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Neuron：揭示大脑中颜色感知的调色板机制
2020年8月26日，《Neuron》期刊在线发表了题为《猕猴V1，V2和V4等级化的颜色处理机制》的研究论文，该研究由中国科学院神经科学研究所王伟研究组与北京大学生命科学学院唐世明研究组合作完成。该研究利用内源性信号光学成像、双光子成像和电生理记录等手段，详细描绘了等级化的不同视觉脑区的色调图结构，揭示了认知颜色空间形成的神经机制。英国科学家牛顿早在18世纪就意识到，光波是电磁波，它本身并不具有颜色。我们能感知数千种不同的色调，是因为大脑中存在编码不同波段可见光的神经元（选择性反应）。从视网膜开始，作为光探测器的视锥细胞有三种，分别检测短波、中波和长波段的可见光，按照红、绿、蓝三原色的调色机
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美国麻省总医院：社会联系是降低抑郁症风险的最强保护性因素
据世界卫生组织最新数据显示，目前全球抑郁症患者已超过3.5亿人，中国抑郁症患者人数也已达9500万。而新冠肺炎给人们带来了新增的的精神压力，包括工作不安全感、罹患疾病、孤立和社会联系的中断，导致全球焦虑症和抑郁症患者人数进一步上升。因此，如何预防并缓解抑郁症等精神疾病已成为研究人员亟待解决的问题。 近日，美国麻省总医院的研究人员从100多种抑郁症风险因素中发现了一组可改变因素，有望成为预防成年人抑郁症的关键。据研究结果显示，社会联系或是降低抑郁症风险最强有力的保护性因素。另外，减少看电视和白天小睡等久坐不动的活动或也有助于降低疾病风险。 “抑郁症已成为世界范围内的首要致残原
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《Neuron》大脑“看见”不需要用“眼”，因为视觉能够反向输出
为了更好地观察周围的世界，动物总是在运动。灵长类动物和人类使用复杂的眼球运动来集中视觉（比如人类在阅读时所做的）；鸟类、昆虫和啮齿动物通过移动头部来实现同样的效果，甚至可以用这种方式估计距离。然而，这些运动是如何在大脑用来“看见”的神经元的复杂电路中发挥作用的，在很大程度上是未知的。这可能是一个潜在的问题领域，因为科学家们创建了人工神经网络来模拟自动驾驶汽车的视觉工作原理。为了更好地理解运动和视觉之间的关系，哈佛大学的一个研究小组研究了当动物可以自由地自由漫游时，大脑中用来分析图像的主要区域之一发生了什么。周二发表在《Neuron》杂志上的这项研究结果表明，初级视觉皮层的图像处理电路不仅在动物
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eLife：昆虫病毒操纵烟粉虱对寄主植物的选择行为
媒介昆虫的寄主偏好性对其传毒能力有重要影响。前期在有关媒介昆虫-病毒互作研究中，发现媒介昆虫趋向于取食被病毒感染的寄主植物，从而完成获毒，而获毒后的媒介昆虫往往不再保持这种对发病寄主的偏好性现象，显示病毒能够直接操控媒介昆虫对寄主选择行为，但相关机制尚不清楚。近日，中国科学院动物研究所戈峰和孙玉诚研究员团队在eLife上发表题为“Apoptotic neurodegeneration in whitefly promotes spread of TYLCV”（Wang et al. eLife 2020;9:e56168. DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.
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大脑中的保镖
海马是大脑中的一个区域，它包含许多神经元，帮助我们在空间中导航。这个区域的绰号是：大脑GPS。大脑皮层的高级区域将信息包发送到海马以产生定位信号。然而，并非所有的软件包都包含相关信息。因此，海马体需要一个合适的保镖来选择传入的信号。这种把关者可能是颗粒细胞，一种位于海马回路入口的神经元。识别正确的单元格奥地利科学技术学院（IST）教授Peter Jonas、Xiaomin Zhang和Alois Schlögl开始研究颗粒细胞中的神经元信号。然而，主要的问题是细胞识别。过去，专家们不能保证他们能正确识别细胞。这篇论文的第一作者Xiaomin Zhang说：“由于这一区域密集分布着各种
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Science Immunology：小胶质细胞帮助大脑对抗病毒感染
冬天的早晨，当你走在寒冷的街头，往往会被烤红薯的香味所吸引。那是因为鼻腔内的嗅觉感觉神经元（OSN）会对吸入的气味作出反应，并将此信息发送到大脑中一个称为嗅球（OB）的区域。按理说，这些神经元暴露在外部环境中，容易成为病毒攻击的目标，但实际上，病毒性呼吸道感染很少从嗅球传播到大脑的其他部位，引起致命性脑炎。这表明此区域的免疫系统很擅长保护大脑，但具体的机制尚不清楚。近日，美国NIH下属国家神经疾病和中风研究所（NINDS）的研究人员确定了小胶质细胞在大脑抗病毒感染中的重要作用。这种机制可以让感染局限于嗅球，并保护嗅球的神经元免受损伤。这项成果于6月发表在《Science Immunology》
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Nature：自闭症与串联重复序列扩增有何关联？
自闭症在过去很长一段时间内都被认为是罕见病。不过，自从自闭症谱系障碍的概念提出后，人们发现其发病率其实很高。据美国CDC统计，自闭症的发病率已达到1/54，相当于1.85%。在中国，自闭症的发病率也在1%或以上。之前的研究发现，自闭症患者的稀有拷贝数及其他复杂的结构变异都有所增加。如今，多伦多病童医院的研究人员分析了患病个体和未患病个体的串联重复序列频率。他们本周在《Nature》杂志上报道称，自闭症患者的串联重复序列扩增的发生率高于其未患病的兄弟姐妹。多伦多病童医院的Ryan Yuen及其同事在论文中写道：“我们的研究结果表明，DNA串联重复序列扩增对自闭症的遗传病因和复杂表型有着很大的贡献
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河北大学王振山教授：雄性小鼠行为和嗅觉神经发育方面新进展
2020年7月17日，河北大学生命科学学院王振山教授团队在生物学领域国际主流期刊《EMBO Reports》（中科院一区Top，2019年影响因子7.5，五年影响因子9.26）在线发表了题为“The microRNA/TET3/REST axis is required forolfactory globose basal cell proliferation andmale behavior”的研究论文。该研究揭示了miR200/TET3/REST 信号传导轴在嗅觉介导的雄性小鼠行为和嗅上皮嗅觉神经元发育过程中的调控作用。作为哺乳动物嗅觉系统重要组成部分，嗅上皮（MOE）的主要作用是感知外界
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神经元如何维持“不死之身”
大多数神经元是在胚胎发育过程中产生的，出生后并没有“备份”。研究人员普遍认为，它们的存活几乎是由外在因素决定的，或者是由外界的力量决定的，比如神经元向神经细胞供应的组织和细胞。加州大学河滨分校的生物医学科学家Sika Zheng领导的一个研究小组对这一概念提出了挑战，并报告称神经元的持续生存在发育过程中也具有内在的程序性。这项发表在《Neuron》杂志上的研究指出了一种机制，研究人员说，这种机制在神经元出生时就被触发，从而内在地减少一种普遍形式的细胞死亡（凋亡）。当这种基因调控停止时，持续的神经元存活被破坏，就会导致动物死亡。一个有机体的生存、大脑功能和健康都依赖于它的神经元的存活。在高等生物
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两个不同的回路驱动大脑感觉
丘脑是感觉信息进入大脑的“大中枢站”。几乎我们感知到的每一个视觉、声音、味觉和触觉都通过丘脑传到大脑皮层。有人认为丘脑在意识本身中起着重要作用。感觉信息不仅通过丘脑传递，也被丘脑处理和转换，这样我们的大脑皮层就能更好地理解和解释来自我们周围世界的这些信号。一种强大的转化来自于将数据传送到新皮层的兴奋性神经元和丘脑网状核（TRN）的抑制性神经元之间的相互作用，后者调节数据的流动。虽然TRN长期以来被认为是重要的，但是对于TRN中的细胞种类、它们是如何组织的以及它们是如何工作的却知之甚少。现在发表在《Nature》杂志上的一篇论文讨论了这些问题。由通讯作者Scott Cruikshank博士和合作
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从SARS和冠状病毒感染中恢复的患者体内携带可诱导的记忆T细胞
杜克国立大学医学院的科学家与新加坡国立大学（NUS）、新加坡总医院（SGH）和国家传染病中心（NCID）密切合作，共同完成了一项研究。研究结果表明，感染和接触冠状病毒可诱导持久记忆性T细胞，这可能有助于当前疫情的管理和针对COVID-19的疫苗研发。研究小组测试了从COVID-19中恢复过来的受试者，发现他们中都存在SARS-CoV-2特异性T细胞，这表明T细胞在这种感染中起着重要作用。重要的是，研究小组发现，17年前从SARS中恢复过来的患者仍然拥有病毒特异性记忆T细胞，并表现出对SARS-CoV-2的交叉免疫。“我们的研究小组还对未受感染的健康人进行了测试，发现其中超过50%的人体内存在S
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Neuron：阿片类药物成瘾记忆的丘脑环路机制
阿片类物质包括鸦片、海洛因等毒品以及吗啡、芬太尼等临床强效镇痛药物，是目前常见的成瘾物质类型。有别于学习、认知等其他记忆类型，毒品成瘾会在人脑内形成持久、顽固、环境关联性极强的记忆，并在生理上对大脑造成结构性破坏。强制戒毒解除后，瘾君子回到过往的环境、接触毒友极易唤起关联性记忆，从而触发毒瘾、造成复吸。因此，长期以来吸毒就是“一旦染毒，终身难戒”，最终导致“一失足成千古恨”。既然毒品相关的记忆分布在大脑的神经网络中，那么能否通过干预相关大脑环路来消除毒品记忆，就具有极其重要的科学和社会意义。 中国科学院深圳先进技术研究院朱英杰团队与美国斯坦福大学陈晓科团队在国际神经科学领域著名学术期刊Neur
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清华学者Cell子刊发现果蝇产卵决策行为新机制
动物依赖特化的机械感受器官和神经元感知外界环境中的机械力信号，如触觉、声音、质地硬度等。黑腹果蝇利用唇瓣上的机械感觉毛判断食物表面硬度，起始取食行为。除了取食硬度感知，果蝇选择产卵地点时需要利用多个感觉器官，如足、唇瓣和产卵器判定产卵基质的硬度，并最终决定产卵决策行为。相较于取食过程中的硬度感知，产卵地点的硬度识别是一个更为复杂，且包含多个机械力感觉步骤的过程，但负责机械力感知的神经机制仍待详细研究。2020年7月9日，清华大学生命学院、IDG/麦戈文脑科学研究院张伟研究员在《当代生物学》（Current Biology）杂志上在线发表题为“平行机械感受信号通路介导果蝇产卵决策行为”（Para
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全球首例新冠母婴传播被证实：来自法国，新生儿有神经学症状
最新研究显示：SARS-CoV-2（新冠病毒）检测呈阳性的母亲可能通过胎盘，将病毒传染给婴儿。来自法国的研究团体通过一项个案研究报告了相关证据，证明一名当地时间7月14日，国际学术期刊《自然-通讯》（Nature communications）在线发表了上述研究，题为“Transplacental transmission of SARS-CoV-2 infection”。该研究由巴黎萨克雷大学医院（Paris Saclay University Hospitals）多部门合作完成，通讯作者为巴黎萨克雷大学医院Antoine Béclère医院儿科与新生儿重症护理医学主任Daniele De
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首次向蝙蝠学习如何应对COVID-19：一切杀不死我们的，终将被我们同化
蝙蝠是许多影响人类的致命病毒，包括埃博拉病毒、狂犬病，以及最近引起冠状病毒的SARS-CoV-2病毒株的零号病人。尽管人类在受到这些病原体的折磨时会出现不良症状，但蝙蝠对病毒的耐受能力非常强，此外，它们的寿命也比同类大小的陆地哺乳动物长得多。它们长寿和抗病毒的秘诀是什么？据罗切斯特大学的研究人员称，蝙蝠的寿命和对病毒的耐受能力可能源于它们控制炎症的能力，而炎症是疾病和衰老的标志。在《Cell Metabolism》杂志上发表的一篇评论文章中，罗切斯特生物学教授Vera Gorbunova和Andrei Seluanov等研究人员概述了蝙蝠独特能力的潜在机制，以及这些机制如何为开发治疗人类疾病的
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华中科技大学EMBO发表Munc18与Munc13蛋白调控突触分泌机制新成果
神经突触分泌是神经元之间传递信息的物质基础。突触囊泡装载神经递质经过复杂转运过程到达突触前膜上的活化区，经过停驻、成熟过程处于待释放状态，Ca2+信号触发突触囊泡在毫秒时间范围内快速释放。介导突触囊泡与突触前膜融合的核心蛋白是SNARE蛋白（包括突触前膜上的syntaxin-1和SNAP-25，囊泡膜上的synaptobrevin-2）；三种SNARE蛋白组装形成SNARE复合物，将囊泡与突触前膜拉近，最终促进膜融合发生。囊泡的成熟的标志事件是SNARE复合物组装和形成。这一过程受到众多蛋白复杂而精密的调控，其中Munc18-1和Munc13对调控SNARE复合物组装和形成尤为重要。华中科技大
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Science开启保护大脑衰老之门：运动锻炼为何对大脑有保护作用？
加州大学旧金山分校的科学家对小鼠进行的一项新研究表明，一种研究的很少的肝脏蛋白，也许就是众所周知的锻炼能对大脑衰老起到积极作用的关键所在。这些发现可能有助于研发新的疗法，让无法进行体育活动的人产生神经保护作用。这一发现公布在7月9日的Science杂志上。运动是保护大脑免受与年龄有关的认知下降的最佳方法之一，也是功能最强大的方法之一，并且运动被证明可以改善患有神经退行性疾病（例如阿茨海默氏病和额颞痴呆）的人的认知能力。但是许多老年人由于身体上的限制或残疾而无法正常运动，研究人员长期以来一直在寻找可以为体育活动量少的人带来某些神经学益处的疗法。这项新研究表明，小鼠运动后，肝脏会向血液中分泌一种名
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北京师范大学eLife发文：揭示测试练习促进记忆更新的神经机制
我们生活在一个高度动态的环境之中，将旧的记忆更新为新的、更适应当下环境的信息对于我们的生存与发展具有十分重要的意义。虽然大量的心理学研究都发现测试练习（retrieval practice）可以有效促进长时记忆的保持与更新，但是这一方法改善记忆的神经机制目前尚不清楚。目前流行的理论包括（1）测试比重复学习难度更大，可以调用更多的大脑资源；（2）测试可以抑制旧记忆，降低冲突。北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室薛贵教授课题组在eLife在线发表了题为Retrieval practice facilitates memory updating by enhancing and differ
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逆转帕金森病！付向东教授发表Nature封面文章重要成果
帕金森病（Parkinson’s diseases, PD）是老年人中常见的一种渐进性神经退行性疾病，65岁以上人群的发病率在2%以上，85岁以上人群的发病率可高达5%，全球发病率仅次于老年痴呆症（Alzheimer’s disease, AD）。中国有占全球一半的近300万的PD患者，且每年新增超过10万例。PD在临床上的综合症状主要表现为运动徐缓、静止性震颤、行动僵化和姿势步态障碍等运动缺陷，同时还伴随有抑郁、痴呆、嗅觉障碍和睡眠失调等非运动障碍，严重影响老年人的生活质量，给家庭和社会造成严重负担。PD的核心病理特征在于中脑黑质区多巴胺（DA）神经元的特异性死亡，从而引起下游纹状体区域多巴
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金纳米粒子保护神经元免于细胞死亡
一种新型纳米金颗粒可以减少暴露于过兴奋状态的神经元的细胞死亡。这项研究是由意大利理工学院生物分子纳米技术中心研究员Roberto Fiammengo领导的一项国际合作。神经递质谷氨酸诱导神经元过度刺激，通常参与神经元间的兴奋性通讯，但是可损伤神经细胞，导致其变性。这种现象被称为兴奋性毒性，常见于许多神经炎症和神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和亨廷顿病，以及癫痫、脑外伤和中风。这些纳米金颗粒并通过肽功能化，允许选择性抑制参与兴奋毒性的突触外谷氨酸受体。纳米颗粒的大小是经典药物的20-50倍，导致只有位于突触外的受体被阻断。这样，在避免过度激活导致细胞死亡的同时，保持了正确的神经传递。本研究结果为神
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