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《Nature》“格式化”细胞记忆，将其重新编程为干细胞
在今天发表在《Nature》杂志上的一项突破性研究中，澳大利亚科学家解决了再生医学中一个长期存在的问题。在西澳大学和哈里·珀金斯医学研究所的Ryan Lister教授以及莫纳什大学和阿德莱德大学的Jose M Polo教授的带领下，该团队开发了一种新的方法来重新编程人类细胞，以更好地模拟胚胎干细胞，这对生物医学和治疗用途具有重要意义。干细胞科学家Xiaodong Liu博士（西湖大学）也是这项研究的带头人，他说，新的人类TNT-iPS细胞在分子和功能上都比使用传统重编程产生的细胞更接近人类胚胎干细胞。在21世纪头十年中期的一项革命性进展中，人们发现，人体的非生殖成年细胞(称为“体细胞”)可以被
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糖影响大脑的“可塑性”，有助于学习、记忆和恢复
你能认出多年未见的人，却忘记昨天早餐吃了什么吗?为了记住熟悉的面孔或学习新技能，我们的大脑不断地重新排列回路，但这一过程的分子基础还没有得到很好的理解。今天，科学家们报告说，被称为糖胺聚糖(GAGs)的复合糖分子上的硫酸盐基团会影响小鼠大脑的“可塑性”。确定GAGs的功能可以帮助我们了解人类记忆和学习的工作方式，并提供修复损伤后神经连接的方法。研究人员将在今天的美国化学学会(ACS)秋季会议上展示他们的研究结果。ACS秋季2023是一个混合会议，将于8月13日至17日举行虚拟和面对面的会议，其中包括约12,000个关于广泛科学主题的演讲。使水果、糖果或蛋糕变甜的糖实际上只是存在的多种糖的几种简
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香港大学新发现：SOX9表达减半的人类神经干细胞具有强大治疗潜力 为治疗脊髓损伤带来新希望！
由香港大学医学院、香港大学(港大)及香港城市大学(城大)组成的联合研究小组培育出具有强大治疗潜力的人类神经干细胞，可用于治疗脊髓损伤，为新的治疗机会铺平道路。这项新发现发表于科学杂志《Advanced Science 》上。背景:外伤性脊髓损伤(SCI)通常由车祸、跌倒或运动相关事故引起，可导致损伤部位及周围参与运动和感觉功能的神经元逐渐丧失。因此，根据损伤的严重程度，脊髓损伤患者可能遭受不同程度的损伤和感觉丧失，甚至永久性瘫痪。目前，脊髓损伤还没有有效的治疗方法。脊髓损伤后运动和感觉恢复受限的原因是损伤部位周围形成胶质瘢痕，形成屏障样结构，阻止神经元再生。此外，由于未受损神经元的内
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生发中心Tfh和T记忆细胞的命运决定论
滤泡辅助性T细胞或Tfh细胞在免疫防御中起着至关重要的作用。没有Tfh细胞，B细胞不能形成生发中心(GC)反应，在此过程中产生高亲和力抗体。当幼稚CD4阳性CD4+ T细胞收到身体其他部位感染的消息时，它们被额外的细胞表面标记物激活，并向两个方向分化，成为PD-1+CXCR5 -或PD-1+CXCR5+ T细胞。PD-1和CXCR5是两种不同的细胞表面标记物，正负号表明它们是否存在。PD-1+CXCR5+CD4+ T细胞具有分化、进入b细胞滤泡并成熟为GC-Tfh细胞的能力。这些GC-Tfh细胞对生发中心的形成至关重要，生发中心是B细胞产生高亲和力抗体的地方。但是这些PD-1+CXCR5+CD
来源：Nature Communications
时间：2023-08-18
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“新”肌萎缩侧索硬化症基因破坏神经元结构并使其细胞核窒息
科学家揭示了最近发现的NEK1基因是如何破坏神经元的“新发现的突变途径是该疾病的重要治疗靶点”抗癌药物稳定人源性ALS神经元几年前，病毒式传播的ALS冰桶挑战(Ice Bucket Challenge)筹集了大量资金，发现了与该疾病相关的新基因。其中一种基因是NEK1，其突变与所有ALS病例中多达2%的病例有关，使其成为该疾病最知名的病因之一。但目前尚不清楚突变基因是如何破坏运动神经元的功能并导致其退化和死亡的。西北医学院的科学家们首次发现了这种突变基因是如何导致肌萎缩性侧索硬化症的。研究人员发现，这种突变会导致神经元出现两个问题。首先，它会导致神经元中支撑轴突的结构变得不那么稳定
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仅需注射一种血液因子可以让大脑“伪装运动”的益处
昆士兰大学的研究人员进行的临床前试验发现，注射一种特定的血液因子可以在大脑中复制运动的好处。昆士兰大学昆士兰脑研究所的Odette Leiter和Tara Walker博士领导的一个研究小组发现，血小板是一种微小的血细胞，对血液凝固至关重要，它分泌一种蛋白质，可以使老年小鼠的神经元恢复活力，其方式与体育锻炼类似。Leiter博士说:“我们知道运动可以增加海马体中新神经元的产生，海马体是大脑中对学习和记忆很重要的部分，但其机制尚不清楚。我们之前的研究表明血小板与此有关，但这项研究表明，老年小鼠实际上需要血小板才能产生这种效果。”研究人员把重点放在运动激素上，这是一种运动时释放到血液中的生物化合物
来源：Nature Communications
时间：2023-08-17
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观察野外猩猩的好奇心：理解人类学习和创新的意义
人类喜欢探索。面对一些我们从未见过的东西，大多数人会尝试探索和了解更多。对于人类的近亲——类人猿来说就不一样了。尽管几十年的研究表明，圈养的黑猩猩、大猩猩和红毛猩猩会在实验室里热切地探索不熟悉的物体，但在野外自然进化环境中的类人猿会如何面对不熟悉的物体？Max Planck研究院的动物行为研究所(MPI-AB)的一个研究小组成功地观测了野生猩猩第一次遇到陌生物体时的行为。在印度尼西亚雨林中进行的实验揭示了社会、环境和年龄因素的共同作用使猩猩更愿意探索未知事物。发表在《Scientific Reports》上的这项研究揭示了激发猩猩好奇心的条件，并揭示了我们自己好奇的天性是如何进化的。研究小组在
来源：Max-Planck-Gesellschaft
时间：2023-08-17
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研究建议使用人工智能来诊断自闭症谱系障碍
诊断自闭症谱系障碍(ASD)仍然是一项艰巨的挑战，因为涉及的程度复杂，需要高度专业化的专业人员。自闭症是一种多因素的神经发育障碍，具有广泛不同的症状。根据美国疾病控制与预防中心(CDC)的数据，在美国，大约每36名儿童中就有1名被诊断为自闭症谱系障碍，但目前还没有精确识别自闭症的生化标记物。巴西研究人员在《科学报告》杂志上发表的一篇文章中提出了一种定量诊断方法。这项研究基于500人的脑成像数据，其中约一半(242人)被诊断为自闭症谱系障碍。将机器学习技术应用于数据。“我们开始通过收集功能性磁共振成像(fMRI)和脑电图(EEG)数据来开发我们的方法，”该文章的最后作者弗朗西斯科·罗德里格斯(F
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呼吸模式会影响记忆力
在之前的一项研究中，同一个研究小组发现，如果他们让人类志愿者在记忆测试中吸气，而不是呼气，会降低他们的记忆回忆能力。他们认为，这是由于吸入导致信息处理中断。在这项新的研究中，研究小组对小鼠进行了基因改造，通过操纵pre-Bötzinger复合体中的神经元来控制它们的呼吸，pre-Bötzinger复合体是延髓中调节呼吸的部分。他们对实验鼠进行了几种记忆测试，从物体识别到恐惧条件反射。在这样做的过程中，他们发现，当他们暂时停止呼吸时，小鼠形成新记忆的能力就会降低。他们还发现，这种停顿也会影响海马体，之前的研究也表明，海马体在储存长期和短期记忆方面都起着作用。研究小组还进行了几
来源：Nature Communications
时间：2023-08-16
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记忆的解剖
人类的记忆系统位于内侧颞叶(MTL)。从广义上讲，它包括海马、海马旁皮层、嗅周皮层和嗅内皮层。“研究MTL的一大挑战是它在人与人之间的巨大解剖差异。因此，先前使用群体平均数据的研究模糊了彼此靠近的人类MTL不同亚区之间的精细解剖细节。这就像把1000张不同的脸平均起来研究脸的结构一样。我们将得到面部的重要组织原则——眼睛和鼻子在哪里，嘴巴在哪里，但我们将完全失去特殊的重要细节，”该研究的第一作者、MPI CBS的Daniel Reznik解释说。根据他的说法，研究人类MTL的另一个挑战是，这个大脑区域受到易感性伪影的强烈影响，因此从这个大脑区域获得高质量信号的能力非常有限。在当前的研究中，科学
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Nature Neuroscience：个体大脑差异的新地图
一项突破性的项目绘制了近1300名被诊断患有六种不同类型精神疾病的人的大脑变化图，揭示了重度抑郁症和精神分裂症等疾病患者大脑变化的惊人多样性。这项研究发表在《Nature Neuroscience》杂志上，由莫纳什大学特纳大脑与心理健康研究所和心理科学学院的研究人员领导，使用脑成像来测量1000多个不同大脑区域的大小或体积。领导这项研究的博士生Ashlea Segal女士说:“在过去的几十年里，研究人员绘制了显示被诊断患有各种精神疾病的人的大脑区域减少的地图，但这项工作主要集中在群体平均水平上，这使得很难理解个人大脑中发生了什么。例如，知道澳大利亚人口的平均身高约为1.7米，并不能告诉我隔壁邻
来源：Nature Neuroscience
时间：2023-08-16
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基因疗法治疗重度酗酒:增强多巴胺能神经元功能 饮酒量下降90%
酗酒在全球范围内造成了巨大的个人、社会和经济成本。酒精成瘾的人即使使用当前可用的药物治疗，也往往会进入反复的戒酒复发发作周期。戒酒跟戒烟一样，说容易吧就是可以经常戒反复戒——反正过段时间酒瘾又发作了，说难吧就难在彻底戒断。戒烟不成一般还不至于主动伤害他人，但发酒疯有可能造成社会危害。俄勒冈健康与科学大学的研究人员发现，一种用于治疗帕金森氏症的基因疗法可能会通过重置大脑的多巴胺奖励通路，显著减少慢性重度饮酒者的酒精摄入量。这项在非人类灵长类动物身上进行的研究显示，饮酒减少了90%以上，为严重的酒精使用障碍病例提供了潜在的治疗方法。这项研究发表在8月14日的《自然医学》杂志上。由于反复使用乙醇会诱
来源：俄勒冈健康与科学大学
时间：2023-08-16
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糖尿病惊人地改变了大脑结构
密歇根医学院的一项研究发现，一个人患2型糖尿病的时间越长，他的大脑结构就越有可能发生变化。在一项涉及51名被诊断患有2型糖尿病的中年皮马美洲印第安人的分析中，研究人员使用了美国国立卫生研究院工具箱认知电池——一套由美国国立卫生研究院创建的记忆和语言评估——结合核磁共振扫描来了解糖尿病、认知功能和大脑组成之间的联系脑成像显示，2型糖尿病持续时间较长的研究参与者平均皮质厚度和灰质体积下降，白质高强度体积增加。研究人员说，核磁共振结果表明，长期糖尿病可能对大脑健康产生负面影响，并强调了预防早发型2型糖尿病的重要性。2型糖尿病患者的认知能力与非2型糖尿病患者相比没有差异。研究结果发表在《Annals
来源：Annals of Clinical and Translational Neurology
时间：2023-08-16
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多层级的图神经网络推动蛋白质功能预测的发展
高通量测序的进展推动了蛋白质序列数量的快速增长。尽管如此，由于实验研究需要较长的周期并且费用昂贵，大部分蛋白质序列缺乏功能注释。因此，具备自动而准确推断蛋白质功能的计算方法变得至关重要。深度学习的进展推动了各种蛋白质功能预测模型的发展。蛋白质的三维结构与功能密切相关，然而，结构相似的蛋白质可能具有高度多样的序列。仅仰赖基于序列的模型（如1D CNN或Transformer）可能难以捕捉到长程的功能位点规律。随着蛋白质结构预测研究的突破性进展，获取蛋白质接触图或三维结构的方法变得更加容易。这为图神经网络（GNN）提供了更多优势，它可以编码蛋白质的三维结构信息以预测其功能。然而，目前的G
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生发中心Tfh和T记忆细胞的命运决定论
滤泡辅助性T细胞或Tfh细胞在免疫防御中起着至关重要的作用。没有Tfh细胞，B细胞不能形成生发中心(GC)反应，在此过程中产生高亲和力抗体。当naive CD4阳性CD4+ T细胞收到身体其他部位感染的消息时，它们被额外的细胞表面标记物激活，并向两个方向分化，成为PD-1+CXCR5 -或PD-1+CXCR5+ T细胞。PD-1和CXCR5是两种不同的细胞表面标记物，正负号表明它们是否存在。PD-1+CXCR5+CD4+ T细胞具有分化、进入b细胞滤泡并成熟为GC-Tfh细胞的能力。这些GC-Tfh细胞对生发中心的形成至关重要，生发中心是B细胞产生高亲和力抗体的地方。但是这些PD-1+CXCR
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Cell：男性大脑性欲和愉悦中心
斯坦福大学医学院的研究人员已经在雄性小鼠的大脑中绘制了一个专门的回路，当雌性小鼠出现时，它就会被触发，点燃性欲之火，诱导交配活动和由此产生的满足感。雄性哺乳动物的性冲动、性行为和性奖励在大脑中是固定的，看起来是一站式服务。“我们在雄性哺乳动物的大脑中挑出了一个控制性识别、性欲、交配行为和快感的回路，”在线发表在《细胞》(Cell)杂志上的一项研究的通讯作者、医学博士、精神病学和神经生物学教授Nirao Shah说，这篇文章的主要作者为博士后Daniel Bayless和Renzhi Yang，以及研究生Chung-ha Davis。研究表明，雄鼠对陌生人是雌性的判断会激活雄鼠大脑中性欲的中枢。
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《Nature》首次从细胞水平发现众多人类大脑特有的特征
“大多数关于人类大脑的进化研究都集中在神经元上，因为这种细胞类型被认为与我们的智力和增强的认知能力有关。这项研究让我们重新认识了参与大脑功能的其他细胞，以及它们在提高认知能力和我们对许多认知疾病的易感性方面所起的作用，”研究负责人、神经科学教授、德克萨斯大学西南分校小彼得·奥唐纳脑研究所成员Genevieve Konopka博士说。Konopka博士解释说，自古以来，人们一直好奇是什么赋予了人类其他动物所没有的能力，比如说话和语言。之前的一系列研究试图通过检查大脑解剖学或对整个大脑或部分进行遗传或分子研究来回答这个问题，这些实验一次可以提供数千个细胞的视图。Konopka博士和她的同事们推测，
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Cell推翻传统认知：我们的头骨与大脑之间复杂的联系
阿尔茨海默病、中风、多发性硬化症和其他神经系统疾病由于免疫细胞介导的神经炎症而造成严重损害。治疗这种炎症是一项重大的医学挑战，因为大脑受到头骨和额外的周围膜的保护，使得治疗方法难以接近大脑。科学家之前发现了从头骨骨髓通往大脑的路径，允许免疫细胞移动。现在，新的研究表明，头骨骨髓中的细胞在组成和疾病反应方面都是独特的。这些发现为神经系统疾病的诊断和治疗提供了新的可能性，并在未来通过无创颅骨成像彻底改变脑健康监测。相关成果现已发表在《细胞》（Cell）杂志上。亥姆霍兹慕尼黑大学 Ali Ertürk教授带来的科学家团队与慕尼黑工业大学(TUM)的研究人员合作，试图解决这一未满足的需求。不
来源：Helmholtz Munich
时间：2023-08-14
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没有奖励也要好好学习！Nature新研究发现驱动学习的新机制
长期以来，研究人员一直认为，食物或金钱等奖励会促使大脑释放“感觉良好”的荷尔蒙多巴胺，从而促进学习。众所周知，多巴胺能加强新信息的储存。现在，一项针对啮齿动物的新研究描述了在没有直接激励的情况下，学习是如何发生的。由纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员领导的这项研究探索了多巴胺和大脑化学物质乙酰胆碱之间的关系，乙酰胆碱也在学习和记忆中发挥作用。过去的研究表明，这两种激素相互竞争，所以一种激素的增加会导致另一种激素的下降。奖励被认为通过同时触发多巴胺的增加和乙酰胆碱的减少来促进学习。这种突然的激素失衡被认为为脑细胞打开了一扇机会之窗，使其适应新环境，形成记忆供以后使用。这个过程被称为神经可塑性，是学
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Nature：神经元如何在发育中的器官中为生长腾出空间
为了正常运作，器官需要精确数量的细胞和功能性结构，这些都是在胚胎发生时建立起来的。胚胎是精通多任务的;它们会同时生长，并获得形状和功能结构。尽管对胚胎发育进行了大量的研究，但科学家们还没有完全掌握胚胎如何在空间和时间上协调所有这些不同的任务，以确保健康器官的形成。这是Caren Norden(小组组长)和MauricioRocha-Martins(博士后研究员)领导的研究的核心问题。该研究团队还包括计算机科学家，他们使用尖端技术来探索脊椎动物视网膜如何应对大量生长的挑战，同时重塑组织结构。斑马鱼胚胎的视网膜和人类视网膜类器官——在培养皿中由人类细胞培养的迷你视网膜样结构，被用作模型系统，因为它
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