当你欣赏舞蹈时，你的大脑在做什么？减重药让大脑“没那么想吃”；透过皮肤实现胰岛素给药 | 一周论文新鲜读

11.24

本周值得读

来自《自然》旗下期刊的新近发表，我们为您精选呈现。

1. 减重药物或影响与食物渴望相关的脑信号

2. 解读大脑对舞蹈的响应

3. 可透皮聚合物在动物体内实现胰岛素输送

4. 语音感知的跨语言共性

神经科学 | 减重药物或影响与食物渴望相关的脑信号

Brain activity associated with breakthrough food preoccupation in an individual on tirzepatide

Nature Medicine

《自然-医学》发表的一项研究发现，替尔泊肽（商品名Mounjaro）——一种用于糖尿病和体重管理的药物——能连续数月抑制饮食行为失控人士的脑活动并减少其对食物的渴望。研究结果是替尔泊肽对脑活动影响的首个人体研究，尤其针对伏隔阂——与愉悦、动机和奖赏相关的脑区。 

进食欲望，无论是为了愉悦还是能量，需要不同脑区之间的复杂互作。替尔泊肽这类GLP-1受体激动剂能促进减重，但它们对调控饮食失调的脑网络的影响仍有待研究过。研究这些药物会如何改变脑活动或有助于开发针对不良饮食习惯、相关的食物过度关注以及进食障碍的新型潜在疗法。 

美国宾夕法尼亚大学的Casey Halpern和同事分析了直接用电极记录的三名受试者的脑活动，这三人有重度肥胖症且难以控制进食习惯。他们发现，对食物的过度关注和渴望的发生与伏隔阂内的低频脑信号（名为delta-theta活动）增强有关。对其中两名受试者的该脑区进行治疗性深度脑刺激，能减少这一脑信号和对食物的关注，初步证实了这是食物过度关注和渴望的一个生物标志物。第三名受试者在减重手术后使用替尔泊肽进行糖尿病管理，也实现了食物渴望降低并减重。一个之前植入的接口记录到了delta-theta脑活动减少。不过，几个月后，当该人仍在使用替尔泊肽剂量时，这些脑信号以及之后的食物过度关注再次出现。作者指出，替尔泊肽对食物过度关注的影响可能与伏隔阂内异常活动的调控有关。 

这些初步结果是对使用替尔泊肽的单个人类研究受试者伏隔阂活动的首次直接测量，表明这类药物或能通过影响与饮食控制有关的脑信号生物标志物，来减少对食物的渴望。作者认为，这也突显出这些药物对进食障碍的治疗潜力。不过，仍需开展后续研究进一步分析替尔泊肽、食物过度关注，以及大脑之间的关系。 

神经科学 | 解读大脑对舞蹈的响应 

Cross-modal deep generative models reveal the cortical representation of dancing

Nature Communications

根据《自然-通讯》发表的一项研究，不同舞蹈风格会通过相关的动作、美学和情感，以不同方式激活大脑。这些发现为观看和表演舞蹈相关的复杂神经活动带来了新见解。 

通过观察大脑处理舞蹈时的神经活动，我们得以窥见大脑如何将视觉信息与音乐和情感线索进行整合。过去的神经影像学研究发现了观看舞蹈视频或现场演出时最活跃的脑区，但关于个体大脑中如何处理这些信息的详细机制研究不多。 

日本东京大学的高木优（Yu Takagi）和同事扫描了14名参与者（7名初学者与7名专业舞者）观看约5小时舞蹈影片时的大脑。这些片段包含30多名舞者演绎的编舞，配合60多段不同的音乐，涵盖10个舞种（包括嘻哈、霹雳舞、街舞、芭蕾爵士等）。随后作者将基于大量舞蹈视频数据训练的深度生成式人工智能模型，应用于参与者的大脑数据，评估参与者大脑活动对舞蹈的响应。作者发现若干个特征（动作、音乐、美学和情感的结合）可以预测参与者在大脑中如何映射舞蹈。建模结果还表明，参与这项研究的专业舞者对每种舞蹈风格有更独特、个性化的大脑映射，尤其是对舞蹈动作。 

这项工作为人类大脑如何感知和创造编舞、以及大脑如何因舞蹈训练而改变提供了新的见解。 

生物医学工程 | 可透皮聚合物在动物体内实现胰岛素输送

A skin-permeable polymer for non-invasive transdermal insulin delivery

Nature

一种化合物经证明可在小鼠和小型猪中透过皮肤递送胰岛素。该研究发表于《自然》，为糖尿病管理提供了除注射外的另一种潜在选择，或支持在其他疗法中的更多应用。 

经皮给药因其便捷和良好的患者依从性，被大量用于小分子药物。不过，对于蛋白质和肽这类较大分子来说，皮肤结构便成了屏障。现有加强皮肤渗透性的技术，如显微操作针、超声和化学试剂，多为有创途径且会破坏皮肤完整性，限制了它们的临床用途。 

英国帝国理工学院的陈荣军、中国浙江大学的申有青、相佳佳、周如鸿和同事报告了一种能快速渗透皮肤的聚合物，名为poly[2-(N-oxide-N,N-dimethylamino)ethyl methacrylate]（OP），它能通过与皮肤不断变化的pH梯度相互作用，渗透不同的皮肤层。与胰岛素结合时，OP能促进其经皮运输至全身循环，并在关键的葡萄糖调节组织内聚集，包括肝和骨骼肌。在糖尿病小鼠和小型猪模型中，在皮肤上涂抹OP-胰岛素能让血糖水平在1-2小时内降至正常范围，与注射胰岛素的效果相当，且正常水平最长可维持12小时。皮肤细胞、血细胞或肝肾等器官功能未发现不良反应。 

研究证明了OP或能在不破坏皮肤结构的情况下渗透皮肤，且结合OP的胰岛素仍能保持其生物活性。尽管仍需进一步评估长期安全性、剂量控制和潜在的临床应用，但该策略或为其他生物大分子的无创给药提供了一个新的多用途平台。 

神经科学 | 语音感知的跨语言共性 

Shared and language-specific phonological processing in the human temporal lobe

Nature

《自然》发表的一项研究发现，人脑对熟悉和陌生语言的声音会有相似的反应。研究结果有助于我们理解大脑如何处理语音，并有望指导今后的语言学习和康复的方式。 

所有口语都有一些相同的声学-语音特征，如元音和辅音，但这些声音组合成词的方式却各不相同。此往研究发现，大脑颞上回区域在语音感知中起到了关键作用，但并不清楚颞上回处理熟悉和陌生语言的方式是否一致。 

Edward Chang和同事招募了34名讲西班牙语、英语或普通话的受试者，并在他们聆听母语语句和陌生外语语句时记录了他们的脑活动。作者发现，大部分活动都来自颞上回，而且对于熟悉和陌生语言具有相似性。不过，在听到一种已知语言时，脑信号对于词汇相关特征的反应会增强，如词边界（词头和词尾）和词频。在讲西英双语的受试者中，这些信号对两种语言都会增强。 

研究结果表明，虽然大脑处理不同语言的基本语音的方式相同，但经验能将这些语音组合成词。这或解释了为何学一种新语言很难：不仅要听辨声音，还要学会如何组合它们。进一步研究应探索在其他脑区以及对音乐等技能是否也有类似效应。 

文章读完了，留个comment哇！

专业舞者对舞蹈的大脑映射更为独特，你觉得这能解释专业和外行之间的区别吗？

>>点击图片查看详情<<