• TopEC：用 3D 图神经网络和局部 3D 蛋白描述符精准预测酶委员会（EC）分类，开启酶功能研究新篇

  在生命的微观世界里，蛋白质是细胞活动的关键角色，而酶作为一类特殊的蛋白质，更是催化着各种生物化学反应，对维持生命活动至关重要。随着科技的发展，虽然蛋白质结构预测取得了显著进展，如 AlphaFold2 等技术的出现，但准确注释酶的分子功能仍然是一个极具挑战性的难题。一方面，实验测定酶功能耗时费力；另一方面，现有的计算方法在从酶结构预测功能时，容易受到局部结构特征偏差的影响，导致错误分类。为了解决这些问题，来自德国于利希研究中心（Forschungszentrum Jülich GmbH）、亥姆霍兹人工智能中心（Helmholtz AI Central Unit）和杜塞尔多夫海因里希・海涅大学（

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-21

• DNAJC12通过结构识别与稳定酪氨酸羟化酶（TH）的分子机制及其在帕金森病中的作用

  多巴胺作为重要的神经递质，其合成限速酶酪氨酸羟化酶（TH）的稳定性与帕金森病等神经退行性疾病密切相关。然而，TH如何维持其结构稳定性？为何DNAJC12基因突变会导致多巴胺代谢紊乱？这些问题的答案一直隐藏在分子伴侣与客户蛋白相互作用的迷雾中。来自挪威卑尔根大学等机构的研究团队通过多学科交叉方法，首次揭示了J结构域蛋白DNAJC12识别和稳定TH的分子机制，相关成果发表于《Nature Communications》。研究团队运用冷冻电镜（cryo-EM）解析复合物结构，结合交联质谱（XL-MS）验证相互作用界面，通过生物层干涉（BLI）测定结合亲和力，并采用圆二色谱（CD）和动态光散射（DLS

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-21

• 利用计算记忆容量预测衰老与认知衰退：开辟神经科学研究新路径

  记忆，如同大脑中的珍贵宝藏，随着岁月的流逝，却悄然出现损耗。在老龄化加剧的当下，与年龄相关的记忆减退问题日益凸显，严重影响着人们的生活质量。一直以来，临床评估记忆功能主要依靠认知测试，通过让人们记忆和检索信息来判断，但这种方式未能深入探究大脑网络结构层面的变化。而大脑作为一个高度复杂的系统，其解剖学上相互连接的区域构成了复杂的网络，即连接组（connectome）。在年轻人的大脑中，这些区域间的信号传递高效有序，信息处理在全局和局部之间达到精妙平衡。然而，随着年龄增长，大脑连接组的组织结构受损，信息传递效率降低，解剖连接的数量和完整性下降，最终导致认知能力衰退。但这些变化究竟如何影响大脑处理、

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-21

• StainAI：开启微观胶质细胞研究新视野，洞察脑内神经炎症与治疗效果

  大脑，这个人体最为神秘复杂的器官，蕴藏着无数亟待解开的奥秘。微观胶质细胞（Microglia）作为大脑中的常驻巨噬细胞，在大脑发育、免疫反应以及神经炎症等诸多过程中都扮演着极为关键的角色。当大脑受到各种损伤时，微观胶质细胞会迅速做出反应，其形态会从 “静止” 状态转变为 “激活” 状态，然而这种形态变化极为多样，会因刺激类型、大脑位置以及微观环境的不同而有所差异。目前，针对微观胶质细胞的研究面临着诸多挑战。传统的研究方法，如手动细胞分割和分类，不仅耗时费力，而且样本量受限，难以全面、深入地探究微观胶质细胞的行为和特性。虽然已经有一些半自动和全自动的分析方法被提出，但这些方法也存在各自的缺陷。半

  来源：Communications Biology

  时间：2025-03-21

• 基于随机最优控制的神经元网络解同步节能策略研究

  在神经系统的奇妙世界里，神经元就像一群默契十足的舞者，正常情况下它们有序地 “舞动”，维持着大脑的各种功能。然而，当出现异常情况时，这些 “舞者” 就会陷入混乱的同步 “舞步”，引发一系列 neurological disorders（神经系统疾病），如 Parkinson’s disease（帕金森病）、essential tremor（原发性震颤）和 epilepsy（癫痫）等。在帕金森病中，基底神经节 - 丘脑 - 皮质网络内 β 频段（13 - 35Hz）的过度同步与运动症状紧密相关，患者会出现震颤、僵硬和运动控制受损等症状，严重影响生活质量；而在癫痫发作时，神经元的同步放电更是 “点

  来源：Biological Cybernetics

  时间：2025-03-21

• 探秘人类 OXTR 基因：非同义单核苷酸多态性的结构与功能影响及疾病关联研究

  在人体这个神奇的 “小宇宙” 里，有一种名为催产素受体（Oxytocin Receptor，OXTR）的 “小卫士”，它主要分布在大脑、子宫和乳腺等部位，是细胞表面的重要蛋白。OXTR 与配体催产素紧密结合，在信号传导过程中发挥着关键作用，就像一把精准的 “钥匙” 打开细胞的 “信号大门”，影响着人体的多种生理和行为过程，比如社会交往、情绪调节以及生殖功能等。然而，近年来研究发现，OXTR 基因存在多种多态性，其中非同义单核苷酸多态性（non - synonymous single - nucleotide polymorphisms，nsSNPs）会改变蛋白序列中的单个氨基酸，可能导致蛋白功

  来源：Egyptian Journal of Medical Human Genetics

  时间：2025-03-21

• 一种可穿戴重复经颅磁刺激（rTMS）设备：突破局限，开启神经调控新篇

  在神经科学和医学领域，重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnetic stimulation，rTMS）是一项极为重要的技术。它能通过磁场作用于大脑，广泛应用于多种神经精神疾病的治疗，如抑郁症等，同时也是认知神经科学研究的关键工具。然而，现有的 rTMS 设备却像一个个 “大块头”，不仅体积庞大，功耗还高得惊人，动辄达到千瓦级别。这使得它们只能乖乖地待在医院等固定场所，无法跟随人们在日常生活中自由使用，极大地限制了其应用范围。比如，在现实世界中人们自由活动时，就没办法利用 rTMS 来探究神经调制的奥秘；神经康复训练时，也无法借助 rTMS 提升神经可塑性和康

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-20

• 个体化非侵入性深脑刺激：经颅超声刺激在基底神经节的应用

  经颅超声刺激（TUS）作为一种新兴的非侵入性神经调控技术，因其能够精准地调节大脑深部结构而备受关注。然而，其对人类深脑结构的影响尚未充分明确。为填补这一空白，加拿大Krembil研究所和多伦多大学的研究人员开展了一项开创性研究，旨在探索TUS对基底神经节的神经调控效果。该研究通过在10名运动障碍患者（包括帕金森病和肌张力障碍患者）和15名健康参与者中应用TUS，记录了来自内苍白球（GPi）的局部场电位（LFP），并评估了其对行为的影响。研究结果表明，与假刺激相比，theta burst TUS（tbTUS）能够增加theta频段的功率，而10 Hz TUS则增强了beta频段的功率，且这些效应

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-20

• 用长效反义寡核苷酸纠正 tau 异构体比例可缓解 4R-tauopathy 表型：为 tau 相关疾病带来新希望

  ### 研究背景tau 蛋白作为一种微管结合蛋白，与阿尔茨海默病（AD）、额颞叶痴呆（frontotemporal lobar degeneration，FTLD）、进行性核上性麻痹（progressive supranuclear palsy，PSP）和皮质基底节变性（cortico - basal degeneration，CBD）等 tau 蛋白相关疾病紧密相连。在这些疾病中，FTLD、PSP 和 CBD 患者大脑中 4R-tau/3R-tau 的比例显著升高，被统称为 4R tauopathy。目前针对 tauopathies 的治疗手段大多处于临床前或探索阶段，仅有少数进入 III

  来源：Molecular Therapy Nucleic Acids

  时间：2025-03-20

• Molecularly distinct striatonigral neuron subtypes differentially regulate locomotion：揭示运动调控的新机制

  运动是动物生存和人类日常生活的基本能力，其背后的神经调控机制一直是生命科学领域的研究热点。在大脑中，纹状体黑质神经元（striatonigral neuron）在运动控制方面扮演着关键角色。传统观点认为，这类神经元主要促进运动，但实际上它们包含多种具有不同转录组特征的亚型，其对运动调节的具体贡献尚不明确。明确这些神经元亚型在运动调控中的作用，不仅能加深对正常运动控制机制的理解，也为相关运动障碍疾病的研究提供重要线索，比如帕金森病（Parkinson’s disease），其主要病理特征之一就是黑质多巴胺能神经元的退变，影响运动功能。为了探究不同分子特征的纹状体黑质神经元亚型在运动调控中的作用，

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-20

• 神经化学前沿：纪念尼古拉·N·迪加洛对神经生物学与神经内分泌学的贡献

  在神经科学领域，理解大脑如何应对复杂困境是一个永恒的核心议题。神经系统通过精细的调控机制，协调内分泌、行为和情绪反应，以维持机体稳态。这一复杂过程涉及多层次的相互作用，从分子、细胞到神经环路，任何环节的失调都可能导致神经精神疾病的发生。已故的Nikolay N. Dygalo教授作为世界公认的神经生物学权威，其毕生研究极大地丰富了神经内分泌学等多个领域，为后人理解大脑的适应机制奠定了坚实基础。为了纪念这位杰出科学家的卓越贡献，并继承与发展其学术思想，《Neurochemical Journal》推出了本期纪念特刊，汇集了其同事、学生和学术继承者的最新研究成果。本研究主要采用了回顾性分析、理论综

  来源：Neurochemical Journal

  时间：2025-03-20

• 揭秘 5-HT 合成抑制剂对遗传性僵住小鼠脑 DA 系统的影响：潜在神经调控新机制

  本研究考察了 5 - 羟色胺（5-HT）合成关键酶的抑制剂对氯苯丙氨酸（PCPA），对具有遗传性僵住症倾向的 CBA/Lac 小鼠的僵住反应和脑多巴胺（DA）系统的影响。给予 PCPA（300 毫克 / 千克 / 天，3 天）并未影响僵住反应的持续时间。与此同时，经 PCPA 处理后，小鼠下丘脑和中脑的多巴胺含量下降，而纹状体和伏隔核中的多巴胺含量上升。给药后，在所研究的所有脑区，多巴胺代谢产物 3,4 - 二羟基苯乙酸（DOPAC）和高香草酸（HVA）的水平均未受影响。此外，还发现 PCPA 可诱导中脑 DRD2 受体基因的 mRNA 水平升高，以及下丘脑和中脑的儿茶酚 - O - 甲基转移

  来源：Neurochemical Journal

  时间：2025-03-20

• 神经自适应界面揭示：意向控制如何重塑时间体验

  在日常生活中，我们对时间的感知精确与否，影响着每一个行动。比如音乐家需精准把握节奏，运动员要在恰当瞬间发力。但当时间感知出现偏差，就像陷入了时间迷宫，令人困惑。许多心理疾病患者，如抑郁症患者常觉得时间过得极慢，注意力缺陷多动障碍患者在时间把控上也存在问题。可一直以来，我们并不清楚时间感知与这些心理障碍之间，究竟是谁在影响谁。为了解开这个谜团，来自澳门大学等机构的研究人员开展了一项别具一格的研究，相关成果发表于《Scientific Reports》。此前，关于时间感知的理论，一种主流观点认为存在一个类似 “内部时钟” 的中央机制控制时间感知，像起搏器 - 累加器模型就涉及这样的机制，调整其中参

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-03-20

• 妊娠期糖尿病与后代健康的关联：孟德尔随机化研究揭示重要发现

  在孕期的健康问题中，妊娠期糖尿病（Gestational Diabetes Mellitus，GDM）逐渐成为一个备受关注的焦点。它是一种在妊娠期间出现的代谢紊乱疾病，以葡萄糖不耐受和高血糖为特征。想象一下，妈妈们满心期待迎接新生命，却可能因为 GDM 面临诸多风险，这不仅影响自身健康，还可能给宝宝的未来埋下隐患。据统计，全球约 4% - 8% 的孕妇会受到 GDM 的困扰，且在过去一二十年，其患病率在多个国家显著上升，已然成为全球性的健康问题。以往研究发现，GDM 与后代的短期和长期健康问题紧密相关。宝宝可能在围产期面临诸如肩难产、新生儿低血糖、死产、生长异常、早产等风险；长大后，还可能更容

  来源：BMC Pregnancy and Childbirth

  时间：2025-03-20

• 丘脑背内侧核调控任务不确定性，助力认知灵活性的研究突破

  在认知的奇妙世界里，决策就像一场复杂的冒险，我们常常需要根据不断变化的情境调整行为策略，这背后依靠的便是认知灵活性。而处理任务不确定性，比如在相互冲突的信息中做出选择、灵活切换任务等，是认知控制的关键环节。其中，丘脑背内侧核（MD）与前额叶皮层（PFC）在解决任务不确定性、增强认知灵活性方面关系密切。然而，MD 究竟如何增强前额叶活动，进而在依赖情境的决策中实现认知灵活性，其计算机制一直是个未解之谜。同时，MD 丘脑新发现的细胞多样性在这一计算过程中发挥何种作用，也有待探索。为了揭开这些谜团，纽约大学格罗斯曼医学院和塔夫茨大学医学院的研究人员展开了深入研究。他们通过训练具有生物学约束的计算模型

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-19

• 慢波闭环靶向记忆再激活对运动记忆巩固的阶段性增强：神经生理关联解析

  在睡眠的奇妙世界里，记忆就像一个个小精灵，在大脑的各个角落穿梭，努力让自己变得更加牢固。记忆巩固这个过程，就像是小精灵们在夜晚悄悄 “修炼升级”，把不稳定的记忆痕迹变得更加稳固。以往的研究发现，在睡眠中，尤其是非快速眼动（NREM）睡眠阶段，慢振荡（SO，频率在 0.5 - 2Hz 的高振幅振荡）和纺锤波（12 - 16Hz 的短振荡活动）对记忆巩固起着重要作用。而且，通过靶向记忆再激活（TMR）这种技术，在睡眠时重现与记忆相关的刺激，有可能增强记忆巩固。然而，目前仍存在许多疑问。在运动记忆领域，实验性重新激活记忆时，与特定 SO 阶段相关的记忆巩固研究少之又少。而且，慢振荡闭环 TMR 对记

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-19

• 解析神经精神特质多基因易感性的代际传递：解锁儿童情绪行为难题的遗传密码

  在儿童成长过程中，情绪和行为方面的困难常常如影随形，这些问题不仅影响孩子当下的生活，还可能是日后神经精神疾病的 “前奏”。一直以来，科学家们都在努力探寻导致这些早期心理健康问题的风险因素，可由于这些因素复杂多样，且遗传和环境因素相互交织，使得研究进展困难重重。比如以往研究大多依赖单样本，无法准确区分直接和间接遗传效应，这就像在迷雾中摸索，难以看清真相。为了驱散这层迷雾，来自英国伦敦大学学院（University College London）、伦敦国王学院（King’s College London） 、挪威公共卫生所（Norwegian Institute of Public Health）

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-19

• 靶向人类 V1 区扰乱视觉工作记忆保真度：为工作记忆机制研究 “拨云见日”

  在大脑的 “记忆舞台” 上，视觉工作记忆一直是备受瞩目的 “主角”，它就像一个临时的信息储存库，帮助人们在短时间内记住刚刚看到的事物，对日常的认知、学习和生活至关重要。长期以来，科学家们认为前额叶皮层（prefrontal cortex）是工作记忆的 “核心舞台”，就像记忆的 “总指挥”，其神经元活动能在感知和记忆引导的行为之间架起一座 “记忆桥梁”。然而近年来，人类神经成像研究却发现了一个令人惊讶的现象：初级视觉皮层（V1，primary visual cortex）的神经活动模式竟然也能解码视觉工作记忆的内容，这就好像在记忆的 “舞台” 上，突然发现了一个原本被忽视的 “重要配角”。但 V

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-19

• 8 位态二维浮栅存储器：大规模卷积神经网络的高效硬件之选

  在当今科技飞速发展的时代，人工智能（AI）如同一位神奇的魔法师，渗透到了我们生活的方方面面，从自动驾驶汽车在复杂路况下的精准导航，到天气预报借助海量数据预测天气变化，再到语音识别让我们能与智能设备轻松对话，还有图像理解助力医疗影像诊断等。AI 的核心技术 —— 基于神经网络（NNs）的机器学习，展现出了令人惊叹的能力。然而，这背后却隐藏着一个棘手的问题。传统的冯・诺依曼架构中，物理上分离的存储器和逻辑单元之间的数据来回传输，以及数字数据处理模式，极大地限制了系统效率。就好比在一场接力比赛中，接力棒在不同选手之间传递时，总是出现卡顿和延误，导致整个比赛的节奏被打乱。这使得人们对高效的神经形态计算

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-19

• Ninetails技术：基于神经网络的mRNA聚腺苷酸尾非腺苷修饰直接检测方法及其在治疗性mRNA研究中的应用

  在基因表达调控的精密交响乐中，mRNA的聚腺苷酸尾(Poly(A) tail)犹如指挥家的节拍器，掌控着转录本的命运——从核质转运、翻译激活到降解调控。传统观点认为这段3'端延伸是纯粹的腺苷酸(A)串联，但近年研究发现其中常混杂着胞苷(C)、鸟苷(G)和尿苷(U)等"不和谐音符"。这些非腺苷修饰如同分子密码，可能深刻影响mRNA稳定性与功能，尤其在COVID-19 mRNA疫苗等治疗性RNA领域，尾结构异质性直接关联药效持久性。然而现有TAIL-seq、FLAM-seq等技术受限于扩增偏倚，难以真实反映修饰谱式，亟需开发无需扩增的单分子检测方案。针对这一技术瓶颈，波兰国际分子细胞生物学研究所(

  来源：Nature Communications

  时间：2025-03-19

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