
作者:Hayley Collins
神经科学在理解人类大脑与行为方面发挥着至关重要的作用。如今,这一领域正以前所未有的速度发展,从探索肠脑轴的开创性研究,到人工智能在研究方法中的深度融合,新技术和新视角继续推动着我们认知边界的拓展。
Wiley采访了Raffaella Bosurgi博士,她是Wiley旗下两本开放获取(OA)神经科学期刊Depression and Anxiety 和Brain and Behavior 的主编。访谈中,她分享了科学出版在推动神经科学发展中的价值,并深入探讨了该领域的前沿趋势。我们梳理了她的核心观点,涵盖当前最受关注的研究方向、尚待深入探索的空白领域,以及开放获取对神经科学研究传播的重要意义。
神经科学的多学科转型
过去十年间,神经科学正变得越来越依赖协作。新技术和研究工具的涌现,催生了一系列引人注目的突破,从精细绘制神经回路图谱,到阿尔茨海默病潜在疗法的开发。与此同时,受大脑运作机制启发的技术,如人工智能,正在不断拉近神经科学与计算科学之间的距离。“这些进展很大程度上得益于新技术、新工具的出现,以及不同研究团队之间的紧密合作,”Raffaella表示,“正是这些因素共同推动了我们对大脑功能的深入理解。”
这场科学变革不仅开辟了全新的研究方向,也促使人们重新审视一些长期被奉为圭臬的观点。例如,Raffaella提到,当前正兴起一种新理论,挑战传统关于意识起源的认知。过去普遍认为,意识主要源于大脑前部与高级思维相关的区域;而现在,越来越多的研究将目光投向大脑后部——那些负责视觉、听觉等感官处理的区域。科学家们正在这些区域探测意识活动的痕迹,这可能为理解意识的本质以及大脑如何产生认知带来革命性的新视角。
这种跨学科的研究方式,正是当前科学研究整体趋势的缩影。在越来越多的领域,单打独斗已难以应对日益复杂的科学问题。唯有通过融合不同学科的知识、方法和视角,才能真正攻克那些单一学科无法独立解决的难题。在约翰·霍普金斯大学的一项研究中发现,过去二十年里,跨学科研究论文的数量显著上升。由具备多元背景的研究人员组成的团队,正通过整合不同领域的专长,持续推动科学创新的边界。
在Wiley,我们也观察到越来越多的前沿成果正发表于跨学科期刊上,尤其在神经科学领域表现尤为突出。European Journal of Neuroscience、Journal of Neuroscience Research、 WIREs Cognitive Science、Brain and Behavior 和Depression and Anxiety 等期刊,已成为展示融合性研究成果的重要平台。
肠脑连接
对神经科学领域的研究人员而言,这种跨学科研究的演进正在带来令人振奋的新机遇。
Raffaella 特别谈到神经科学中一个极为引人入胜的方向——神经-肠道轴(NeuroGut axis)。该研究聚焦于肠道与大脑之间存在的双向通讯机制,这一联系直接影响到心理健康。当肠道微生物组发生变化时,可能引发肠道炎症,即所谓的菌群失衡(dysbiosis)。该现象与多种神经系统及精神疾病相关联,例如帕金森病、焦虑症、抑郁症和双相情感障碍。
展望未来,Raffaella 预计,有关大脑功能及其与其他器官相互关联的创新主题将持续成为研究热点,并很可能主导未来数年的研究方向。她强调,我们的心理健康不仅取决于身体各部分如何运作并相互影响,还与我们对所处环境中社会、环境乃至政治因素的应对方式密切相关。
神经肠轴、亨廷顿舞蹈症等罕见疾病、迷幻药物用于抑郁症治疗、边缘化群体的心理健康、环境退化(如气候变化与污染)、社交媒体相关的抑郁和焦虑,以及社交互动对长寿与健康生活的影响,这些都只是冰山一角,却清晰揭示出:我们的健康并非孤立存在,而是与多种内在和外在因素紧密交织、相互影响。在这一认识推动下,神经科学正逐步转向更整体、更跨学科的研究范式,积极融合神经学、精神病学、行为科学、社会学、经济学以及环境科学等多领域的视角与方法。
有待深入探索的重要研究领域
尽管神经科学领域已取得显著进展,但仍面临若干障碍,例如研究多样性的缺乏以及专门化培训的不足。这些障碍往往导致许多重要课题未能得到充分探索。
Raffaella 指出了若干亟需更多关注的研究方向,包括:
⚫ 以神经和心理因素为重点的儿童发展研究
⚫ 慢性疼痛的神经机制与治疗方法研究
⚫ 心理健康与教育及环境应激因素的关系
⚫ 加强对边缘化群体的关注
⚫ 神经科学中的人工智能应用
⚫ 神经影像学
⚫ 神经刺激
⚫ 小胶质细胞与治疗障碍
⚫ 抑郁症与焦虑症的新疗法
⚫ 消除心理健康问题的污名化
关注这些研究空白将有助于深化科学理解,并改善不同人口背景和地域人群的生活。
人工智能在转化神经科学研究中的作用
人工智能正在帮助科学家揭示大脑运作的复杂机制。其快速处理大规模数据的能力,为我们理解神经网络带来了革命性进展。研究人员借助人工智能进行分析,已初步揭示不同脑区(如枕颞皮层)如何对逻辑和情感刺激作出响应 —— 这为开发创新疗法(尤其针对焦虑症和抑郁症)奠定了重要基础。
然而,人工智能模型也面临挑战。尽管人工神经网络模拟了大脑的运作过程,但两者之间仍存在差异。生物神经元在连接纠错机制方面与人工系统有所不同,这也反映出当前人工智能模型的内在局限性。尽管面临这些挑战,人工智能在神经科学领域的潜力依然巨大,为深入分析提供了工具,并加快了创新的步伐。
保持研究的可及性
获取期刊内容对研究人员至关重要。科学家需要及时查阅最新发表的研究成果,以掌握领域动态。这些经同行评审的论文通常提供独立、无偏见的知识,是对产业界研究的重要补充。这种透明度促进了科研协作,帮助研究人员基于证据做出决策,从而推动神经科学及其他学科不断向前发展。
Wiley的各种期刊是推动神经科学前沿研究者的宝贵资源,诸如 BioEssays、The Journal of Comparative Neurology、Brain & Behavior、Depression & Anxiety、Neurogastroenterology & Motility 以及Hippocampus 等知名期刊,不断发表推动学科发展的突破性研究成果。
推动进步
神经科学正站在科学发现的前沿,融合了基础科学、前沿技术与实际应用。从深入探索肠脑之间的神秘联系,到借助人工智能绘制精细的脑功能图谱,研究人员在理解大脑如何塑造我们的健康与行为方面,正不断实现跨越式突破。
唯有持续填补研究空白,推动多样性发展,并鼓励开放、协作的科研文化,神经科学才能真正实现可持续的繁荣,并在影响人类生活质量的诸多领域,从心理健康到神经退行性疾病,取得实质性进展。无论您是科研人员、学生,还是对大脑奥秘充满好奇的探索者,关注这些前沿动态,本身就是参与塑造神经科学未来的一种激动人心的方式。
借助Wiley专业的出版资源与平台,助力神经科学的每一次突破,支持您的研究团队更高效地达成科研目标。欢迎与我们联系,共同推动知识的边界。
关于 Raffaella Bosurgi:
Raffaella 在学术出版领域担任过多项领导职务,最近曾任PLOS Medicine执行主编,负责制定期刊愿景与战略方向。此前,她曾担任The Lancet Planetary Health的创刊主编,该刊是“行星健康”这一新兴领域的首本专业期刊。在《柳叶刀》系列期刊任职期间,她还曾担任多个重要职务,包括The Lancet Infectious Diseases高级编辑、The Lancet Gastroenterology & Hepatology副主编。离开《柳叶刀》后,Raffaella 曾担任British Medical Journal(BMJ)期刊质量改进编辑。编辑身份让其有机会与全球众多顶尖临床与科研专家合作,并受邀在多个国际学术会议上发表演讲。
她还曾在科睿唯安旗下的Web of Science担任科研诚信领域出版战略总监,短暂从事相关工作。Raffaella在伦敦大学学院和弗莱堡大学获得神经科学博士学位,并在伦敦帝国理工学院获得环境技术硕士学位。她还曾在罗马的欧洲分子生物学实验室担任过神经电生理学方向的博士后研究员。
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