stimulation Treatment of Addiction” 为题，于2025年2月27日在线发表于《Advanced Science》。论文链接：doi/10.1002/advs.202413370  

近日，suncitygroup太阳成集团/医学院附属精神卫生中心袁逖飞教授团队、上海科技大学胡霁教授团队和中国科学院长春应用化学研究所王晓辉教授团队合作在Science Bulletin上发表了题为“Psychedelics for treating psychiatric disorders: from circuit mechanisms to applications”的展望文章，系统总结了致幻剂在治疗精神心理疾病中的研究进展，并对未来的发展方向进行了展望。致幻剂是一类能改变知觉、情感和认知的精神活性物质，其在精神心理疾病治疗中的潜在价值正逐渐受到科学界所重视。然而，尽管致幻剂在干预情绪障碍和精神心理疾病方面展现出前所未有的治疗潜力，其发挥作用的神经环路机制尚不明确，因此致幻剂的医疗应用在大多数国家被严格限制，严重阻碍了致幻剂在精神医学领域的发展和应用。根据作用机制的差异，致幻剂分为经典与非经典两类。经典致幻剂涵盖色胺类、苯乙胺类和麦角碱衍生物等，其与 5-HT2A 受体紧密结合，在大脑多个关键区域发挥作用。此外，经典致幻剂同样在精神心理疾病治疗中表现出独特效果。在抑郁症治疗方面，研究发现经典致幻剂如裸盖菇碱和麦角酸二乙酰胺（LSD）能够快速且持久地提升前额叶皮层的树突棘密度，进而有效减少抑郁样症状。深入探究其分子机制，发现这一过程与 BDNF 受体 TrkB 受体的激活密切相关，LSD 和裸盖菇碱可与之结合，通过增强神经可塑性，发挥长效抗抑郁作用。非经典致幻剂氯胺酮同样表现出色，其不仅能增加抑郁症相关脑区的树突棘密度，还可作用于外侧缰核（LHb）等靶点，进而发挥抗抑郁作用。此外，在如创伤后应激障碍（PTSD）和物质依赖（SUD）等负性记忆相关精神障碍中，致幻剂也展现出潜在的治疗价值。经典致幻剂如赛洛西宾和LSD以及非经典致幻剂伊博格碱和氯胺酮都能够对恐惧记忆和酒精依赖等精神障碍和症状产生令人欣喜的治疗效果。致幻剂的脑区、分子靶点及临床效果文章中展示了不同致幻剂的作用的脑区、分子靶点及临床效果。在靶脑区方面，海马体、前额叶皮层和杏仁核是关键区域。经典致幻剂如裸盖菇碱、LSD和3,4 -二甲基色胺等主要作用于这些脑区，通过与 5-HT2A 等受体结合，在抑郁症、焦虑症、PTSD和 SUD等疾病治疗中发挥作用；非经典致幻剂中，氯胺酮作用于 NMDA 受体，在抑郁症、焦虑症治疗中有效，二亚甲基双氧苯丙胺作用于 SERT，对 PTSD 和 SUD 有治疗效果，伊博格碱则通过与 KOR 结合，在 SUD 治疗及减少酒精摄入方面表现出潜力。尽管致幻剂前景广阔，但致幻剂在临床应用过程中还面临许多阻碍。多数国家将致幻剂列为非法物质，法律政策的严格限制成为其临床应用的主要障碍。不过，部分国家已出现积极转变，如泰国大麻合法化、中国和新加坡批准艾司氯胺酮鼻喷剂用于抑郁症治疗等，预示着未来政策可能逐步放宽。此外，社会污名化使精神心理疾病患者可能错失致幻剂治疗机会，复杂的临床试验审批流程也阻碍了研究进展。最后，文章讨论了未来可能的研究的方向。首先是研发新型致幻剂类似物，基于结构生物学研究，开发高选择性的致幻性类似物，减少副作用，提升治疗效果；其次是推动完善致幻剂相关立法和政策，营造有利的研究和应用环境。促进致幻剂在精神心理疾病治疗中的合理应用，为全球精神心理健康事业注入新的活力，改写精神医学治疗格局。文章信息：Jie Li, Yuting Jiang, Dan Cheng, Jianjun Cheng, Ji Hu, Xiaohui Wang, Ti-Fei Yuan, Psychedelics for treating psychiatric disorders: From circuit mechanisms to applications, Science Bulletin, 2024https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.11.033.

在国家自然科学基金（批准号：T2394535、T2394533）等资助下，上海交通大学袁逖飞研究员、徐纪文教授，南方科技大学刘泉影副研究员，中国科学院深圳先进技术研究院蔚鹏飞研究员等展开合作，在无创电刺激特异性调控大脑功能研究中取得进展。相关成果以“脑刺激响应规律：频率特异性和状态依赖性（Frequency-specific and state-dependent neural responses to brain stimulation）”为题，于2025年1月20日发表于《分子精神病学》（Molecular Psychiatry），论文链接：https://www.nature.com/articles/s41380-025-02892-7。神经调控（脑刺激）技术可以通过不同类型物理场调节大脑内的电信号传递与加工过程，并产生持续效果，已成为临床精神疾病非药物治疗的主流方案。然而，无创电刺激对大脑深部区域的调控效果尚不清晰，是制约临床神经调控技术发展与精准化应用的重要瓶颈。研究团队通过构建无创电刺激结合同步采集颅内神经电生理信号的研究体系，解析了大脑深部区域对外界物理场的响应模式；计算了在前额叶皮层等区域施加无创交变电刺激（tACS）时的皮层电场仿真模型；揭示了大脑在接受传递外界物理场刺激过程中的特异性滤波模式。本研究首次证明无创电刺激可以精准调节大脑深部区域功能，为发展老年痴呆、抑郁症等脑疾病的临床精准诊疗方案提供理论支撑。图 前额叶tACS调控颅内神经振荡活动新闻来源：国家自然科学基金委员会  https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab448/info94438.htm

9月10日，suncitygroup太阳成集团张洳源副研究员课题组的论文“Individuals with anxiety and depression use atypical decision strategies in an uncertain world”经过同行评议后的最终版在《eLife》期刊在线发表。在生活中，无论是人类还是动物，智慧生物都面临着一个共同的挑战：适应环境的不断变化。觅食的动物必须敏锐地感知食物资源的波动。而我们人类在控制身体时，也要应对因疲劳、受伤或成长而产生的不同状态。在游戏和运动的竞技场上，人们同样需要快速学习和适应对手的策略。传统的认知灵活性理论认为，为了应对这些挑战，人们需要根据环境变化的速度来调整学习率。该理论指出，焦虑和抑郁个体通常缺乏这种学习率调整能力。这些个体在整体上的学习速率较慢，且在快速变化的环境中难以有效增加学习率从而无法有效应对环境变化。然而，本研究发现，仅仅调整学习率并不足以完全解释焦虑和抑郁患者在应对环境变化时所有的行为异常，例如他们对环境概率的持续学习偏差。因此，本研究提出了一个混合策略模型(Mixture of Strategies, MOS)，该模型假设人们在决策时会使用灵活但复杂的期望效用策略(EU)，以及两种相对简单的启发式策略：选择奖励较大的选项(MO)和重复常用选项(HA)。这个模型不仅能解释学习率的灵活性，还能解释学习偏差：焦虑和抑郁患者可能更倾向于采用不太灵活的MO策略，从而导致持续的异常学习偏差。更重要的，这种策略偏好的异常可以准确预测个体的焦虑和抑郁水平。这些发现强调了混合策略使用在研究人类学习和决策中重要性，并暗示异常的策略偏好可能是导致精神疾病个体学习缺陷的一个潜在机制。本文的作者通过对前人发表的数据重新梳理，相较于前人的研究成果提出了新的计算模型。张洳源带领一系列作者将其正式写成论文投稿。本文第一作者是张洳源课题组的博士后研究员方泽鸣，张洳源副研究员为通讯作者。文章共同作者包括了华南师范大学的赵美华、西南大学的许婷博士、澳门大学的李宇航、University of Arizona的谢涵博、广东医科大学的全鹏博士和天桥脑科学研究院的耿海洋博士。