¿Por qué no puedo proporcionar una firma de tipo explícita a una acción ST local enlazada con let?

Tengo el siguiente programa simplificado que funciona bien:

{-# LANGUAGE Rank2Types #-}
module Temp where

import Control.Monad.ST
import Control.Monad
import Data.STRef

mystery :: Int -> Int
mystery start =
  let
    run :: ST s Int
    run = do
      count <- newSTRef (1::Int)
      loop count start
      readSTRef count
  in
    runST run

loop :: STRef s Int -> Int -> ST s ()
loop cnt n = when (n /= 1) 
                  (modifySTRef cnt succ >> 
                     if n `mod` 2 == 0 
                       then  loop cnt (n `div` 2) 
                       else  loop cnt (n * 3 + 1))

Muevo la definición de loop dentro del bloque do para poder utilizar el contador creado en run de la siguiente manera:

mystery :: Int -> Int
mystery start =
  let
    run :: ST s Int
    run = do
      count <- newSTRef (1::Int)
      let
        loop :: Int -> ST s ()
        loop n = when (n /= 1) 
                      (modifySTRef count succ >> 
                        if n `mod` 2 == 0 
                          then  loop (n `div` 2) 
                          else  loop (n * 3 + 1))
      loop start
      readSTRef count
  in
    runST run

Esto me da el siguiente error:

No se pudo hacer coincidir el tipo ‘s1’ con ‘s’
    ‘s1’ es una variable de tipo rígida delimitada por
      la firma de tipo de:
        loop :: forall s1. Int -> ST s1 ()
      en ...
    ‘s’ es una variable de tipo rígida delimitada por
      la firma de tipo de:
        run :: forall s. ST s Int
      en ...
    Tipo esperado: ST s1 ()
    Tipo real: ST s ()
    En la expresión:
     ...

Entiendo que s no está permitido escapar, pero según lo que veo, ¿no debería hacerlo? Además, cuando quito la firma de tipo para loop, el problema desaparece. Supongo que eso indica que la firma de tipo es incorrecta de alguna manera, pero es igual que antes, excepto sin el contador y no tengo idea de qué debería ser.

Cambiar el nombre de s para que coincida o no coincida con el s mencionado en run no hace ninguna diferencia.