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DEAF1在树突和突触发育中的作用:对神经发育障碍的启示
摘要 DEAF1既具有转录激活剂的功能,也具有抑制剂的功能,并且与神经发育障碍(NDDs)有关;然而,其在神经元发育中的作用仍不完全清楚。在这项研究中,我们探讨了DEAF1在皮质发育中的作用,特别关注神经元结构以及其对突触功能和神经元活动的贡献。体外分析表明,在DEAF1缺陷的海马神经元中,树突发育受到抑制,而轴突发育未受影响。通过利用子宫内电穿孔技术进行的急性敲低实验,我们进一步证明,在迁移后的小鼠皮质神经元中敲低DEAF1会导致树突分支减少和树突棘密度降低,但不会显著影响神经元迁移或轴突延伸。这些发现表明,DEAF1在神经发育
来源:Journal of Neurochemistry
时间:2025-11-08
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利用格兰杰因果关系研究镰状细胞病导致的信息流中断现象
本研究探讨了镰状细胞病(Sickle Cell Disease, SCD)对大脑网络连接性和认知功能的影响。SCD是一种遗传性血液疾病,由β-珠蛋白基因的突变引起,导致红细胞在低氧环境下变形为镰刀状。这种异常的红细胞形态会阻塞微小血管,进而引发一系列慢性并发症,包括认知功能的下降,尤其是执行功能方面的障碍。研究通过超高场强7T磁共振成像(MRI)结合Granger因果分析(Granger Causality, GC),首次系统地分析了SCD患者与健康对照组在静息态网络间的有效连接性和信息流动情况,揭示了SCD对大脑网络组织和认知功能的独特影响。在研究中,我们发现SCD患者在整体大脑网络和特定脑
来源:Human Brain Mapping
时间:2025-11-08
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高阶三元相互作用:对精神分裂症多尺度网络组织的洞察
人类大脑是一个高度复杂且动态变化的系统,其内部的神经网络并非仅由简单的两两连接构成,而是包含了多层次、多维度的交互模式。这些复杂的多向互动在理解精神疾病,尤其是精神分裂症的病理机制方面起着关键作用。传统的脑网络研究主要关注两两连接性,尽管这种方法有助于揭示大脑的基本结构和功能,但其局限性在于无法全面反映大脑内部复杂的非线性互动。因此,研究者们开始探索更高级的多维信息度量方法,以捕捉更丰富的脑网络动态特征。本研究采用了一种基于矩阵的熵函数,用于估计总相关性,从而构建了一种数学框架,能够揭示多变量信息之间的复杂关系。这种方法被应用于从功能性磁共振成像(fMRI)中提取的多尺度脑网络,使我们能够更深
来源:Human Brain Mapping
时间:2025-11-08
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磁性氧化石墨烯纳米颗粒能够促进神经前体细胞的神经元分化
在中枢神经系统损伤后,内源性神经干细胞的修复和动员能力不足,因此需要依赖外源性细胞移植作为主要的修复和替代策略。诱导多能干细胞(iPSCs)的行为和分化命运极易受到外部因素的影响,包括细胞培养基质和物理电磁信号。在这项研究中,我们创新性地使用磁性氧化石墨烯复合纳米颗粒来调控由诱导多能干细胞衍生的神经前体细胞(iPSC-derived hNPCs)的增殖和神经谱系分化。研究结果表明,特定浓度的磁性氧化石墨烯能够有效维持干细胞的特性,促进细胞增殖,并在诱导分化条件下优先引导细胞向神经元谱系分化。此外,这种处理方式还能上调与突触相关的蛋白质表达,同时降低星形胶
来源:Biomaterials Science
时间:2025-11-08
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MitoLandscape:一种用于线粒体亚细胞定位和定量的半自动化流程
在生物学研究中,线粒体的形态和亚细胞定位是理解细胞代谢状态、发育命运以及功能机制的关键因素。线粒体不仅是细胞能量代谢的核心场所,还参与钙信号传导、细胞凋亡以及细胞分化等重要过程。因此,对线粒体的详细分析有助于揭示其在细胞生物学中的核心作用。然而,目前在分析具有复杂形态的细胞线粒体时仍面临诸多挑战,尤其是在完整组织样本中,现有方法在分辨率和特异性方面存在不足。为了克服这些限制,研究者开发了一种名为MitoLandscape的创新分析流程,该流程专门用于在单细胞分辨率下对发育神经系统中的线粒体进行全面分析。MitoLandscape整合了多种先进技术,包括Airyscan超分辨率显微镜、半自动分割
来源:Frontiers in Cell and Developmental Biology
时间:2025-11-08
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星形胶质细胞Ror2介导的脑部和肠道稳态失衡会加剧胸廓手术后持续性疼痛
在现代医学研究中,慢性疼痛已成为影响人类生活质量的重要问题之一,尤其是在手术后,如胸廓切开术后慢性疼痛(CPTP)等。CPTP不仅对患者的身体健康造成严重影响,还可能引发一系列并发症,包括肺部感染、肺不张、长期住院以及心理障碍等。因此,深入研究CPTP的发病机制,对于开发有效的治疗策略具有重要意义。本文探讨了前扣带回皮层(ACC)中Ror2表达的变化及其对CPTP发展的影响,并进一步揭示了肠道菌群在这一过程中的作用。研究发现,在CPTP模型中,ACC中的星形胶质细胞表现出显著的Ror2表达升高,并且主要极化为A1型星形胶质细胞。这种极化现象伴随着CCL2和CXCL1等趋化因子的分泌增加,而肠道
来源:Frontiers in Aging Neuroscience
时间:2025-11-08
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综述:阿尔茨海默病中肠道微生物群的调节作用:病理生理机制与治疗前景
随着全球平均寿命的延长,阿尔茨海默病(AD)已成为一个日益严重的公共卫生问题。AD是一种复杂的神经退行性疾病,其特征是认知功能的逐渐衰退,包括记忆力减退和行为异常。研究表明,肠道微生物群在调节中枢神经系统(CNS)中发挥着关键作用,不仅影响行为,还通过直接和间接机制对AD患者的认知功能产生影响。同时,有大量证据表明,身体锻炼可以积极调节肠道微生物群的多样性和组成,成为减缓AD进展的重要因素之一。锻炼不仅影响肠道微生物群的结构,还通过改变关键神经活性物质的合成和代谢,如谷氨酸和天冬氨酸,从而增强认知功能。此外,锻炼还通过调节肠道微生物群,影响外周和中枢免疫反应,从而减少神经炎症、β-淀粉样蛋白(
来源:Frontiers in Aging Neuroscience
时间:2025-11-08
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胞质磷脂酶A2将tau蛋白的病理变化与阿尔茨海默病中的胰岛素信号传导障碍联系起来
阿尔茨海默病(AD)是一种逐渐发展的神经退行性疾病,主要表现为认知能力下降、突触功能障碍和神经元死亡。近年来,研究发现AD与2型糖尿病(T2DM)之间存在强烈的双向联系,两者都涉及胰岛素信号传导的异常和葡萄糖代谢的紊乱。胰岛素信号传导在维持神经元存活、突触可塑性和能量代谢中发挥着基础作用,而其功能的破坏被认为是AD病理发生的重要机制之一。尽管已有大量研究表明异常的tau蛋白在AD脑中可能通过干扰胰岛素信号传导链来加剧毒性环境,但tau病理如何具体影响胰岛素信号传导的分子机制仍然不完全清楚。本研究提出一个假设,即寡聚tau(oTau)可能通过激活细胞质磷脂酶A2(cPLA2),从而对Caveol
来源:Frontiers in Aging Neuroscience
时间:2025-11-08
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冰上和冰下侧切动作有什么区别?对冰球运动员的运动学和肌电图进行比较分析
冰球是一项高度动态且对身体素质要求极高的运动,其核心特征包括高速滑行、突然停止以及频繁的变向动作。这些动作在低摩擦力的冰面上进行,与在高摩擦力的陆地环境中进行的类似动作存在显著的生物力学差异。其中,变向滑行(side-cutting)是一项至关重要的技术动作,不仅在进攻和防守中发挥关键作用,还因动作的复杂性和对下肢的高负荷而成为受伤风险较高的环节。为了提升运动员的竞技表现并减少受伤的可能性,冰球训练通常结合了冰上和冰下(即陆地)的训练内容。然而,目前对于冰下训练如何有效转化为冰上表现的机制尚不明确,特别是冰上变向动作中涉及的下肢关节运动模式和神经肌肉控制策略。本研究旨在探讨精英冰球运动员在冰上
来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
时间:2025-11-08
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由RIPK3介导的小胶质细胞坏死凋亡在缺血/再灌注后通过释放FGF2导致视网膜神经节细胞凋亡
摘要本研究的目的是探讨受体相互作用蛋白激酶3(RIPK3)在视网膜缺血/再灌注(IR)引起的视网膜神经元损伤中的作用。研究人员使用特异性敲除RIPK3的小鼠(RIPK3 KO小鼠)建立了视网膜IR模型。通过苏木精和伊红染色以及电视网膜图(electroretinogram)评估视网膜的结构和功能状态。利用末端脱氧核苷酸转移酶dUTP缺口末端标记(TUNEL)技术检测细胞凋亡的情况。免疫荧光和Western blot技术用于检测与坏死性凋亡(necroptosis)及视网膜内神经元相关的蛋白质。视网膜IR后,RIPK3在微胶质细胞中被激活,进而激活了混合谱系激酶结构域蛋白(MLKL)。RIPK3
来源:Journal of Molecular Neuroscience
时间:2025-11-08
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鼻腔发育与成体嗅觉系统中Opsin 3与Opsin 5的相反表达模式及其功能意义
在哺乳动物的鼻腔世界中,存在着两个功能迥异却又紧密相邻的领域——负责气味感知的嗅觉感觉上皮和承担空气净化功能的呼吸上皮。虽然科学家们已经识别出许多界定嗅觉感觉区域及其多种细胞类型的分子标记,但对于呼吸上皮的分子特征却知之甚少。更令人惊奇的是,近年来研究发现,一些传统认为仅在眼睛中发挥功能的光感受器——视蛋白(Opsins),实际上在全身多种非视觉组织中广泛表达,执行着从生物钟调节到能量代谢等多种重要功能。这种"跨界"表达现象引发了研究人员的浓厚兴趣:这些光敏感分子是否也在鼻腔这个特殊环境中存在?它们又可能扮演着什么角色?近期发表在《Chemical Senses》上的研究正是针对这一科学问题展
来源:Chemical Senses
时间:2025-11-08
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经皮耳迷走神经刺激在健康男性中的即时调节效应:一项多频段静息态功能性磁共振成像研究
这项研究聚焦于一种非侵入性的神经调控技术——经耳迷走神经刺激(transcutaneous auricular vagus nerve stimulation, taVNS),并试图探讨其在健康个体中的即时影响。taVNS作为一种新兴的神经调控手段,因其简便性、安全性和无创性而受到广泛关注。它通过刺激耳廓内的特定区域,激活迷走神经的耳支,进而对自主神经系统和中枢神经系统产生调节作用。目前,taVNS已被用于治疗多种疾病,包括抑郁症、失眠症、癫痫和偏头痛等。然而,大多数研究集中在taVNS的长期疗效上,对单次刺激后脑功能关键指标的短期变化关注较少。这种研究空白限制了我们对taVNS作用机制的系统
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-11-08
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综述:非侵入性前额叶神经调节对急性应激反应中皮质醇水平的影响:一项系统评价和荟萃分析
在现代社会中,随着生活节奏的加快和竞争的加剧,压力已经成为一种普遍的生理和心理体验。压力不仅影响个体的日常行为和情绪状态,还可能对身心健康产生深远的影响。研究表明,压力反应的失调与多种精神障碍密切相关,例如焦虑症、抑郁症等。压力反应主要由下丘脑-垂体-肾上腺轴(HPA轴)和交感-肾上腺-髓质轴(SAM轴)共同调控。HPA轴通过释放皮质醇等激素,参与长期的应激调节;而SAM轴则主要负责快速的生理反应,如心率和呼吸频率的增加。因此,理解压力反应的机制对于开发有效的干预手段至关重要。非侵入性脑刺激(NIBS)作为一种新兴的神经调控技术,近年来在精神疾病治疗和神经科学研究中得到了广泛应用。NIBS主要
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-11-08
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记忆缺陷与快速眼动(REM)睡眠和慢波睡眠期间类似特征的脑电图(EEG)频谱轮廓有关,这些特征同时伴随着抑郁和焦虑的共同症状
研究揭示了睡眠期间大脑皮层高唤醒状态与抑郁和焦虑症状之间的潜在联系,特别是在快速眼动期(REM)和慢波睡眠(SWS)阶段。这项研究通过对149名健康成年人的分析,发现REM和SWS期间的β波和γ波活动水平升高与负面记忆的错误识别以及更严重的总体焦虑和抑郁症状之间存在显著关联。然而,当考虑年龄和性别因素后,这些中介效应并不显著。这表明,虽然记忆缺陷可能在抑郁和焦虑的共病中起到一定作用,但个体的年龄和性别可能在这一过程中起到调节作用。抑郁和焦虑是美国最常见的精神疾病之一,其终身患病率分别估计为17%和31%。这些疾病经常同时出现,并且在遗传上存在重叠。因此,将抑郁和焦虑视为内部化症状的潜在维度可能
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-11-08
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慢性压力状态下的雄性大鼠免疫系统失调,这是由于mRNA表达、细胞因子以及Th1/Th2细胞平衡发生改变所导致的
罗泽珠|黄一恒|唐卢涵|高奇康|侯功林|邵建中|沈云云中国浙江省科学技术大学理学院认知神经科学研究所及心理学系,杭州摘要慢性压力已知会导致免疫系统功能障碍,这可能促进多种高发疾病的发展。然而,慢性压力期间免疫失调的机制仍不甚明了。在本研究中,我们探讨了35天慢性不可预测的轻度压力(CUMS)对20只雄性Sprague–Dawley大鼠的行为模式、淋巴细胞亚群比例、血清细胞因子水平以及外周血白细胞转录组的影响。经过35天的CUMS暴露后,这些大鼠表现出慢性不可预测轻度压力的典型特征,包括焦虑样行为和抑郁样行为的增加。我们发现淋巴细胞中Th2细胞的比例显著增加,导致Th1/Th2失衡。此外,促炎细
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-11-08
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反义寡核苷酸脑内递送改善DMD模型小鼠焦虑行为的研究
杜氏肌营养不良症(Duchenne muscular dystrophy, DMD)是一种由DMD基因突变引起的严重神经肌肉疾病,患者不仅出现进行性肌肉萎缩,还常伴有焦虑、自闭症谱系障碍等神经行为共病。这些症状与大脑中多种肌营养不良蛋白(dystrophin)亚型的缺失密切相关,尤其是全长亚型Dp427的缺乏。然而,目前获批的核酸疗法主要针对肌肉症状,由于无法穿透血脑屏障(blood-brain barrier, BBB),对中枢神经系统(central nervous system, CNS)症状无改善作用。因此,如何有效将治疗性寡核苷酸递送至脑内,并评估其对行为表型的挽救效果,成为DMD治
来源:Molecular Therapy Nucleic Acids
时间:2025-11-08
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RGS蛋白通过调控G蛋白信号通路决定小鼠黑视蛋白在ipRGC亚型中的差异性光转导
在我们眼睛的视网膜深处,存在着一群特殊的神经元——本质光敏视网膜神经节细胞(ipRGCs)。它们不依赖于传统的视杆和视锥细胞,自身就能感知光线,负责调控人体的生物钟、瞳孔对光反射等重要非成像视觉功能。这群细胞的神奇之处在于它们表达的唯一光敏色素——黑视蛋白(melanopsin),这是一种G蛋白偶联受体(GPCR)。长期以来,科学界认为所有ipRGCs都使用相同的信号传导路径:光激活黑视蛋白,进而激活Gαq蛋白,通过PLCβ4打开TRPC6/7通道,导致细胞去极化。然而,近年来的研究发现了一个令人困惑的现象:虽然所有六种ipRGC亚型(M1-M6)都表达黑视蛋白并使用Gαq信号,但它们的信号传
来源:Biophysical Journal
时间:2025-11-08
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基于首次通过分析的神经元树突形态演化追踪:神经退行性疾病监测的新理论框架
在复杂的大脑神经网络中,神经元树突如同精密的信号接收器,其分支结构和脊柱形态的微妙变化直接影响着认知、记忆等高级神经功能。然而,当阿尔茨海默病、自闭症谱系障碍等神经退行性疾病来袭时,树突结构会发生显著病变——分支退缩、脊柱密度异常、通道锥度改变,这些形态学改变已成为疾病诊断的重要指标。遗憾的是,现有成像技术难以实现活体树突的高分辨率监测:电子显微镜虽能清晰成像却仅适用于离体样本,而核磁共振等无创技术又缺乏足够的空间分辨率。这种技术瓶颈严重阻碍了对疾病进展的实时监测和治疗效果评估。面对这一挑战,德国萨尔大学的研究团队在《Biophysical Journal》上提出了一种创新理论框架。他们巧妙地
来源:Biophysical Journal
时间:2025-11-08
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综述:针对大脑网络:多部位经颅磁刺激(TMS)技术的综述与应用
近年来,脑科学研究逐步从关注单一脑区的功能与病变,转向理解大脑作为一个复杂网络系统的运作机制。这种转变不仅深化了我们对神经网络动态的科学认知,也为治疗多种神经精神疾病和神经系统障碍提供了新的视角。其中,经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)作为一种非侵入性脑刺激技术,其应用也经历了从单一靶点刺激到多靶点协同刺激的演变。多靶点TMS的出现标志着神经调控技术的一次重要突破,它不仅能够更精准地干预大脑功能,还为实现个性化治疗方案提供了可能性。TMS的基本原理是通过电磁感应,利用线圈产生的快速变化的磁场在大脑皮层中诱导电流,从而改变神经元的活动状态。
来源:Brain-Apparatus Communication: A Journal of Bacomics
时间:2025-11-08
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一种用于识别心力衰竭患者认知障碍的新复合生物标志物评分:一项初步研究
心力衰竭(HF)与认知功能障碍之间的关系一直备受关注。研究表明,约40%-60%的HF患者可能患有轻度认知功能障碍(MCI),并且面临血管性认知功能障碍和痴呆(VCID)的风险。这种关联不仅限于心功能的直接影响,还涉及复杂的神经退行性过程和炎症反应。本研究通过分析HF患者的血清和血浆生物标志物,探索了是否可以利用这些标志物来预测认知功能障碍,并评估其对认知保护治疗的潜在价值。### HF与认知功能障碍的关联心力衰竭是一种常见的慢性疾病,其特征是心脏泵血功能下降,导致全身器官供血不足。这种状态可能引发一系列生理和病理变化,包括大脑供血减少、炎症反应增强以及神经元和轴突损伤。这些变化可能与认知功能
来源:Biomarkers
时间:2025-11-08