CogLinks：神经回路“飞行模拟器”助力算法精神病学实现突破

塔夫茨大学的研究人员与来自德国波鸿鲁尔大学的同事们携手合作，共同开发出一种具有开创性的计算模型，命名为CogLinks。该模型被形象地比喻为神经回路的“飞行模拟器”，它赋予科学家们深入探究大脑在外部环境变化时如何进行决策过程和行为纠正机制的能力。这项研究成果已于2025年10月16日发表在权威期刊《自然通讯》（Nature Communications）上，详细阐述了CogLinks如何模拟神经网络中的关键认知功能，包括学习、错误修正以及环境适应能力。

与许多通常被视为“黑箱”的人工智能系统截然不同，CogLinks是一种具备生物学基础的透明模型。它能够精确地复现真实神经元的架构和连接方式。该模型不仅能成功执行复杂的认知任务，还能揭示这些过程发生故障的瞬间，这对于理解精神障碍的本质具有直接的意义。这种高度的透明性使研究人员能够洞察大脑在面临模棱两可的情境时是如何“做出判断”的，而这正是灵活行为和有意识选择的基石。

为了验证CogLinks模型的有效性，研究团队招募了志愿者进行实验，并利用功能性磁共振成像（fMRI）技术采集数据。在实验中，参与者需要完成一项任务，要求他们在规则突然改变后迅速调整策略。fMRI数据显示的结果有力地支持了CogLinks的预测：内侧背侧丘脑（mediodorsal thalamus，即视丘）扮演着“控制面板”的角色，负责协调前额叶皮层（prefrontal cortex）的灵活规划功能，以及纹状体（striatum）所控制的自动化习惯。这种协调机制是认知灵活性的关键。

塔夫茨大学神经科学教授迈克尔·哈拉萨（Michael Halassa）领导的这个研究团队认为，这项工作标志着“算法精神病学”时代的开启。该领域旨在利用计算模拟技术，精确描绘精神疾病的生物学原发病因，从而开发出具有针对性的治疗干预措施。哈拉萨教授强调，他们的目标是将生物学、计算科学和临床实践相结合，以更准确地反映人类心智的运作。他明确指出：“如果我们能够理解大脑是如何偏离正常轨道的，我们就能够学会如何对其进行重新校准。”

该研究的主要作者、麻省理工学院（MIT）哈拉萨实验室的博士后研究员米恩·布拉贝巴·王博士（Dr. Mien Brabeeba Wang）指出，CogLinks模型有助于解释与精神分裂症相关的基因突变是如何破坏信息组织，进而影响灵活思维所需的认知能力。这些突变通常涉及大脑中的受体。这一发现提供了一个详细且可观察的机制，用于理解认知灵活性及其功能障碍，为实现更加个性化的精神病学护理铺平了道路。