拥抱复杂性：提升基础神经科学转化能力的必由之路
时间:2026-04-15 19:54 来源:Transmitter 作者: 点击:次
基础神经科学致力于在动物模型中理解复杂的大脑过程，期望这些洞见最终能“放大”至临床现实。然而，我们深知现有模型的局限性：例如，自闭症或多发性硬化症的小鼠模型仅能捕捉这些疾病的片段。患者具有高度变异的症状、病程、合并症和治疗反应；环境与社会因素以非线性、情境依赖的方式相互作用。但基础研究在设计对照实验时，往往优先考虑内部有效性和机制清晰性，而将人类条件的复杂性和变异性视为需要“控制掉”的噪声。一篇发表于《The Transmitter》“科学与社会”栏目的观点文章呼吁：必须将异质性视为所研究系统的基本特征和实验设计的核心考量，而非一个需要减少或消除的变量。唯有拥抱复杂性，才能真正提升基础研究的转化能力。 问题根源：将“噪声”误读为无用信息在典型的啮齿动物实验中，研究人员会竭力避免使用来自不同房间或不同供应商的小鼠，因为这可能给结果引入“噪声”。然而，作者指出，这种“噪声”恰恰可能为实验设计的普适性和稳健性提供关键信息。一项纳入饲养条件或微生物组变异的研究，可能比严格控制这些参数的设计更具信息量。 类似地，在认知神经科学中，实验范式往往捕捉认知的孤立成分，却很少反映真实世界认知功能的异质性、情境依赖性和生活化的复杂性。任务和实验条件是为可重复性和控制性而优化的，而非为生态效度。我们需要更多研究来评估：我们的模型与临床实践中诊断的人类疾病究竟有多大差异？ 三个关键步骤：从“消除异质性”到“拥抱复杂性”基于网络神经科学、生物医学历史与哲学、功能性单细胞免疫学等领域的洞见，作者提出了基础神经科学家可以立即着手的三个步骤：
一个有力的例证：在系统神经科学中，那些考察跨条件的神经和行为反应分布（而非仅平均效应）的研究，已被证明更能有效预测哪些回路水平的干预足够稳健，从而可转化为神经调控疗法。 实践范例：TRANSCEND博士网络项目作者们共同创立了TRANSCEND项目——一个全新的玛丽·居里博士培养网络，旨在为早期职业神经科学家提供研究复杂脑相关疾病（如自闭症、多发性硬化症）所需的概念和方法工具。其核心创新包括：
TRANSCEND项目体现了核心信念：有意义的神经科学需要的不仅是更好的工具，更是新的思维方式。转化进展将由那些愿意以复杂性为视野设计基础研究、挑战根深蒂固的假设、并重新思考“转化”本身含义的人来推动。 对基础与转化神经科学家的启示
结论基础神经科学的最终目标是改善人类健康。如果我们继续在过度简化的模型中追求完美的内部有效性，而忽略人类条件的固有复杂性，那么转化失败将是必然结果。拥抱异质性——测量它、报告它、建模它、并从中学习——不是对严谨性的妥协，而是一种更高级的严谨。TRANSCEND项目提供了一种可操作的范式。正如作者所呼吁：转化进展将由那些愿意以复杂性为视野设计基础研究的人来推动。现在是时候重新思考“良好实验设计”的假设，让基础神经科学真正为临床现实做好准备。 参考来源： |