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是什么让记忆更强大？高回报和重放！
研究人员观察大鼠导航，追溯到了选择性记忆增强背后的机制，即大脑记忆处理中心海马体中所谓的重播过程（replay processes）。这些重要的发现为最神秘的大脑特征之一，记忆巩固，提供了新的见解。当我们经历一些重要的事情时，通常会更好地记住它们。这种增强记忆可能是经历中强化的记忆编码，或经历后内存整合的结果。例如，那些被证明非常有益的经历，已经被发现会导致更强烈、更持久的记忆。“我们大脑巩固记忆的方法之一是在精神上重新体验这种经历，”Fabian Kloosterman教授说。“从生物学角度，这归结为与某种经验相关的神经元活动模式的重新激活或重演。重演一般发生在休息或睡眠时海马皮质脑网络中。
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基因修复向成年自闭症发出挑战
佛罗里达州Scripps研究中心的Rumbaugh实验室在开放获取科学期刊《eLife》上撰文，报告称，在一种叫做SYNGAP1失调症的遗传性自闭症成年小鼠模型中，癫痫发作和记忆的测量指标有所改善。只有一个SYNGAP1基因拷贝工作的孩子天生不能产生足够的SYNGAP1蛋白。两份“坏”拷贝则是致命的。根据缺陷程度，这些孩子长大后会面临一系列的发育挑战。可能包括智力障碍、自闭症样行为、感官加工紊乱和对药物无反应的癫痫发作。佛罗里达州Scripps研究所神经科学系副教授Gavin Rumbaugh博士说，这种疾病可能每10000人中就有一到四个人受到影响，这与脆性X综合征的频率相似。然而，只有通过
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神经生物学|一个神经细胞像1400个单个细胞一样工作
图|© MPI of Neurobiology / MeierCT1是不同的。一般来说，神经细胞从许多突触前细胞（presynaptic cells）接收输入，处理信号，并将其输出传递给下游细胞。然而，在细胞CT1中，大约1400个细胞区域中的每一个都像一个单独的神经元一样工作。这使得CT1能够从果蝇复眼的各个方面获取信息，并在局部帮助计算运动方向。利用细胞的计算机模型，来自Max Planck神经生物学研究所的Alexander Borst和Matthias Meier发现，CT1已经达到了生物物理学的极限。“那真是个神奇的细胞！”这是Matthias Meier向他展示结果时Al
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Nature：摇头丸的新作用——重启大脑网络发育
MDMA的学名是3,4－亚甲基二氧甲基苯丙胺，也就是我们常听说的“摇头丸”，这种迷幻剂有强烈的兴奋和致幻作用，服用者大脑皮层兴奋，在没有音乐的时候，头会轻微地晃动，长期滥用极易产生依赖性，还会造成行为失控、精神病和暴力倾向。 但是最近的一项研究发现这种迷幻剂可以重新激活脑内的催产素依赖的社会奖励系统的“关键时期”。约翰霍普金斯大学的神经科学家报告称，在服用了MDMA的成熟小鼠中，催产素触发突触中的信号传导，有助于社会学习和记忆，这一过程通常不会发生在老年动物身上。这些发现有助于开发创伤后应激障碍（PTSD）和其他疾病的新治疗方法。非常荣幸赛业生物制备的OT-2A-Flp基因敲入小鼠模
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人工智能接入人类大脑活动创建语言
植入电极的癫痫患者帮助破译语音（图| WENHT/ISTOCK.COM）对于大多数不能说话的人，“意念”隐藏在他们的大脑中，没有人能直接破译这些信号。三人研究小组，加州大学旧金山研究所的Gopala K. Anumanchipalli、Josh Chartier和加州大学伯克利分校的Edward F. Chang利用手术植入大脑电极获得的数据，将其转化成为了计算机生成语言。在新发表的《Nature》文章中，研究小组使用了神经网络计算模型，在某些情况下重建了单词和语句，使人类听者得以听懂。过去的所有努力都未曾成功地重新创造出人们所期望的演讲。日内瓦大学神经工程师Stephanie Martin表
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神经科学家逆转了“天才/疯子”的一些行为症状
威廉斯氏综合征（Williams syndrome，WS）是一种先天性疾病，患上这种罕见疾病的孩子天生有学习障碍，WS同样可能导致精神分裂，每10000人中就会有一人受到影响，心脏、肾脏和血液也很容易出毛病，但他们却往往具有惊人的语言能力、较高的社交能力，而且他们中出了不少音乐天才。特拉维夫大学（Tel Aviv University）的一项新研究发现，神经细胞中的基因缺失或缺陷是导致与WS相关的异常超社会行为的原因。 研究表明，缺乏转录因子基因Gtf2i会导致小鼠模型髓鞘缺损。髓鞘是轴突周围的“绝缘带”；轴突在神经元中携带电脉冲彼此通信。根据这项研究，科学家认为髓鞘上的这些缺陷，导致了WS小
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什么物质能阻止神经细胞退化？
杜克-新加坡国立大学医学院（Duke-NUS Medical School）的一项研究发现，以在基因调控中的作用而闻名的多蛋白“整合子复合体（Integrator complex）”成员，对于果蝇的大脑健康发育至关重要。这一发现对进一步理解和治疗人类神经发育障碍具有指导意义。人整合子基因intS1和intS8的突变与神经发育综合征有关，神经发育综合征的特征是严重的智力障碍、癫痫和轻微的脑结构异常。然而，整合子复合体在大脑发育过程中的作用还没有被很好地理解。神经科学和行为障碍项目副主任、该研究的主要作者王洪彦（Wang Hongyan）副教授说：“我们研究了果蝇大脑中的整合子复合体成员，以了解他
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迷幻药MDMA可以重新唤醒大脑中的“关键时期”
生物通报道：MDMA的学名是3,4－亚甲基二氧甲基苯丙胺，也就是我们常听说的“摇头丸”，这种迷幻剂有强烈的兴奋和致幻作用，服用者大脑皮层兴奋，在没有音乐的时候，头会轻微地晃动，长期滥用极易产生依赖性，还会造成行为失控、精神病和暴力倾向。但是最近的一项研究发现这种迷幻剂可以重新激活脑内的催产素依赖的社会奖励系统的“关键时期”。约翰霍普金斯大学的神经科学家报告称，在服用了MDMA的成熟小鼠中，催产素触发突触中的信号传导，有助于社会学习和记忆，这一过程通常不会发生在老年动物身上。这些发现有助于开发创伤后应激障碍（PTSD）和其他疾病的新治疗方法。这一研究成果公布在Nature杂志上。这个关键时期（C
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增加体育运动真的可以预防抑郁症吗？
根据世界卫生组织的报告，我国患抑郁症的人数超过5400万人，占总人口的4.2%。大学生群体因身受学业、就业、感情等压力，更是成为患抑郁症的主要群体。 早前，很多研究人员已经提出经常进行体育活动的人，患抑郁症的几率相对较低。但这一说法仍缺乏确切证据。美国麻省总医院 （Massachusetts General Hospital）研究团队近日对该说法进行了基于基因数据的研究，以确认体育活动是否真的可以有效降低抑郁症发病几率。麻省总医院基因组医学中心精神病学和神经发育遗传学组Karmel Choi博士表示：“我们已经在基因数据中发现证据可以证明体育活动越多，患抑郁症的几率就越低。这一发现至
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背靠背两篇《Current Biology》解释：大脑决断“鱼与熊掌”的关键！
目前就职于中国科学院神经科学研究所的左艳芳（Yanfang Zuo）此前作为SISSA的博后开始进行这项研究。与SISSA的认知神经科学小组一起，他们发现一旦大脑的处理网络积累了正确数量的感官信息，就会触发感性决策（对识别对象采取适当行动）。“我们的感官感受器不断地从外部世界收集信息，让我们了解周围的事物，并做出相应行动。识别一个物体的身份似乎几乎是一瞬间的事。然而，有时信息进入感觉系统更为缓慢，凭一时高兴的和即时感知是不可能的。那么，信号是如何随着时间累积的呢？神经系统何时决定‘足够是足够了：该行动了’？ 左艳芳和SISSA触觉感知和学习实验室主任Mathew E. Diamond在《Cur
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Nature挑战长期观点：死去了还可以恢复大脑功能
生物通报道：耶鲁大学科学家最新报告称，他们在死亡4小时后，恢复了猪的大脑中循环系统和细胞活性，之前长期以来科学家都认为死亡后某些脑功能会停止作用，而且这是不可逆转的，这项新研究提出了不同的观点。这一研究成果公布在4月18日Nature杂志上。研究人员从肉类加工厂获得了死后猪大脑，进行分离后用专门设计的化学溶液浸泡，结果发现许多基本的细胞功能恢复了。文章作者，耶鲁大学神经科学和遗传学教授Nenad Sestan说：“大型哺乳动物完整的大脑保留了先前未被充分认识的循环系统恢复能力，以及循环停止后数小时的某些分子和细胞活性的恢复能力。”不过研究人员也强调，这些大脑缺乏正常脑功能相关的任何可识别的电信
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解开中枢神经系统自身免疫性炎症谜团 Nature子刊发现关键的表观遗传机制
生物通报道：炎症是机体对抗感染及组织损伤反应的一个重要组成部分，但失控的炎症可导致各种疾病发生，并促进癌症形成。由德克萨斯大学MD安德森癌症中心领导的一项新研究，有可能会让罹患多发性硬化症（MS）和其他炎症性疾病的患者受益。这项研究描述了一个叫做Trabid的蛋白质调控因子，是导致多发性硬化症患者中枢神经系统自身免疫性炎症这一谜团中一个重要的部分。研究结果发表在Nature Immunology杂志上。文章作者，德克萨斯大学MD安德森癌症中心免疫学教授Shao-Cong Sun表示，“我们的研究结果阐明了调控细胞因子基因IL-12和IL-23的一个表观遗传机制，确定了Trabid是炎症性T细胞
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新工具：人工智能比人类更快地识别出神经元
Duke大学生物医学工程开发了一种可以像人类研究员一样精确追踪活动神经元形状的自动化工具，而且用时很短。这项技术基于人工智能来解释视频图像，解决了神经元分析中的一个关键障碍，使研究人员能够快速收集和处理神经元信号，进行实时行为研究。文章发表在本周的《PNAS》杂志。为了测量神经活动，研究人员通常使用一种被称为双光子钙成像的程序，允许他们记录活动物大脑中单个神经元的活动。这些记录使研究人员能够跟踪哪些神经元在放电，以及它们如何潜在地对应不同的行为。虽然这些测量方法对行为研究很有用，但在记录中识别单个神经元却是一个艰苦的过程。目前，最精确的方法需要一名人类分析师圈出他们在视频中看到的每一个“火花”
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《Science》杂志发表的一项研究揭示了大脑中的关键“电子开关”
科学家揭示了大脑中与学习、记忆、行为和情绪相关的关键受体的结构。这项发表在《Science》杂志上的新研究首次揭示了AMPA受体在其天然状态下的结构。这一发现可能导致人们对神经系统紊乱和疾病背后的机制有了新的认识。“这些是大脑的基本电子开关，”通讯作者、Jennifer和Bernard Lacroute神经科学终身席位高级科学家、霍华德休斯医学院研究员Eric Gouuux说。“如果这些开关不能正常工作，那么大脑就不能正常工作。它会导致癫痫发作、记忆力丧失和神经退行性疾病，如阿尔茨海默。”俄勒冈健康与科学大学（OHSU）和美国能源部太平洋西北国家实验室的研究人员使用低温电子显微镜和靶向质谱来揭
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Science公布太空双胞胎实验结果之一：如何改变大脑
生物通报道：2017年，美国宇航局（NASA） 以一对双胞胎宇航员为对象，展开了个基因研究项目，想看看太空环境会对人的基因产生什么影响。4月Science公布了相关的一系列研究成果。其中加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员分析了长期太空飞行如何影响体内蛋白质和代谢物的调节，以及对心血管健康和视力的影响。宇航员斯Scott Kelly和Mikhail Korniyenko送到国际空间站生活一年，从2015年3月开始，一共342天。他们的兄弟则在地球上工作，这是迄今为止最全面的针对人体太空飞行生活的多组学研究。（左边是Scott，他在国际空间站生活了将近一年，右边是他的双胞胎兄弟Mark，在地球上
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《Neuron》摆脱坏情绪！科学家发现了一个关键的新神经通路
这项研究发表于《Neuron》杂志。几十年来，科学家们一直把情感记忆视作一把双刃剑：有些事整体令人难忘，但事件的细节往往是模糊的。缺乏详细的记忆可能导致负面情绪的错误重激活。例如，有人被狗咬了，Ta可能会对各种品种，无论大小的狗都感到焦虑。理解情绪记忆的本质对治疗创伤后应激障碍（PTSD）和其他精神障碍有影响。“情感对我们如何生动地记忆经验产生了很强大的影响，”UCI生物科学学院神经生物学与行为学教授、医学院神经学和精神病学教授、学习与记忆神经生物学中心主任Michael Yassa说。“然而，我们在人类身上发现，情绪记忆的影响并非总是积极的。在许多情况下，情绪的觉醒会削弱一个人区分相似经历的
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麻省总医院发现脑部扫描揭示功能性神经障碍的神经生物学机制
由美国麻省总医院（Massachusetts General Hospital）神经病科、精神科和放射科研究人员领导的一项研究发现，功能性神经障碍的患者在处理感觉运动、情绪和认知信号时，大脑区域的连通性发生了改变。这是一种常见病，具有神经病学症状，但无明显的生理上的原因。 功能神经内科学研究小组负责人、麻省总医院神经内科和精神科医师、哈佛医学院神经病学助理教授David Perez博士表示，“与其他主要的神经或精神疾病相比，人类对功能性神经障碍发病机制的理解尚处于起步阶段。我们以前的研究发现，脑岛（可能参与自我和情感意识的大脑部分）的结构变化与神经系统功能性失调患者的身体残疾相关。在
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干细胞再生让大脑“年轻”
科学家曾认为哺乳动物在进入成年期时所有神经元都已形成，直到上世纪60年代才发现,成年人大脑的某些部位依旧会产生新的神经元，而上世纪90年代的研究则进一步证实了这些神经元的来源和功能。近期，研究人员在小鼠中发现神经祖细胞的单一谱系参与了胚胎期、出生后早期和成年期海马区的神经发生，并且这些细胞在小鼠的整个生命周期中不断产生。这项研究近日发表在《细胞》上。“从概念上讲，该研究意味着我们的大脑有能力持续改进、适应以及将新细胞整合到神经回路中。”本文通讯作者、美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的宋红军（音译）说。神经发生曾被认为有两个阶段：发育阶段，主要发生在胚胎期和出生后早期，由干细胞形成神经元并建立起
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华人团队发表最新《Cell》推翻成年哺乳动物大脑神经发生理论
科学家们曾经认为，哺乳动物成年后已经具备了所有神经元。但是60年代的研究发现，在成人大脑的某些部位仍会产生新神经元。90年代的开创性研究帮助确定了它们的起源和功能。最新Cell杂志发表的一篇报道指出，在小鼠身上，单一的神经祖细胞谱系有助于胚胎、早期出生和成年后海马神经发生，并且，这些细胞在一生中不断产生。“从概念上讲，这表明我们的大脑有能力持续改进、适应和将新细胞融入到电路之中，”宾夕法尼亚大学医学院的文章通讯作者Hongjun Song说。“这是非常重要的，因为众所周知，海马对学习、记忆和情绪调节很重要。”神经发生最初被认为有两个阶段：发育阶段，主要发生在胚胎和短暂的出生后，在这个阶段，神经
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人类大脑进化幼态持续现象的分子机制
幼态持续（neoteny）是人类进化中发生的独特现象。与我们的近亲非人灵长类相比，人类的发育速度变慢，发育过程延缓。人类的幼态持续在进化上的重要性在于为大脑发育和神经网络的可塑性提供了更长的时间窗口，是人类智力形成的关键因素。然而，人们对人类幼态持续的遗传基础尚不清楚。中国科学院昆明动物研究所宿兵团队早在2004年通过对人类大脑发育关键基因MCPH1的分子进化研究，首次发现该基因的蛋白序列在人类起源中发生了多个位点的人类特有变异（Wang and Su,2004）。2013年，他们通过细胞功能实验，进一步证实这些人类特异的序列变异会改变MCPH1对下游基因的调控模式，在细胞水平上证实了MCPH
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