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探究加速度计测量的身体活动与神经影像驱动的脑年龄关联:为脑健康护航新发现
在人体衰老的过程中,大脑总是不可避免地受到影响。由于遗传和环境因素,每个人大脑衰老的程度和速度都不一样。随着年龄的增长,大脑结构会发生变化,科学家们想到利用这些变化来估算大脑的 “年龄”,这个 “年龄” 和实际年龄的差值,也就是脑年龄差距(BAG),可以用来衡量大脑加速衰老的程度。一直以来,脑年龄预测模型在研究大脑与各种健康状况的关系中发挥了重要作用,像是痴呆、抑郁等疾病。然而,影响脑年龄的因素众多,人们对其中一些因素的了解还很有限,比如生物学、环境和生活方式等因素与 BAG 的关联,目前被研究清楚的还比较少。身体活动(PA)作为一种可能影响大脑健康的生活方式因素,备受关注。以前有不少研究都提
来源:Health Data Science
时间:2025-05-03
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综述:灵长类动物深部脑神经信息检测与调制的电极阵列
引言大脑是极其复杂神秘的生物信息系统。检测神经元放电和评估神经递质释放对理解神经机制意义重大。灵长类动物中枢神经系统更发达、智力更高,检测其深部脑活动有助于研究复杂认知功能、诊断和治疗脑部疾病以及实现脑机交互(BCI)。不过,灵长类动物大脑体积大、结构复杂,相关实验需严格伦理审查,其深部脑检测和刺激技术发展不如啮齿动物成熟。传统成像方法空间分辨率有限,现有神经电极装置也存在不足,所以开发新型电极阵列装置很有必要。随着技术进步,在灵长类动物深部脑单神经元放电及神经递质检测方面取得了突破,相关技术包括基于 MEMS 技术的微电极装置、光遗传学等。设计和制备电极时要综合考虑诸多因素,目前的电极装置性
来源:Cyborg and Bionic Systems
时间:2025-05-03
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揭示 GHS-R1a:焦虑症治疗新靶点的关键作用
在生活中,焦虑情绪大家都不陌生,可要是焦虑过度,严重影响日常生活,那就是患上焦虑症了。目前,焦虑症的潜在神经和分子机制还没有完全搞清楚,这就好比在黑暗中摸索,找不到精准治疗的方向。虽然焦虑很常见,但由于不清楚其发病根源,医生在治疗时也有诸多局限,很多患者无法得到最有效的治疗。为了揭开焦虑症背后的神秘面纱,研究人员踏上了探索之旅。此次研究聚焦于内侧前额叶皮层(mPFC),特别是其中的 prelimbic(PrL)区域,以及这个区域里的 αCaMKII+兴奋性神经元(它们在情绪和认知功能中发挥着重要作用)。研究围绕生长激素促分泌素受体 1a(GHS-R1a)展开,它是已知的唯一功能性 ghreli
来源:Lab Animal
时间:2025-05-03
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颠覆认知!小鼠社交行为竟也依赖视觉线索
在动物的奇妙世界里,社交行为是它们生存和繁衍的关键。想象一下,小鼠们在小小的天地里穿梭,它们如何识别自己的同伴,又怎样判断对方是朋友还是潜在的威胁呢?长期以来,科学界普遍认为,像小鼠这类啮齿动物,在社交互动时主要依赖嗅觉线索来识别同类,就好像它们随身携带了一个 “气味名片夹”,通过嗅闻来辨认彼此。然而,随着研究的不断深入,一些疑问开始浮现:难道嗅觉是它们唯一的 “社交指南” 吗?视觉在这个过程中难道真的毫无用处吗?为了解开这些谜团,来自未知研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们聚焦于小鼠的社交行为,深入研究视觉在其中扮演的角色。这项研究成果发表在《Lab Animal》杂志上,犹如一颗投入平静
来源:Lab Animal
时间:2025-05-03
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基于堆叠通道学习网络(SCLN)的成像质谱流式细胞术高精度细胞分割方法研究
成像质谱流式细胞术(IMC)作为革命性的高维成像技术,能在单细胞水平同时检测50种生物标志物,为揭示肿瘤异质性提供了前所未有的视角。然而,传统IMC分析依赖人工细胞分割,不仅耗时费力,还容易因操作者主观性引入误差。尽管卷积神经网络(CNN)等深度学习方法已尝试自动化这一过程,但现有方案存在致命缺陷——它们在网络早期就将所有图像通道简单拼接,导致关键通道间相关性丢失。更棘手的是,细胞结构的杂乱分布和纹理不均特性,使得准确界定细胞边界成为极具挑战性的任务。悉尼大学金曼·金团队在《Med-X》发表的研究中,提出了突破性的堆叠通道学习网络(SCLN)。这项两阶段训练策略的创新方法,通过通道嵌入模块保留
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综述:儿童机械取栓 4 例
引言儿童卒中通常被认为较为罕见,发达国家中,儿童缺血性卒中的年发病率约为每 10 万名儿童中有 1.2 - 2.4 例。不过,近期研究显示其发病率可能呈上升趋势。而且,儿童卒中会带来深远的社会和经济影响,约 70% 的患儿会出现长期神经功能缺损,20% 会复发卒中,10% 会死亡1。儿童卒中的病因与成人差异显著。成人卒中主要由动脉粥样硬化引发,而儿童卒中多由心源性栓塞和动脉疾病导致。超过半数的儿童卒中病例存在颈脑血管病变,因此在进行取栓治疗前需要仔细评估2。目前,儿童安全有效的机械取栓(MT)时间窗尚不明确,对于可进行该手术的最小年龄也未达成共识。股动脉(FA)大小是 MT 的限制因素之一,它
来源:Child's Nervous System
时间:2025-05-03
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综述:创伤性半骨盆切除术:一期完成手术的呼吁
创伤性半骨盆切除术:一期完成手术的呼吁创伤性半骨盆切除术(Traumatic hemipelvectomy,TH)是一种极为罕见且严重的骨盆区域损伤,常常危及生命,死亡率居高不下。随着院前急救水平的提升,越来越多遭受此类重创的患者得以存活并被送往医院。目前,TH 尚无统一的定义。Lipkowitz 等人将其定义为一种特殊类型的开放性骨盆骨折,表现为一侧髋骨与耻骨联合和骶骨广泛分离,腹股沟区域软组织广泛受损,髂外血管撕脱,以及股神经和坐骨神经严重牵拉伤或断裂 。Rieger 等人则认为 TH 是一种极其严重、近乎致命的开放性骨盆骨折 。不同的定义虽侧重点不同,但都体现出这种损伤的复杂性和严重性。
来源:Archives of Orthopaedic and Trauma Surgery
时间:2025-05-03
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1990 - 2021 年全球儿童青少年神经母细胞瘤负担研究:揭示差异,指引防控新方向
在儿童和青少年的健康领域,神经母细胞瘤就像一个隐藏在暗处的 “健康杀手”。它是儿童常见的恶性肿瘤,尤其对 5 岁以下儿童影响巨大。这种肿瘤起源于交感神经系统的神经嵴前体细胞,会累及神经鞘、神经节等外周神经结构,临床表现复杂多样。在全球范围内,神经母细胞瘤带来的健康负担不容小觑。在一些低中收入国家,由于缺乏早期诊断能力和先进治疗设施,患者的治疗效果很差。而在发达国家,尽管通过综合治疗策略,患者的预后有了明显改善,但神经母细胞瘤仍然是导致儿童和青少年癌症相关死亡的主要原因之一。而且,这种疾病的长期并发症、治疗反应的差异以及巨大的医疗需求,给各国都带来了沉重的医疗和经济负担。然而,此前关于神经母细胞
来源:Discover Public Health
时间:2025-05-03
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降维策略:简化嗅觉回路中突触伙伴匹配的关键机制
在神经发育过程中,导航的轴突在三维(3D)空间中选择突触后伙伴时面临着复杂的抉择。在这项研究中,科学家们发现了一种能够构建果蝇触角叶 3D 嗅小球地图的原理,该原理通过将高维度逐步降低为一维投影来实现。在发育过程中,嗅觉受体神经元(ORN)的轴突首先在触角叶的球面上与它们的伙伴投射神经元树突接触,无论成年嗅小球是位于表面附近还是内部。在这个二维表面上,每种 ORN 类型的轴突都会沿着特定的弧形轨迹延伸,精确地与它们的伙伴树突相交。改变轴突轨迹会损害突触伙伴匹配。这样一来,三维搜索就被简化为一维,大大简化了伙伴匹配的过程。
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丝状肠道真菌通过次生代谢产物 - CerS6 - 神经酰胺轴改善代谢相关脂肪性肝炎(MASH):肠道微生物与代谢疾病的新突破
已知肠道微生物群的组成成分与人类代谢疾病存在关联。在影响人类健康的微生物因素中,肠道细菌与代谢疾病的相关性最为密切。尽管真菌越来越被视为肠道菌群的重要成员,但真菌共生体在宿主健康和疾病中的作用,以及潜在的分子机制仍不明确。优化肠道真菌的培养技术和培养基成分,对于理解肠道微生态至关重要,也有助于更深入地洞察宿主与肠道微生物群之间的相互作用。为了明确肠道真菌共生体的作用,研究人员开发了一种基于原位粪便环境培养的方法。利用该系统,研究发现丝状真菌镰刀菌属(Fusarium spp.)能够适应厌氧环境,并在小鼠体内建立稳定的定植。研究还发现,这种真菌在人类粪便的测序数据中普遍存在。因此,研究人员探究肠
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揭秘果蝇视觉导航奥秘:竞争性去抑制网络如何助力稳健光流处理
在动物的奇妙世界里,许多动物在移动时会巧妙地利用视觉来导航。想象一下,一只果蝇在复杂的环境中穿梭,它需要依靠视觉信息来稳定自己的视线,避免碰撞,准确地找到目标。然而,在这个过程中,存在一个棘手的问题:当动物向前移动时,强烈的对称平移光流(optic flow,指观察者相对于环境运动时,视网膜上图像速度的连贯模式)会掩盖双眼视觉中的差异,这使得大脑难以提取用于控制方向的双眼不对称信息。尽管如此,大脑却能高效地完成这一任务,其中的神经机制一直是科学家们渴望揭开的谜团。此前,虽然对脊椎动物和昆虫的视觉系统如何编码平移运动有一定研究,但在平移背景下大脑如何处理旋转运动的研究却相对较少。为了深入探究这一
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-05-02
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ATLAS:开启神经元回路顺行追踪新时代的理性设计工具
在神秘的大脑世界里,神经回路如同一张错综复杂的 “超级网络”,掌控着睡眠、感知、行为等各种生理活动。要想深入了解大脑如何运作,精准识别神经回路中细胞的上下游关系至关重要。然而,现有的追踪方法却困难重重。经典的蛋白质追踪方法,如使用小麦胚芽凝集素和辣根过氧化物酶,由于会被大多数神经元摄取,无法精确界定神经元回路。虽然基因工程改造的狂犬病病毒能从特定细胞逆行追踪神经回路,但一直缺少从基因确定细胞进行顺行追踪的有效工具 。尽管近期有腺相关病毒(AAV1)和基因改造的黄热病病毒(YFV)用于非特异性细胞的顺行追踪,但它们都无法实现从基因确定细胞的追踪。在这样的困境下,美国南加州大学等机构的研究人员决心
来源:Nature Methods
时间:2025-05-02
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正交 WNT 和 SHH 梯度构建类器官人脑区域规范,揭示细胞系间模式差异的重要意义
神经元及其祖细胞的种类,取决于它们在神经管前后轴(antero - posterior axis)和背腹轴(dorso - ventral axis)上的位置。为模拟这两个轴,研究人员设计了双正交形态发生素辅助模式系统(Dual Orthogonal - Morphogen Assisted Patterning System,Duo - MAPS)扩散装置,让诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)形成的细胞球,同时暴露于具有后化作用和腹化作用的形态发生素的正交梯度中,分别激活 WNT 和 SHH 信号通路。与人类胎儿大脑的单细胞转录组对比发
来源:Cell Stem Cell
时间:2025-05-02
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IL-34 依赖的血管周围巨噬细胞对脑血管功能的调控机制及意义
研究背景中枢神经系统(CNS)包含多种巨噬细胞群体,如实质小胶质细胞和边界相关巨噬细胞(BAMs)。BAMs 与 CNS 的边界相关,包括血管周围间隙、脑膜(硬脑膜和软脑膜)和脉络丛。小胶质细胞和 BAMs 均起源于胚胎外卵黄囊中的早期红系髓系祖细胞(EMPs),在成年期,硬脑膜和脉络丛中的部分巨噬细胞会逐渐被骨髓来源的单核细胞取代,而血管周围、软脑膜和脉络丛中的巨噬细胞大多在局部自我维持。BAMs 可通过表达 CD206(Mrc1)、CD38 和高水平的 F4/80 来识别,但它们在边界内和边界间存在转录异质性。小胶质细胞依赖巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF 或 CSF-1)受体(CSF-1
来源:Immunity
时间:2025-05-02
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定制体感皮层微刺激:开启脊髓损伤患者触觉感知新希望
在科技飞速发展的当下,对于脊髓损伤患者而言,恢复正常的触觉感知是他们梦寐以求的事情。然而,目前的研究在这方面却面临诸多困境。一方面,由于对触觉的神经处理机制了解有限,再加上刺激参数空间复杂,以及硬件条件的限制,使得将触觉物体特征转化为合适的刺激模式困难重重。另一方面,测量人工感知也极具挑战性,因为很难将主观的感官体验准确地转化为客观的测量数据,而且感觉报告容易受到主观因素的影响,难以准确解读。为了解决这些问题,来自美国匹兹堡大学康复神经工程实验室(Rehab Neural Engineering Labs, University of Pittsburgh)、荷兰马斯特里赫特大学心理学与神经科
来源:Nature Communications
时间:2025-05-02
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重大发现!小胶质细胞驱动的炎症竟能引发神经退行性疾病的全套病理特征
在神经科学的神秘领域中,阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)就像两座难以攻克的大山,给无数患者及其家庭带来了沉重的负担。这两种疾病的显著特征是神经元内出现异常蛋白质聚集,如 AD 中的神经原纤维缠结(由过度磷酸化的 tau 蛋白组成)和 PD 中的路易小体(由 α- 突触核蛋白(αSyn)聚集形成)。随着病情的发展,这些蛋白质聚集体会在细胞间扩散,使病变范围不断扩大,侵蚀大脑的多个区域。同时,神经炎症也是这两种疾病的重要特征,小胶质细胞的激活会引发炎症反应。然而,一直以来,小胶质细胞驱动的炎症能否引发不同的蛋白质病变以及相关神经病理变化,在神经退行性疾病的研究中还是一个未解之谜。为了揭开这个
来源:Experimental & Molecular Medicine
时间:2025-05-02
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线粒体 DNA 拷贝数:多发性硬化进展中的隐秘角色 —— 双向两样本孟德尔随机化研究的新发现
线粒体 DNA 拷贝数(mtDNA-CN)与多发性硬化(MS)进展之间的关系一直扑朔迷离,以往的观察性研究给出了相互矛盾的结果。为了揭开这层迷雾,研究人员采用双向两样本孟德尔随机化(MR)方法展开研究。MR 分析借助了全基因组关联研究(GWAS)关于 mtDNA-CN 和 MS 进展的最新汇总统计数据。研究人员从英国生物银行中 383476 名欧洲血统参与者那里提取了与 mtDNA-CN 相关的单核苷酸多态性(SNPs),同时从国际多发性硬化遗传学联盟(IMSGC)包含的 12584 例欧洲血统病例中获取了与 MS 严重程度相关的 SNPs。主要分析采用了逆方差加权(IVW)法,还评估了潜在的
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-05-02
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综述:神经损伤后中枢和外周神经系统中神经胶质细胞连接蛋白(Cxs)和泛连接蛋白(Panxs)的双刃剑效应
神经损伤后神经胶质细胞中连接蛋白(Cxs)和泛连接蛋白(Panxs)的作用在神经损伤后的一系列生理病理过程中,神经胶质细胞发挥着极为重要的作用。它们不仅参与内环境稳态的调节,还在损伤后驱动反应性病理变化。而连接蛋白(Connexins,Cxs)和泛连接蛋白(Pannexins,Panxs)作为细胞间通讯的关键蛋白,对神经损伤后神经胶质细胞的激活、增殖、蛋白质合成与分泌以及细胞凋亡等反应过程有着深远的影响。Cxs 和 Panxs 主要通过蛋白单体、半通道(hemichannel,HC)和间隙连接(gap junction,GJ)等多种形式,调节细胞间或细胞内的信号通路,进而发挥其作用。在中枢神经
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-05-02
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肠道微生物代谢物缓解阿尔茨海默病模型应激诱导的神经行为障碍:探索潜在治疗新路径
慢性心理应激是已知的阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)等神经退行性疾病的风险因素,但其在 AD 神经病理学中的作用尚不清楚。研究人员运用 AD 的 APP/PS1 临床前小鼠模型中的水回避应激模型,研究慢性应激如何加剧神经行为功能障碍和认知障碍,并探索微生物群衍生的代谢物吲哚 - 3 - 丙酸(indole-3-propionate,IPA)减轻这些影响的神经保护潜力。研究结果显示,心理应激会导致类似抑郁和焦虑的行为,表现为梳理和探索行为减少;然而,补充 IPA 可改善这些影响。应激还会破坏肠道微生物群并促进肠道炎症。虽然 IPA 不会显著改变微生物群组成,但它可通过
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-05-02
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探秘阿尔茨海默病:神经祖细胞为何 “跑偏” 成脆弱未成熟神经元?
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD),这个名字大家或许并不陌生,它就像大脑中的 “橡皮擦”,一点点抹去患者的记忆和认知能力。目前,针对 AD 的治疗困境重重,众多旨在清除 β 淀粉样蛋白(Aβ)的临床试验,都没能显著改善患者的认知功能。于是,科学家们将目光投向了疾病早期,他们推测,如果能在 AD 初始阶段进行干预,或许就能有效延缓甚至逆转疾病进程。然而,AD 发病前神经细胞内到底发生了哪些变化,一直是个未解之谜。在这样的背景下,来自大邱庆北科学技术院(DGIST)等机构的研究人员挺身而出,决心揭开这个谜团。他们利用携带 APPSwe突变的人诱导多能干细胞(hiPSCs)
来源:iScience
时间:2025-05-02