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张明杰院士：解密神经突触的作用新机制
生物通报道：香港科技大学分子神经学实验室的研究人员发表了题为“Reconstituted Postsynaptic Density as a Molecular Platform for Understanding Synapse Formation and Plasticity”的文章，构建了一种神经突触研究分子平台，这将有助于深入了解神经元突触是如何形成的，以及其动态调节的机制。。这一研究成果公布在8月Cell杂志上，文章的通讯作者为香港科技大学的中国科学院院士张明杰教授（张明杰：细胞不对称分裂的奥秘），第一作者为Menglong Zeng和Xudong Chen。人类的大脑拥有一个庞大的
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《Neuron》十亿大脑细胞地图揭示人类思考方式真实线索
在一篇题为“Architecture of the Mouse Brain Synaptome”的《Neuron》文章中，科学家们创建了内含超10亿脑细胞连接的精细地图，目标是揭示记忆的形成和回想，在此之前，这些复杂的一系列图像帮助我们梳理大脑联系的组织结构，形成完整的大脑基本理解。研究人员还专门研究了自闭症和精神分裂症特征小鼠的分子图谱，为人类疾病提供了重要见解。这项研究还关注大脑细胞之间的间隙“突触”，首次绘制了全脑“突触组（synaptome）”地图。研究人员使用脑组织工程让单个突触发出有颜色的光，用不同颜色标记每个突触中不同类型的分子，生动地展示大脑突触活跃模式。突触的活跃取决于进食、
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一种重要的大脑表观遗传修饰
表观遗传学是一门“高于基因”的科学，在这个领域中“DNA甲基化”是研究的热点。甲基化不能改变DNA密码（A、T、C、G），但它却能改变DNA被细胞处理的方式。通俗的说，它是关闭DNA的标签。DNA甲基化的最常见形式是出现在C（胞嘧啶）上。尽管果蝇是广为人知的遗传学模型，但其体内却很少有这种形式的DNA甲基化，在果蝇中，更常见的是A甲基化（专业名称是N6-甲基腺嘌呤，m6A）。然而，目前为止，人们还不知道它对果蝇来说代表了什么。遗传学家Bing Yao博士和Peng Jin博士最近发现，一种消除A甲基化的酶对果蝇的神经元发育至关重要。这种酶家族（TET）在哺乳动物中的作用是脱去C甲基化，2009
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《Nature》子刊：携带神经炎症的阿尔兹海默症新模型
“最初，我们设计的阿尔兹海默症体外模型只包含一些典型的患者大脑中的斑块和缠结，并没有引起神经炎症，”神经退行性疾病研究所遗传学和衰老研究部门主任Rudolph Tanzi博士说。“但是如果只有这些斑块和缠结并不会引发疾病症状，一旦神经炎症发生，更多神经元开始死亡，这才导致了痴呆和认知障碍。为了完整地模拟阿尔兹海默症，我们必须引入象征着‘第三条腿’的工具。”早在2014年，该研究小组曾在一篇《Nature》文章中描述过一种基于凝胶的3D培养系统，该系统由Doo Yeon Kim博士开发，它可以诱导携带早发性家族阿尔兹海默症（FAD）遗传变异的人类患者神经细胞中β淀粉样蛋白和神经纤维缠结形成。这篇
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发现单基因即可决定行为的第一人，遗传学家Bruce Baker去世
研究果蝇基因行为相互作用的遗传学家Bruce Baker于7月1日去世，享年72岁。“Bruce对科学的细节非常尊重，不仅是他自己实验室的科学，也包括对同辈人的科学，”约翰霍普金斯大学的生物学家、Bruce的学生Deborah Andrew在美国遗传协会发表的讣告中写道。Bruce Baker，1945年生于北卡罗来纳州，1966年毕业于里德学院，1971年获得华盛顿大学博士学位，后加入加州大学圣地亚哥分校任职。1986年出任斯坦福大学教授，2008年就职霍华德休斯医学研究所。在他的职业生涯中，共计发表了超过150篇论文，主要集中在决定果蝇性别特异性发育的细胞和遗传学机制，他还研究了果蝇携带1
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Science反传统概念：大脑中含有“索引”细胞
说到记忆，可不仅仅是“位置、位置、位置”。7月27日的Science杂志报道了一篇新研究，证明大脑并不会将所有记忆都储存在海马“位置细胞”中，因为，海马里有一类非常低调的细胞子集，它们与记忆位置无关，主要功能是记录事件上下文或片段插曲。众所周知，海马是“空间辨识细胞（place cells，位置细胞）”的领地，发现它们作为空间地图的功能的研究成果曾被授予2014年诺贝尔生理或医学奖。另一方面，海马中的印记细胞（engram cells）被认为是经验记忆储存的物理硬盘。“神经科学仍然困惑于印记的概念，“日本理化研究所脑科学中心的Thomas McHugh说。”我们虽然知道哪些细胞在何时激活，但我
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Nature Methods发表大脑类器官的里程碑成果
近年来，类器官技术的出现，为人们研究各种组织提供了强大的工具。不过，对大脑而言，现有的模型并不是完整的，缺乏关键的少突胶质细胞，也就是在中枢神经系统中形成髓鞘的胶质细胞。美国凯斯西储大学医学院的研究人员近日解决了这个难题。他们在实验室培养皿中将人类干细胞转化成大脑类器官，并且首次包含了大脑皮层中所有主要的细胞类型，比以往更准确地模拟了人类大脑的发育。这项里程碑式的成果于周二发表在《Nature Methods》上。文章的通讯作者、凯斯西储大学的副教授Paul Tesar表示：“我们生成了类器官系统，并增加了中枢神经系统中第三种主要的细胞类型 – 少突胶质细胞，现在能够更准确地表示人类大脑发育过
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躺在记忆里的美好气味
多伦多大学的生物学家，最近发现了允许大脑利用记忆重现生动感官体验的机制，同时，也揭示了感官记忆如何产生并储存在大脑之中。这篇文章提供了一种全新的视角来解释感官信息如何在记忆中表达，并可以解释一些被视为阿尔兹海默症的早期症状，如嗅觉能力丧失。“我们的研究首次解释了我们如何在记忆中重现生活中遇到的气味，”细胞与系统生物学系的Afif Aqrabawi准博士说。他是这篇《Nature Communications》的通讯作者。“换句话说，我们研究的问题是，为什么当你走进厨房你会联想到你奶奶做的苹果馅饼，”他说。由于属于共同进化，记忆与嗅觉之间有着强烈的联系——嗅觉和识别气味的过程。在这项研究中，Aq
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你为什么会失眠？窥视大脑睡眠与清醒之间互作
睡眠是一个自主过程，并非总是在我们直接、自愿的控制之下。醒着或睡着，我们通常归属于两个生物调节基本过程：睡眠稳定（sleep homeostasis），即睡眠压力（sleep pressure）；另一个过程被称为昼夜节律（circadian rhythm），更广泛的说法也叫生物钟（body clock）。这两个过程协调一致，才能促进夜间良好的稳定睡眠。科学家们发现，下丘脑腹外侧视前核（VLPO）在持续睡眠（入睡-保持睡眠）中起关键作用，而下丘脑的侧后部位神经元对保持清醒有用，这些神经元包括LHA脑区的食欲素神经元和TMN脑区的组胺能神经。迄今为止，科学家对这些脑细胞群之间的确切连结性仍不清楚。
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谁说非编码RNA没用？这个非编码RNA就控制着大脑早期发育！
最近，一项新研究发现了一个不同寻常的基因对于小鼠大脑发育至关重要。自从2001年首次进行人类基因组测序以来，科学家们一直都对我们的大片段DNA感到困惑：尽管它缺乏功能，但是还是被细胞转录成了RNA，但是为什么在不用于生产蛋白质的时候细胞也会产生RNA呢？也许这些所谓的非编码RNAs有关键作用，但是现在还不清楚。来自英国巴斯大学、牛津大学和爱丁堡大学的研究人员现在就发现了其中一个非编码RNA（Paupar）可以在生命早期影响健康大脑的发育。他们发现Paupar可以精心安排调控神经发育的蛋白质。他们分析了KAP1，这个基因可以编码在神经发育过程中与基本过程相关的必需蛋白质。KAP1蛋白质是其它几个
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单细胞RNA测序发现新视网膜神经节细胞亚型
单细胞测序技术填补了生命科学领域的许多空白，依靠这项技术，康涅狄格大学健康中心和杰克逊实验室（JAX）的研究人员已经鉴定出了40种视网膜神经节细胞（retinal ganglion cells，RGCs）亚型，以及用于区分它们的遗传标记和转录因子。得益于液滴单细胞RNA测序技术（droplet-based single-cell RNA sequencing），研究人员现在能单独分离每个细胞并扩增其遗传物质来探查RNA组成。这才允许科研人员对给定类型细胞（例如RGCs）进行详细普查，识别它们不同亚型之间的细微分子差异。RGCs将视觉数据从眼睛传递给大脑，之前已经识别了30种RGCs亚型，利用单
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自闭症风险由孕妇肠道细菌健康决定
人体寄生着一群微生物，菌群会因我们吃进去的东西而发生改变，越来越多证据表明，通过食用益生菌或“粪便移植”等操作，可能会阻止自闭症病情发展。UVA的研究人员通过阻断免疫系统生产炎症分子（诱发多发性硬化症、类风湿性关节炎的分子），阻止了小鼠自闭症样疾病发展。他们还提供了怀孕早期检测自闭症的方法。UVA医学院的一项新研究表明，自闭症谱系障碍的风险是由母亲的微生物菌群决定的。这项工作提高了预防自闭症的可能性——通过简单地改变饮食习惯或服用定制益生菌。研究人员在实验室小鼠身上验证了他们的发现。研究人员称，针对白细胞介素-17a可能是预防人类自闭症的一个潜在途径。但是，他们警告，这种方法也许比预想的更复杂
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Science子刊：抹掉T细胞的记忆或能逆转白癜风症状
研究人员发现，将一类T细胞的活性作为标靶可在小鼠的白癜风模型中恢复皮肤的色素沉着。他们的发现或能为实现比目前治疗方法结果更为持久的新型白癜风治疗奠定基础。白癜风是一种自身免疫性疾病，它由T细胞攻击并破坏产生黑色素的皮肤细胞所致，其结果是皮肤色素丧失及出现白色斑点。大约有1%的全球人口（即7500万人左右）罹患这种疾病，它能令患者感到苦恼和焦虑。科学家们已经研发的白癜风治疗可暂时性地令患者皮肤斑块恢复色素沉着，但在治疗结束的第一年内，多达40%的病例会重新出现色素丧失。研究人员推测，这一复发可能是由一类名叫驻留记忆T细胞（TRMs）作祟所致。然而，将这些发现转化为疗效更为持久的白癜风治疗被证明颇
来源：EurekAlert中文
时间：2018-07-20
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妊娠基因疗法预防致命神经变性疾病
KK妇女儿童医院、新加坡国立大学卫生系统和伦敦大学学院领导的一项新研究发现，一种被称为高雪氏症（Gaucher disease）的婴儿神经退行性疾病在小鼠模型已经证实，是可预防的。这项研究发表在《Nature Medicine》，凸显了子宫内胎儿基因疗法对预防和治疗新生儿致死性神经变性疾病的潜力。高雪氏症是一种不可逆的遗传性代谢紊乱，体内缺少葡糖脑苷酶（glucocerebrosidase，GCase）——一种分解脂质化合物“葡糖脑苷脂（glucocerebrosides，GBA）”的酶。因为身体不能分解这种脂质化合物，高脂肪负荷的Gaucher细胞在脾脏、肝脏、骨髓和神经系统中积聚，导致骨骼
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《Science》突触特异性可塑性支持重叠记忆
记忆是突触效力的一种长期改变，该过程被称为突触可塑性（synaptic plasticity），记忆储存于大脑特定神经元集合，这些神经元被称为印迹细胞（engram cells），在大脑遇到相应事件后被激活。当2个记忆相互关联时，对应每个记忆的细胞合奏重叠。但是，每段记忆都有它自己的身份，当两段记忆相互作用时，大脑如何储存和定义一个特定的记忆识别，然后再编码入共享集成中，在很大程度上还是未知。富山大学（University of Toyama）Kaoru Inokuchi博士领导的研究团队首次证明突触特异性可塑性代表特定记忆实体，并且特定记忆组件的突触可塑性对信息储存来说非常重要。研究人员将小
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头球攻门虽然精彩，却可能导致神经功能缺陷
昨天凌晨，法国队和克罗地亚队为全世界的球迷奉献了一场精彩的决赛。在世界杯的比赛中，许多队员都采用头球攻门，让人在拍手叫绝的同时也不禁担心他们的健康。事实上，美国特拉华大学的一项最新研究表明，经常头球的足球运动员更有可能出现短期平衡问题，这表明重复的头部撞击可能导致以前未知的轻微神经功能缺陷。未来需要更多的研究来了解这些重复撞击的长期影响，并开发出干预措施。特拉华大学健康科学学院的John Jeka教授表示：“头球造成头部受到重复性的震荡冲击，可能与思维和记忆的问题以及大脑白质的结构变化有关。”这项成果将于下周在美国神经学学会的运动脑震荡会议上公布。Jeka领导的研究团队以20名足球运动员作为研
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北京师范大学发表Human Brain Mapping封面论文：教与学的神经同步机制
通过教学，将人类世代积累起来的知识传递下去，是人类文明得以延续和繁荣的重要途径。中国是一个人口大国，更是一个教育大国，教育在我国社会经济发展中更是发挥着举足轻重的作用。但是，教学是如何进行的？在教学过程中，老师和学生的大脑是如何工作的呢？长期以来，由于研究手段的限制，研究者无法对教学过程的脑机制开展实证研究。以往研究的局限性主要表现在两个方面：一方面，脑科学在教育领域的应用主要集中在学生的学习过程，但是却忽略了老师，特别是忽略了师生互动在学习过程中的重要作用；另一方面，教育学等学科虽然关注教学过程，但是主要采用思辨和描述性的方法，无法了解人脑的工作机理。因此，通过脑科学的手段探讨教学过程中师生
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这三个位点的甲基化也许会让你患上抑郁症
据世界卫生组织统计，全球大约有3亿人患有抑郁症。尽管抑郁症的发生与遗传因素有着密切的关系，但与环境因素（如生活中的不愉快和工作上的压力）也有关。如此看来，DNA甲基化也许在老年期抑郁症中扮演重要角色。近日，鹿特丹伊拉斯姆斯大学医学中心的研究人员对约11,000名有抑郁症症状的个体开展表观基因组关联研究。他们发现，人类基因组中三个位点的甲基化与抑郁症有关，且疾病中的轴突导向通路可能被破坏。“我们的研究提供了新的见解，有助于人们了解抑郁症背后的分子机制，”研究人员写道。这项成果于本周发表在《JAMA Psychiatry》上。伊拉斯姆斯大学的Najaf Amin及其同事从7,948名欧洲血统个体的
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大脑如何提取和加工“视觉的隐藏信息 ”
被忽视的香蕉（neglected banana）是一个典型的在日常生活中被我们认为理所当然的事物：当你走进超市，你看到一把把绿色、黄色和棕色的香蕉，你的大脑很自然地就会将它们分类为未成熟的、成熟的和变质的。大脑如何将简单的感觉输入，如“绿色”转变为有意义的“未成熟”信息？许多神经科学家预测，加工处理这些信息可能需要多个大脑皮层的配合。麻省理工学院Picower学习和记忆研究所的一项研究打破了对这一过程的经典理论，他们发现，单独的皮层区域具有至少两个角色。实验室动物将所看到的事物定义为具体的行为相关理解，6个皮层区的大脑细胞连续地在感觉处理和分类之间轮番操作。但是，每个区域都有明显的“个人风格”
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《eLife》对帕金森病理论提出质疑
手脚不停颤抖、肌肉虚弱、动作缓慢……这些都是帕金森症状。全世界有超过600万人患有帕金森。研究人员发现，患者脑内多巴胺生产神经元逐渐消亡，由此产生的神经递质缺陷导致运动机能和认知能力障碍。疑点：蛋白质纤维导致帕金森？目前，普遍认为α-突触核蛋白是帕金森的触发因素之一。这种蛋白一旦聚集、形成针状原纤维（fibrils）并在神经细胞中积累沉淀为路易氏小体（Lewy bodies），就会对脑细胞造成毒性。巴塞尔大学的Henning Stahlberg教授带领的一队科学家与Hoffmann-La Roche有限公司和苏黎世联邦理工大学的科研人员合作，在试管中人工合成α-突触核蛋白原纤维，在原子水平首次
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