-
《Neuron》一种涉及终止决策的神经机制
在决策过程中,人类的大脑基本上是在积累有用的信息,权衡各种选择,直到有足够的证据来做出选择。过去的研究表明,与选择相关的证据是在大脑外层的特定部分(即皮层)积累起来的,但人们对最终“选择”决策的神经机制仍知之甚少。哥伦比亚大学的研究人员进行了一项旨在更好地理解这些神经机制的研究。他们的论文发表在《Neuron》杂志上,强调了中脑结构上丘(SC)在终止决策中的作用。“这项工作是几十年来对决策的神经生物学研究的高潮,”进行这项研究的研究人员之一Michael N. Shadlen说。这句话有点欺骗性,因为重点不是做出好与坏的决定,而是大脑如何产生一个想法,或者至少我是这样想的。因为决策涉及到信息和
-
Immunity:干扰素γ是产生肺驻留记忆B细胞的关键因素
在流感期间,B细胞与其他免疫细胞相互作用,然后采取不同的途径来保护身体。一条途径是B细胞分化为产生抗体的细胞。另一种途径是B细胞分化为肺驻留记忆B细胞(lung-BRMs),这对肺免疫至关重要。与帮助抵抗当前感染的产生抗体的B细胞不同,长期存在的非循环肺brm从引流淋巴结转移到肺部。它们永久地驻留在那里,作为第一层防御,在未来的感染中可以快速反应产生抗体。了解产生这些肺部brm的机制对更好地开发流感疫苗很重要。据世界卫生组织统计,季节性流感每年导致29万至65万人死亡。然而,与年轻人相比,流感疫苗对老年人(风险最大的人群)的效果较差。此外,还需要对特定病毒的后期变体更有效的疫苗。伯明翰阿拉巴马
-
一种分子消除神经之间的“串扰”
神经元通过电信号进行“聊天”,而电信号通过神经元之间的连接点——突触——传递信息。出生后,突触的数量会增加,在儿童时期,大脑开始成熟,去除许多不必要的突触。但如果神经系统的发育出现问题,就可能会导致发育障碍。对此,东京大学的研究团队“对于理解‘大脑如何通过遗传信息和外部经验在功能上成熟’非常感兴趣”。该团队希望揭示神经发育过程中突触消除的分子机制,为Angelman综合征等发育障碍提供见解。东京大学的研究人员揭示了突触前Ube3a E3连接酶是如何消除神经聊天的,这是Angelman综合症的一个原因。这项研究有助于找到治疗Angelman综合征的更好的药物靶点。Angelman综合征是一种罕见
-
利用神经网络和迁移学习,改进了上万个微生物群落的标注
微生物组领域的研究已经产生了大量的数据,从而产生了大量可公开获取的微生物样本,这些样本的准确注释对于跨学科有效利用微生物组数据至关重要。然而,目前主流的微生物数据库存在一个非常大的挑战,即大量的微生物样本缺乏必要的注释,特别是关于收集位置和样本生态位的信息,并且一部分微生物样本可能存在注释错误,这极大地阻碍了环境微生物领域的研究。2023年8月,华中科技大学生命学院系统生物学与生物信息学系宁康教授团队,以华中科技大学为唯一单位在环境学和生态学领域国际著名期刊《Environmental Science and Ecotechnology》(年综合发文量<50)上发表题为“Refining
来源:华中科技大学生命与科学技术学院
时间:2023-09-18
-
术后大脑功能的保护剂
中国科学院大学宁波眼科医院和华美医院的专家对手术患者面临的一个关键问题:术后认知功能障碍(POCD)进行了深入研究。术后认知功能障碍,通常简称为POCD,是一些患者在接受需要麻醉的外科手术后出现的一种神经系统并发症。它表现为认知能力的明显下降,特别是影响学习、记忆、集中力等领域,甚至导致性格变化。根据《Bosnian Journal of Basic Medical Sciences》发表的一篇文章,POCD的传统治疗方法主要侧重于调节营养和体液平衡、维持电解质和提供心理支持。一些患者还给予神经营养药物以支持神经生长和健康。目前的问题是:麻醉后的认知风险麻醉是一种医学实践,包括在手术或诊断过程
来源:Bosnian Journal of Basic Medical Sciences
时间:2023-09-18
-
老鼠学习的惊人方式
从记忆的本质到疾病的治疗,神经科学的发现都依赖于读取老鼠的思想,因此研究人员需要真正了解啮齿动物的行为在实验中告诉他们什么。在一项关于从奖励中学习的新研究中,麻省理工学院的研究人员破译了一些最初令人困惑的老鼠行为,对老鼠如何思考产生了新的想法,并为未来的研究提供了一个数学工具。老鼠应该掌握的任务很简单:向左或向右转动转轮以获得奖励,然后识别奖励方向何时改变。当神经正常的人玩这种“逆向学习”游戏时,他们会迅速推断出最佳方法:坚持有效的方向,直到行不通,然后立即转换方向。值得注意的是,精神分裂症患者很难完成这项任务。在PLOS Computational Biology上的一项新研究中,老鼠的表现
-
新帕金森病诱因颠覆了人们的普遍看法
多巴胺能神经元的退化被广泛认为是导致帕金森病的第一个事件。但这项新的研究表明,神经元突触的功能障碍——神经元向另一个神经元发送脉冲的微小间隙——导致多巴胺的缺乏,并在神经变性之前发生。帕金森病影响1%至2%的人口,其特征是静息性震颤、僵硬和运动迟缓(运动缓慢)。这些运动症状是由于中脑多巴胺能神经元的逐渐丧失。科学家们说,这项研究结果将于9月15日发表在《Neuron》杂志上,为治疗开辟了一条新的途径。“我们发现,多巴胺能突触在神经元死亡之前就会功能失调,”西北大学范伯格医学院神经学主席、辛普森奎雷神经遗传学中心主任Dimitri Krainc博士说。“基于这些发现,我们假设在神经元退化之前靶向
-
李小英教授及其合作团队采用强化学习算法优化2型糖尿病患者的血糖控制:一项概念验证试验
2型糖尿病(T2D)是最常见的慢性疾病,给社会造成巨大的经济负担。最新数据显示,我国每9个成人中就有一个糖尿病患者,其中将近50%的糖尿病患者使用胰岛素注射治疗。如何为这些糖尿病患者精确高效地调整胰岛素用量一直以来是困扰医学界的难题。传统的胰岛素剂量调整很大程度上依赖医生的经验,并遵循临床指南调整患者胰岛素,达到血糖控制目标。由于糖尿病患者对胰岛素反应的个体差异性,以及糖尿病病程进展对胰岛素需求的变化,传统的胰岛素治疗模式无法满足日益增长和动态变化的临床需求,因此制定个体化、精准、动态的胰岛素调整策略具有重要的临床意义和社会价值。2023年9月14日,复旦大学代谢与整合生物学研究院/附属中山医
来源:复旦大学 代谢与整合生物学研究院
时间:2023-09-16
-
李聪课题组阐述用于可视化神经退行性疾病线粒体异常的荧光成像平...
随着全球人口老龄化日益加重,神经退行性疾病(ND)的发病率和死亡率迅速增加。帕金森病(PD)、阿尔茨海默病(AD)、亨廷顿舞蹈病(HD)等神经退行性疾病的共同病理表现为毒蛋白蓄积造成的神经元损伤。基于不断增长的临床需求,对神经元线粒体的动态监测技术已成为ND药物研发的急迫需求。线粒体功能障碍在ND发生、发展过程中发挥了重要作用。原发性线粒体异常出现在毒蛋白蓄积和疾病临床症状之前。随着ND进展,毒蛋白逐渐沉积并诱发继发性线粒体功能障碍,例如酶活性受损和线粒体蛋白质稳态改变。在ND后期阶段,线粒体损伤加剧,严重的线粒体功能障碍会导致神经元死亡并
-
耶鲁大学发表《Nature》揭示免疫系统改变我们的行为
仅仅是海鲜的气味就会使那些对它过敏的人严重生病,因此他们更有可能避免吃海鲜。同样,吃了某道菜后食物中毒的人也会尽量避免食用。这些例子说明了免疫系统在驱动过敏和食物中毒反应中的重要性,同时也强调了免疫系统在控制动物行为方面的重要作用。然而,尚不清楚它是否在促使这些类型的过敏行为中发挥了任何作用。最近发表在《自然》杂志上的一项由耶鲁大学领导的研究表明,免疫系统在改变我们的行为方面起着至关重要的作用。这篇文章探讨了免疫系统在对环境中的过敏原和病原体反应中的重要性,揭示了免疫系统在改变我们的行为方面发挥的关键作用。研究人员通过实验发现免疫识别对于控制行为和对毒素的防御具有重要作用,没有免疫系统的沟通,
-
《Nature》一个大脑类器官改变自闭症研究的故事
人类大脑是否存在一个最终导致自闭症的致命弱点?根据一项革命性的新系统,结合了脑类器官技术和复杂的遗传学,研究人员现在可以在人类脑类器官的单细胞水平上全面测试并行的多种突变的影响。这项技术由奥地利科学院分子生物技术研究所(IMBA)的Knoblich小组和苏黎世联邦理工学院的Treutlein小组的研究人员开发,可以识别自闭症谱系障碍背后的脆弱细胞类型和基因调控网络。这种创新的方法对挑战人类大脑的最复杂的疾病之一提供了无与伦比的见解,给自闭症临床研究带来了急需的希望。研究结果已经于9月13日在《Nature》杂志上发表。与其他动物物种相比,人类的大脑通过发展依赖于人类特有的过程,使我们能够建立一
-
每个人的大脑都有独特的“疼痛指纹”
最近的一项研究发现,每个人的大脑中都有一个独特的“疼痛指纹”,因人而异。由埃塞克斯大学和慕尼黑路德维希·马克西米利安大学疼痛神经科学小组共同领导的这项研究发现,与短暂疼痛和触摸相关的脑电波的快速振荡在扫描结果中差别很大。从历史上看,这些波被称为伽马振荡,被认为代表了大脑中的疼痛感知。然而,早期的研究主要集中在集体数据上,往往忽略了观察到的个体之间的差异,有时甚至将这些差异视为扫描中的“噪音”。心理学系的埃利亚·瓦伦蒂尼博士发现,伽马波在时间、频率和位置上存在重大差异,令人难以置信的是,有些人根本没有出现波。瓦伦蒂尼博士说:“我们不仅第一次确定了个体伽马反应的极端可变性,而且还表明个体的反应模式
来源:Journal of Neurophysiology
时间:2023-09-15
-
早期阿尔茨海默病中大脑星形胶质细胞增加与血液之间的新联系
一项新研究显示,在阿尔茨海默病的早期阶段,大脑免疫防御细胞星形胶质细胞的激活能够通过脑部PET扫描仪进行早期追踪,并且这与疾病后期在血液中能够检测出的变化有关。这项研究已经发布在《Molecular Neurodegeneration》杂志上。研究者Konstantinos Chiotis是一位来自卡罗林斯卡医学院神经生物学、护理科学和社会学系的研究员,他解释说:“我们的研究揭示了星形胶质细胞在阿尔茨海默病的记忆障碍发展之前就会被激活,通常会提前十多年。通过使用现代脑成像技术如PET,我们现在可以在个体表现出症状之前追踪到星形胶质细胞的早期激活。”此外,这项研究还强调,他们最新的技术进步显示,
来源:Molecular Neurodegeneration
时间:2023-09-15
-
让T细胞大军变得更强大的途径:提高免疫系统对流感的记忆
现在,密苏里大学的研究人员离让T细胞大军变得更强大又近了一步。最近在Roy Blunt NextGen Precision Health大楼进行的一项研究中,研究人员发现,通过操纵参与清除肺部流感病毒的T细胞中的一个分子信号通路,可以提高免疫记忆的强度和寿命。这一发现可能支持未来开发更有效的疫苗和治疗方法,以对抗流感和其他呼吸道感染,最终目标是增加人体的免疫记忆,从而预防和减轻感染和再感染的严重程度。MU医学院的副教授Emma Teixeiro和Mark A. Daniels领导了这项由NIH资助的研究,该研究涉及独特的流感感染小鼠模型。“像我这样的免疫学家一直想知道为什么流感感染后肺部的T细
来源:University of Missouri-Columbia
时间:2023-09-14
-
一种非侵入性的观察大脑中的铁平衡
由耶路撒冷希伯来大学(ELSC) Safra脑科学中心的Shir Filo和Aviv Mezer教授以及特拉维夫Sourasky医学中心神经外科肿瘤科现任主任Tal Shahar博士领导的研究小组公布了一项突破性的磁共振成像(MRI)技术,该技术有望彻底改变我们对人脑铁稳态的理解。他们的研究发表在《Nature Communications》杂志上,展示了非侵入性评估脑内不同分子铁环境的能力,揭示了它在正常脑功能、衰老、神经退行性疾病和癌症中的重要作用。传统的核磁共振成像扫描提供定性图像,需要医学专业人员进行主观解释。相比之下,定量核磁共振成像试图复制生病时准确评估体温的精确度,而不是像“太热
来源:Nature Communications
时间:2023-09-14
-
健康的生活方式有助于预防抑郁症,Nature子刊新研究解释了其中的原因
一项新研究发现,健康的生活方式包括适量饮酒、健康饮食、定期体育锻炼、健康睡眠和频繁的社交,同时避免吸烟和久坐不动,可以降低患抑郁症的风险。在今天发表在《自然心理健康》杂志上的一项研究中,来自剑桥大学和复旦大学的一个国际研究小组研究了包括生活方式因素、遗传、大脑结构以及我们的免疫和代谢系统在内的一系列因素,以确定可能解释这种联系的潜在机制。根据世界卫生组织的数据,大约每20个成年人中就有一个患有抑郁症,这种情况对全球公共卫生造成了重大负担。影响抑郁症发病的因素很复杂,包括生物因素和生活方式因素。为了更好地了解这些因素和抑郁症之间的关系,研究人员求助于英国生物银行,这是一个生物医学数据库和研究资源
-
梦和噩梦的科学:当我们睡觉时,我们的大脑在发生什么?
昨晚你可能睡了七到八个小时。其中大约一到两次可能发生在深度睡眠中,尤其是如果你年轻或经常锻炼的话。这是因为睡眠会随着年龄的增长而变化,而锻炼会影响大脑活动。大概有三到四个小时是轻度睡眠。在剩下的时间里,你可能处于快速眼动睡眠(REM)状态。虽然这并不是你的大脑可能做梦的唯一时间——我们在其他睡眠阶段也会做梦——但这是你醒着的时候,你的大脑活动最有可能被回忆和报告出来。这通常是因为奇怪的想法或感觉会把你吵醒,或者是因为睡眠的最后一个小时几乎都是快速眼动睡眠。当梦或闹钟把你叫醒时,你很可能刚从梦中醒来,而你的梦通常会在你醒来后的几分钟里徘徊。在这种情况下,你记得它。如果它们是奇怪或有趣的梦,你可能
-
基础生物学被颠覆:新发现挑战了长期以来对“第二大脑”的看法
这些发现可能会为改善胃肠道疾病的治疗铺平道路。跟随你的直觉。食欲不振。一个勇敢的举动。虽然我们经常认为肠道只是一个消化工具,但这些常见的表达反映了肠道在更广泛的基本功能中发挥的核心作用。整个消化道由肠神经系统(ENS)组成,这是一个由数以百万计的神经元和神经胶质细胞组成的庞大网络,这两种主要的细胞类型也存在于中枢神经系统中。虽然通常被称为第二大脑,但ENS不仅产生相同的神经递质,而且实际上早于大脑中枢神经系统的进化。ENS的功能对生命至关重要,远远超出了消化,因为它调节免疫力、肠道分泌物,并实现肠道和大脑之间复杂的双向交流。这就是为什么快乐的肠道与快乐的大脑共存,以及为什么消化问题会导致情绪和
-
大脑中特化的T细胞减缓了阿尔茨海默病的进展
“人们通常认为免疫系统参与了对细菌或病毒感染的防御,尽管人们对免疫系统在神经退行性疾病中的作用越来越感兴趣,”圣犹达免疫学系的第一作者Jordy Saravia博士说。“我们发现了一个重要的免疫细胞通讯轴,它在阿尔茨海默病模型中具有保护作用。”小胶质细胞是大脑中负责清除-淀粉样斑块的免疫细胞。随着阿尔茨海默病的进展,小胶质细胞可能失去清除这些斑块的能力,转而产生可能加速β -淀粉样斑块进展的炎症介质。圣裘德研究小组发现,积累另一种称为CD8+ T细胞的免疫细胞亚型,通过与小胶质细胞相互作用来减缓这一过程是必不可少的。反过来,这种相互作用对限制β -淀粉样蛋白负担和保持疾病小鼠模型的记忆能力很重
来源:St. Jude Children's Research Hospital
时间:2023-09-12
-
使用可卡因与长期大脑变化和认知能力下降有关
德克萨斯农工大学的研究强调了药物使用与抑制性大脑回路的显著变化之间的联系,从而导致认知灵活性降低。根据美国国立卫生研究院(NIH)的数据,美国大约有5000万人正在与酒精或可卡因使用障碍带来的困难作斗争。这些上瘾不仅会对健康造成严重危害,而且还会损害我们的认知灵活性,即在不同任务或策略之间适应和切换的能力。虽然过去的研究表明药物成瘾与这种形式的认知能力下降之间存在联系,但这种认知障碍的潜在原因仍然难以捉摸。认知灵活性在我们生活的各个领域都是至关重要的因素,包括学业成就、就业成功以及向成年期的过渡。随着年龄的增长,这种灵活性在减轻认知能力下降方面发挥着重要作用。然而,认知灵活性的不足与学业缺陷和
来源:Nature Communications
时间:2023-09-12