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只需少许唾液，即可快速筛查自闭症
近年来，自闭症儿童逐渐引起全社会的关注。实践证明，行为疗法可以改善自闭症的症状，而且干预越早收益越大。然而，自闭症的诊断相当困难，由于传统的检测方法存在假阳性，故评估需要一年左右的时间。一项最新发表在《Frontiers in Genetics》上的研究表明，基于唾液的检测板（panel）能够改善早期阶段的自闭症儿童诊断。研究人员证明，一组32种小RNA的检测能够将自闭症儿童与发育迟缓儿童区分开，准确率为85%。第一作者、宾夕法尼亚州立大学医学院的Steven Hicks指出：“越来越多的证据表明，自闭症是由儿童的基因和环境之间的相互作用引起的。尽管患有自闭症的儿童具有不同的遗传背景，但我们发
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Cell：光真的能影响我们的情绪和学习
生物通报道：其实很长一段时间里，科学家们都认为光对于人体的影响重大，比如冬季日光时间减少，会导致抑郁情绪增多，这是昼夜节律中断的间接后果，但是其中的机制，科学家们尚不清楚。来自美国NIH的研究人员发现了光敏视网膜神经节细胞（intrinsically photosensitive retinal ganglion cells， ipRGCs）的作用新机制，为光影响情绪和学习所需的神经基础提供了新的见解。。2017诺贝尔生理学或医学奖颁给了发现“调控昼夜节律的分子机制”的三位科学家，他们的发现解释了植物、动物和人类是如何适应自身的生物节律并与地球的转动保持同步。在昼夜节律和生物钟机制中，光扮演了
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双11你囤粮了吗？——人类觅食行为的神经学基础
为了找出答案，神经科学家经常求助较为简单的模型物种，例如线虫（近20年，3座诺贝尔奖章都与线虫有关）。线虫只有302个神经细胞，它们的连接网络已被精确映射，科学家们得以在线虫体内详细地研究神经细胞如何相互通信以实现某些行为活动。Alexander Gottschalk课题组的研究重点是一对感觉神经细胞，它们可以检测食物的存在，并释放神经调节剂“多巴胺”。多巴胺信号影响两种类型的下游神经元，分别是DVA和AVK，正如研究小组所发现的，多巴胺激活DVA，促进“宅”和局部搜索行为，而抑制AVK，AVK促进的是分散和远程搜索行为。具体来讲，DVA和AVK信号交替传递给下游运动神经元，从而控制摄食相关肌
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两位著名女科学家Science发布重大成果：打开大脑这个“黑匣子”
生物通报道：几十年来，科学家们一直都认为大脑是一个名副其实的“黑盒子”，但现在庄小威和 Catherine Dulac已经做好了准备，打开它。这两位女科学家都在各自的领域取得了卓越的成就——庄小威是著名的华裔女科学家，早年毕业于中国科技大学少年班，34岁时成为了哈佛大学的化学和物理双学科正教授，是哈佛物理系和化学系少有的双科教授。2012年庄教授当选为美国国家科学院院士，刷新了美国科学院最年轻华人院士的纪录。而Dulac也是一位杰出的脑科学领域科学家，她在哺乳动物嗅觉信号分子机制方面获得了许多重要的突破。这两位学者强强联手，创造了第一个大脑重要区域的细胞图谱。相关成果公布在11月2日的Scie
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调节神经信号传导速度的“幕后黑手”是谁？
根据美国卫生研究院的一项最新研究，神经元在大脑波动中的传输速度（实现日常活动所需的最佳信息流）取决于星形胶质细胞，结果发表在《PNAS》杂志。星形胶质细胞可以通过改变髓鞘（一种绝缘材料）的厚度以及郎飞氏结（髓神经纤维绞扼所致的小结，作用是放大信号）的间隙宽度调节信号传输速率。“科学家们过去认为，髓鞘脂是不能被稀释的，除非在发生脱髓鞘疾病（如多发性硬化症）情况下，才会被破坏，”儿童健康与人类发展研究所（NICHD）神经系统发育和可塑性研究部主任、本文通讯作者R. Douglas Fields博士说。“我们的研究表明，在正常情况下，朗飞氏节的结构是动态的，甚至在成人大脑中也是如此。”大脑由神经元组
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Nature封面文章：最全面的大脑“清单”
生物通报道：艾伦研究所的神经科学家完成了一项迄今为止最全面的大脑研究：他们将来自大脑皮质，最外层的保护层和大脑的认知中心的细胞分成了133种不同的“细胞类型”，这为理解大脑中细胞类型的完整列表迈进了重要的一步。这一研究发现以两篇论文的形式公布在11月1日Nature杂志上。这一发现基于艾伦研究所15年的工作，揭示了许多罕见的脑细胞类型，并为发现两种罕见神经元类型的新功能奠定了基础。大脑是一个复杂且重要的器官，到目前为止，科学家们还很难理解哺乳动物的大脑是如何做到的。他们甚至不知道它是由什么构成的。在其中一项最新研究中，研究人员想出了一种方法，通过分析来自近24,000只小鼠的1亿脑细胞的基因来
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上海科技大学等发表Nature文章：RNA甲基化调控学习记忆新机制
来自上海科技大学生命学院，美国芝加哥大学，宾州大学等处的研究人员发表了题为“m6A facilitates hippocampus-dependent learning and memory through YTHDF1”的文章，在RNA甲基化（m6A）调控学习与记忆能力的研究领域取得重要进展，首次揭示了m6A通过其识别蛋白YTHDF1调控小鼠空间学习与记忆能力的分子机制。这一研究成果公布在11月1日Nature杂志上。文章的通讯作者为上海科技大学生命学院周涛博士，芝加哥大学何川教授与宾州大学宋红军教授。第一作者为施海玲，张旭亮和Weng Yi-Lan。m6A是广泛存在于哺乳动物信使RNA（m
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帕金森病细胞死亡路径变得进一步清晰
约翰斯霍普金斯大学的研究人员报告说，在对老鼠进行的实验中，他们已确定了导致与帕金森病相关的身体和智力退化的细胞死亡活动级联。这些研究成果出版在《科学》杂志上，为开发可能干预帕金森病进展的新药物带来了曙光。该项研究着眼于依赖性细胞死亡——一种特殊的细胞死亡的“程序化”路径，它是神经细胞退化的关键驱动因素，也是帕金森病的标志。在帕金森病中，依赖性细胞死亡的第一步是脑神经元中错误折叠蛋白累积。这些蛋白称为突触核蛋白，科学界早已知道其与帕金森病进展相关，但以前并不清楚它们具体是如何影响脑细胞的。约翰斯霍普金斯大学医学院教授兼细胞工程研究所所长 Ted Dawson 博士表示：“弄清楚这一疾病过程中细胞
来源：EurekAlert中文
时间：2018-11-02
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神经生物学|幼稚大脑中存在惊人网络活动
歌德大学和法兰克福先进研究院（FIAS）组成的国际科学家小组从早期发育中的视觉皮层局域网络的自发活动模式获得了启发。显然，这种在皮层发育过程中建立起来的大脑活动为远程神经连接提供了基础。正如他们发表在《Nature Neuroscience》杂志上的文章，科学家们通过研究白釉（ferret）的视觉皮层，探索了皮层的早期网络发育，在这里，千万神经元分布在仅为几毫米的皮质表面。在视觉皮层中，网络活动编码视觉感官（视觉场景边缘和运动对象方向等）特异性特征。利用钙离子成像技术，科学家在前所未有的分辨率下观察到了自发活动模式，即不通过视觉输入产生的模式。令他们吃惊的是，自发活动模式下，远端神经元群之间高
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中科院和斯坦福联手揭示“专注力”的大脑机制
刺激的提醒（salience）是“可被注意的”或“重要的”一种状态。提醒性检测，即评判事物的重要性，是一个关键的大脑机制，有机体通过该机制可以将有限的注意力资源集中在最重要的事件上，从而促进学习和生存。大脑提醒性检测回路并未被很好的理解过。如今，中国科学院深圳先进技术研究所（Shenzhen Institutes of Advanced Technology，SIAT）朱英杰（ZHU Yingjie）教授课题组与斯坦福大学陈晓科（CHEN Xiaoke）教授科学组合作，共同阐明了提醒性加工的大脑机制。使用光纤记录法（fiber photometry）和单单元记录法（single-unit re
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论文解读：大脑中的哪些神经回路与奖赏和厌恶刺激有关
美国斯坦福大学的研究人员用一种巧妙方法鉴定出大脑中与奖赏和厌恶刺激相关的神经回路。这项在小鼠中开展的研究可能对于解决人类的多种精神疾病，包括焦虑症、失眠和抑郁及其他神经失调性疾病具有极为重要的启迪意义。这篇题为“Parallel circuits from the bed nuclei of stria terminalis to the lateral hypothalamus drive opposing emotional states”的论文发表在《Nature Neuroscience》杂志8月刊上。第一作者为斯坦福大学的William Giardino。实验背景对厌恶或奖赏刺激做出
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良好的空间记忆？你也很善于辨别气味吧
这项研究基于最近提出的一个理论：嗅觉进化的主要原因是为了帮助导航，因为，大多数动物主要依靠嗅觉来寻找食物或躲避捕食者。麦吉尔大学精神病学系的Véronique Bohbot假设，如果确实如此，导航和嗅觉之间应该会有很强的联系。新文章中，该课题组首次发现，两个相似的脑区，海马和眼窝前额皮质（medial orbitofrontal cortex，mOFC）参与了这些看似不相关的两种活动。它们还发现，mOFC（过去被认为是处理嗅觉、味觉和音乐体验的脑区）对空间记忆竟然也至关重要。为了测试空间记忆与嗅觉之间的相关性，57名年轻男性和女性参与者被要求做几个与空间记忆有关的不同任务。其中一个是在20分钟
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师徒二人《Science》解析父母养育行为的神经回路
生物通报道：今年上半年，霍华德休斯医学研究Catherine Dulac领导的研究组发现，大脑中有20多个不同区域组成了这一“育儿控制中心”脑回路，其中不同的神经元会刺激小鼠抚育年轻动物的行为和激素变化。这是科学家们第一次在小鼠中解析协调养育行为的大脑回路。Dulac是一位杰出的脑科学领域科学家，她在哺乳动物嗅觉信号分子机制方面获得了重要的突破，而且这位女科学家还发展了一种全新的筛选技术，以及一种从单个神经元中克隆基因的新方法。上述文章发表在Nature杂志上，Johannes Kohl是文章的一作。在Dulac的带领下，Kohl等人继续解析大脑如何调控养育行为。他们发现了位于下丘脑内侧视前区
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诺贝尔奖带动的新成果：大脑导航系统
我们的大脑如何创建周围环境地图，形成可靠的空间导航能力？2014年诺贝尔生理/医学奖颁给了在细胞水平上研究大脑导航系统的研究工作。最近，中国科学院、弗莱堡大学医学中心和波鸿鲁尔大学的研究人员在《Current Biology》报道，采用深度电极所测量的人脑振荡（oscillations）也具有大脑导航系统特征，换句话说，通过测量脑振荡评估神经导航系统，有潜力为阿尔兹海默症的早期诊断开辟新途径，因为，方向感恶化是该疾病的最初征兆之一。洞察神经活动阿尔兹海默症的早期症状包括空间定向障碍，局限患者日常生活。在此之前，科学家鉴定，定向障碍可能是内嗅皮质受损引起，这个结构是最早受阿尔兹海默影响的大脑结构
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肠道细菌还能影响神经病？
多发性硬化症由自身免疫系统攻击和损害神经细胞周围的保护涂层引起，这种涂层是由髓鞘组成（髓鞘是包含蛋白质和脂肪物质的生物膜），迄今为止，寻找疾病目标抗原的研究工作大多集中在髓鞘膜成分上。苏黎世大学临床研究优先项目多发性硬化症研究小组Mireia Sospedra和Roland Martin的最新发现表明，拓宽研究的视野，有助于更好地理解病理过程。炎症级联反应在Science Translational Medicine杂志中，科学家们报道T细胞（即负责病理过程的免疫细胞）对称为GDP-1岩藻糖合酶的蛋白质起反应。这种酶不仅存在于人类细胞中，也存在于多发性硬化症患者胃肠道的常见菌群中。
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机器学习指导外科手术麻醉监控
手术过程中，麻醉师必须全程监测和管理病人，以确保患者安全和呼吸良好，不夸张的说，经验丰富的麻醉师管控着整台手术的节奏。但并非所有麻醉师总能准确无误地预测何时会出现并发症。如今，华盛顿大学的研究人员开发出一种名为Prescience的新型机器学习系统，它能根据病人机体指标图表和标准手术传感器的输入预测病人发生低压血症（hypoxemia）的可能性，这是一种严重的手术并发症，可导致感染和异常心脏行为。10月10日《Nature Biomedical Engineering》发表了这项研究结果，预计可减少美国每年240万低血氧症病例。“现代机器学习方法通常只吐一个预测结果就完了，它无法解释是什么患者
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催眠能解开“封存记忆”吗？睡觉的时候，大脑如何储存记忆
当人们记住或忘记某事时，大脑中发生了哪些模式，研究人员对大脑在睡眠过程中，如何回放和储存记忆感兴趣。于是，研究小组记录了癫痫患者的大脑活动，这些患者通过手术在脑内植入了电极，一个研究结果是：睡眠中，人类大脑会重新激活记忆痕迹，但随后便不再记起。Hui Zhang博士和神经心理学系教授Nikolai Axmacher与癫痫学系副教授Juergen Fell一起阐明了这些结果。文章发表在10月5日出版的《Nature Communications》。午睡前学习测试者被给与一系列图片记忆，然后让他们午睡一会儿。当人类观看图片时，大脑活动显示不同模式，研究人员能根据这些高频活动波（被称为γ带活动）的差
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准确预测身高？这种机器学习算法能做到
美国密歇根州立大学的研究人员近日开发出一种先进的算法，能够根据个人基因组来预测他们的身高、骨密度，甚至是教育水平。这项成果于近日发表在《Genetics》杂志十月刊上。这项研究的负责人、密歇根州立大学的Stephen Hsu博士表示这仅仅是开始。“尽管我们现在验证了这一工具的这三个结果，但我们可以应用这种方法来预测与健康风险相关的其他复杂性状，比如心脏病、糖尿病和乳腺癌。”未来，这一工具还有望评估人们患上严重疾病的风险，如心脏病和癌症。它有望大大推进精准医疗的实施，让医生能够尽早干预患者护理，预防或延缓疾病。这项研究利用机器学习来分析近50万名英国人的完整基因组。在验证测试中，计算机准确预测了
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Nature：在小鼠认知丧失之前在其大脑中发现了僵尸细胞
明尼苏达州罗切斯特 --- 僵尸细胞是那些不能死亡但同样无法执行正常细胞功能的细胞。 这些僵尸或衰老细胞涉及许多与年龄有关的疾病。Mayo Clinic的研究人员在《自然》杂志上发表的研究信件中扩大了僵尸细胞的名单。在脑疾病小鼠模型的研究中，科学家报告说衰老细胞在认知丧失之前在某些脑细胞中积累。 而通过阻止这些细胞的积累，他们能够减少tau蛋白聚集，并降低神经元死亡和记忆丧失。Mayo Clinic分子生物学家及本文资深作者Darren Baker, Ph.D.表示：“目前已知衰老细胞会随着自然年龄的增长在与衰老疾病有关的身体部位积聚，这包括骨关节炎，动脉粥样硬化，以及神经退行性疾病，例如阿尔
来源：EurekAlert中文
时间：2018-09-30
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基因的随机选择决定你的大脑如何思考
大脑中如此多不同的、高度特异的神经元是怎么创造出来的？伯尔尼大学生物中心研究人员开发的数学模型表明，不同基因的变体使得这种随机多样性成为可能。科学家在《Cell Reports》中描述，尽管新形成的神经元数量不胜枚举，但基因的异构体为神经元提供独特、精确的特殊功能。大脑是我们身体最复杂的器官，由大约1000亿个神经元组成。为了信息的无差错传输和功能正常，不同细胞必须与正确的交互伙伴连接方式进行编程。基因决定神经元的功能。然而，仅仅大约30000个不同的基因是不足以创建个体神经元必要的多样性的。伯尔尼大学生物中心Attila Becskei的研究小组，研究了胚胎干细胞在神经元成熟过程中的发育过程
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