2025年神經科學前沿：腦部結構、神經發生與感知極限的新洞見

2025年的科學進展為我們理解人類大腦的結構組織、記憶儲存機制，以及認知功能的極限帶來了根本性的新知識，為探索意識的奧秘開闢了嶄新的視野。這些突破性發現對於制定平衡認知過程、維持終身認知健康，以及深化對基本意識體驗的理解，具有直接的指導意義。

發表於《自然通訊》（Nature Communications）的研究揭示了人腦在生命週期中存在五個主要的結構組織「階段」，這些階段由四個關鍵的轉捩點所界定。劍橋大學的神經科學家們分析了來自3802名從出生到90歲受試者的擴散性核磁共振造影（dMRI）數據，他們指出，神經連接性的關鍵重組大約發生在9歲、32歲、66歲和83歲。大腦成人架構階段，其特徵是連接性相對穩定，大約從32歲開始，並且是持續時間最長的階段；儘管如此，認知效率的巔峰期平均仍落在成年早期。

在記憶研究領域，我們獲得了關於海馬體作用的重要佐證：數據強烈暗示，海馬體在嬰兒時期就已參與到記憶的編碼與早期鞏固過程。這項發現支持了一種觀點，即「嬰兒期失憶症」的現象，並非源於記憶痕跡無法形成，而是與記憶在後續發展階段的提取或功能性可及性存在關聯。

針對老化與神經退化性過程的探討也取得了進展。研究人員發現，健康的初生嬰兒體內存在高水平的p-tau217蛋白——這種分子在成人體內通常與阿茲海默症的病理變化相關聯。這些觀察結果暗示，在早期大腦發育中，該蛋白可能扮演著與其在神經退化中所扮演角色截然不同的生理調節功能。

瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員，成功解決了長久以來科學界的爭論，他們提供了確鑿的證據，證明人類海馬體的「神經發生」（即新神經元的生成）過程，可以持續到78歲。透過對逝者腦部樣本的分析，他們偵測到了正在增殖的前驅細胞，這證實了即使在老年階段，神經可塑性依然存在，儘管其表現程度在個體間可能存在顯著差異。

關於人類感知的極限，倫敦大學學院的科學家們描述了一種將想像與實際刺激區分開來的神經機制，這與對感官信號強度的評估以及所謂的「現實評估」的形成有關。與此數據相輔相成的是，加州大學柏克萊分校和華盛頓大學的研究人員透過選擇性雷射刺激視網膜的中波（M）視錐細胞，成功地在實驗中誘導出了對一種全新色調——「歐」（'olo'）——的感知，這項成果超越了人類自然色覺光譜的範圍。

最後，在一項旨在實證檢驗相互競爭的意識理論的大型國際合作中，研究團隊發現，功能性磁振造影（fMRI）和腦磁圖（MEG）的數據僅能部分符合「全局神經工作空間理論」（GNWT）和「整合資訊理論」（IIT）的關鍵預測。這些結果突顯了一個事實：當前關於意識的模型需要進一步的精確化與整合。

總體而言，這些關於大腦發育階段、記憶運作機制以及感官感知邊界的最新發現，為未來旨在維持大腦終身適應性與韌性的認知過程平衡策略奠定了堅實的基礎。