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  • 鸣鼠通过“劫持”保守中脑回路节点实现叫声库扩展的神经机制

    在动物王国中,交流能力对生存至关重要。哺乳动物如何通过大脑产生灵活多样的行为,尤其是如何在演化过程中快速产生新的行为模式,是神经科学领域的核心问题。一种被称为鸣鼠(Scotinomys teguina)的小型啮齿动物为研究这一问题提供了独特模型。这种生活在拉丁美洲云林中的小鼠以其悠扬、人耳可闻的“歌声”而闻名,它们会进行复杂的轮流鸣唱来保卫领地和吸引配偶。然而,科学家们对鸣鼠叫声库的全貌及其神经基础了解有限——它们是否像鸟类一样拥有多种叫声模式?这些模式是由独立神经通路控制,还是通过共享回路的参数调整产生?为了回答这些问题,由Cold Spring Harbor Laboratory的Arka

    来源:Current Biology

    时间:2025-11-23

  • 海马长距离抑制机制对皮下区域的自上而下调控

    亮点•海马体中表达生长抑素的(SOM+)抑制性神经元投射到内侧隔(MS)和乳头丘脑核(SuM)•SOM+神经元抑制GABA能/谷氨酸能的MS细胞以及快速放电的SuM细胞•SOM+神经元的末梢刺激在体外和体内都能引发θ节律•长距离抑制机制可以协调海马体与皮层下的相互作用总结海马体对记忆形成至关重要,其向其他脑区的信号传递主要通过下托和CA1区锥体神经元发出的长距离谷氨酸能投射来实现。相比之下,海马体向皮层外区域发出的长距离γ-氨基丁酸(GABA能)抑制性投射目前了解甚少。本研究发现,海马体背侧区域中表达生长抑素(SOM+)的神经元(包括具有双重投射功能的SOM+神经元)能够强烈调控内侧隔(MS)

    来源:Current Biology

    时间:2025-11-23

  • 听觉皮层PV中间神经元调控响度感知并持久逆转响度过敏

    当我们身处嘈杂的音乐会现场或喧闹的工地,巨大的声响会让我们感到不适甚至痛苦。这种对声音强度的主观感受,即响度,其背后的神经机制是什么?更重要的是,当内耳(耳蜗)因长期暴露于噪声等原因受损后,一些人会对中等强度的声音也产生异常敏感和不适感,即出现响度过敏(Hyperacusis)。这是一种困扰着听力损失患者、自闭症谱系障碍和脆弱X综合征等神经系统疾病患者的常见症状。传统观点认为,这主要是由外周听觉系统的损伤引起。然而,越来越多的证据表明,大脑中枢,特别是听觉皮层(Auditory Cortex, ACtx)的适应性(或 maladaptive)可塑性在其中扮演了关键角色。那么,皮层回路是如何编码

    来源:Neuron

    时间:2025-11-23

  • 跨物种时空转录组图谱揭示星形胶质细胞异质性发育规律及其进化特征

    大脑作为人体最复杂的器官,其正常功能依赖于数千种分子定义的不同细胞类型的精确协作。长期以来,神经元作为大脑的主要功能细胞受到了广泛关注,而星形胶质细胞作为数量最多的胶质细胞类型,其在神经环路组装和功能中的重要作用近年来才逐渐被认识。虽然星形胶质细胞的形态异质性早已被描述,但其分子异质性,特别是跨脑区和跨发育时间的异质性模式,以及这些模式在物种间的保守性,至今尚未完全阐明。为了解决这一知识缺口,并深入理解星形胶质细胞区域特化的发育时间进程,美国麻省理工学院麦戈文脑研究所的Guoping Feng团队在《Neuron》杂志上发表了最新研究成果。研究人员应用单核RNA测序技术,系统性地描绘了小鼠和狨

    来源:Neuron

    时间:2025-11-23

  • 综述:神经元中溶酶体的非经典功能

    神经元溶酶体的动态性、异质性与定位传统观点认为,成熟的酸化溶酶体主要定位于神经元胞体,负责降解从细胞周边运输回来的物质。然而,溶酶体实际上是高度动态和异质的细胞器。在神经元这种高度极化的细胞中,溶酶体在轴突中以约1-2 μm/s的速度进行双向运动,其运输机制涉及BLOC-one-related complex(BORC)与驱动蛋白结合介导的顺向运输,以及Rab7或JIP3与动力蛋白结合介导的逆向运输。关于溶酶体在神经突起(如轴突和树突)中的定位存在争议。多项研究利用LAMP1、LAMP2、Cathepsin B、Cathepsin D等标记物,在体外培养的神经元和体内模型中均观察到溶酶体相关细

    来源:TRENDS IN Neurosciences

    时间:2025-11-23

  • 综述:从发展角度探讨空间导航:感官发展、经验与神经元异质性

    亮点啮齿动物的大海马体及相关脑区包含多种具有空间调节能力的细胞,每种细胞都遵循特定的发育时间线。首先出现的是头部方向细胞(head direction cells),随后是边界细胞(border/boundary cells)、位置细胞(place cells)和网格细胞(grid cells)。这些具有空间调节能力的细胞的形成受到感觉信息和自身运动线索的共同影响。因此,它们的发育依赖于多个感觉系统和运动系统的顺序成熟,这一过程部分受到相关脑区内局部Parvalbumin阳性(PV+)中间神经元成熟程度的调控。空间导航系统的功能组织既受遗传程序的支配,也受经验驱动的可塑性的影响。在成年海马体中

    来源:TRENDS IN Neurosciences

    时间:2025-11-23

  • 综述:色氨酸代谢物在微生物神经免疫感知中的作用

    亮点来自宿主-微生物共代谢系统的色氨酸代谢物能够被神经系统和免疫系统感知,从而调节组织稳态和器官间的相互作用。色氨酸代谢与神经免疫网络之间存在双向相互作用。色氨酸代谢物对神经免疫系统的调节为理解宿主-微生物相互作用的生物学基础提供了新的视角。对色氨酸代谢物的神经免疫感知可能为基于微生物组的治疗提供新的靶点。摘要宿主进化出了多种复杂机制来感知并应对与其共存的微生物,这些机制在健康和疾病中起着重要作用。宿主及其微生物组对饮食成分的共代谢会产生大量的信号分子,这些分子通过与神经免疫网络的相互作用在病理生理调节中发挥着越来越重要的作用。在本综述中,我们重点探讨了色氨酸(Trp)代谢物在宿主-微生物相互

    来源:TRENDS IN Molecular Medicine

    时间:2025-11-23

  • 共情失衡:认知与情感成分的失衡机制及其在神经多样性与心理健康中的临床意义

    在社交认知研究中,共情一直被视为理解他人行为的核心能力。传统理论将共情划分为认知共情(cognitive empathy,理解他人情绪的能力)和情感共情(emotional empathy,分享并回应他人情绪的能力),并试图通过这两个成分的独立测量来解释神经多样性群体(如自闭症谱系障碍)和临床患者(如抑郁症、精神分裂症)的社交困难。然而,大量研究结果相互矛盾:有的发现自闭症患者认知共情受损而情感共情保留,有的则报告完全相反的模式。这种不一致性不仅阻碍了理论进展,还强化了“缺陷导向”的叙事,与患者自身体验到的共情复杂性相冲突。更关键的是,现有研究大多忽视了两个成分间的动态交互作用,难以揭示共情失

    来源:TRENDS IN Cognitive Sciences

    时间:2025-11-23

  • IsomiR工具在肌萎缩侧索硬化症(ALS)预后预测中的应用

    背景与意义肌萎缩侧索硬化症(ALS)是一种致命的神经退行性疾病,会损害神经细胞,导致肌肉无力和瘫痪。目前临床医生在预测该疾病在每位患者中的进展速度方面手段有限。在这项研究中,Cohen及其同事利用统计学和人工智能/机器学习技术分析了血液中的数千种小RNA分子(称为isomiRs)。通过对来自两个独立国际研究组的350多名ALS患者的血液样本进行分析,研究团队发现一种名为isomiR-let-7g-5p.t的分子水平较高时,患者的生存期更长。其预测效果与已建立的临床指标相当,这凸显了isomiRs在改善ALS预后方面的潜力。研究亮点•microRNA异构体(isomiRs)是ALS领域中的一类新

    来源:Med

    时间:2025-11-23

  • 血浆蛋白质组学揭示癫痫发病新机制:免疫通路与早期生物标志物的发现

    癫痫作为一种常见的神经系统疾病,全球约有5000万患者,其诊断主要依赖于临床症状、病史和发作期脑电图检查,缺乏客观的生物学标志物。尽管抗癫痫药物能有效控制症状,但约三分之一的患者仍发展为药物难治性癫痫,且目前缺乏针对病因的治疗手段。这种困境凸显了寻找癫痫早期预警标志物和阐明发病机制的迫切需求。近年来,蛋白质组学技术的飞速发展为疾病生物标志物的发现提供了新的机遇。与脑组织样本相比,血浆蛋白检测具有无创、易获取、可动态监测等优势,更适合临床转化应用。然而,此前大多数癫痫蛋白质组学研究局限于动物模型或手术获取的脑组织样本,存在样本量小、区域局限性、横断面设计等不足,难以全面反映癫痫发生发展的动态过程

    来源:Cell Reports Medicine

    时间:2025-11-23

  • Ngn2与Isl1介导的体内星形胶质细胞-神经元转化促进脊髓损伤后功能恢复

    脊髓损伤是中枢神经系统最严重的创伤性疾病之一,常导致患者永久性神经功能缺损甚至残疾。成年哺乳动物脊髓几乎完全丧失了神经发生能力,而损伤后形成的胶质瘢痕主要由反应性星形胶质细胞构成,形成物理屏障阻碍轴突再生。传统干细胞移植疗法面临免疫排斥、致瘤风险等挑战,迫切需要开发新的神经元再生策略。在这项发表于《Cell Reports Medicine》的研究中,Zhou等探索了通过内源性细胞重编程再生功能性神经元的治疗潜力。研究人员利用CRISPR激活(CRISPRa)系统特异性激活转录因子Neurogenin 2(Ngn2)和Islet-1(Isl1),在脊髓损伤(SCI)小鼠模型中成功将反应性星形胶

    来源:Cell Reports Medicine

    时间:2025-11-23

  • 电压门控离子通道多样性:神经元兴奋性与神经系统演化的基础

    生命体通过电信号实现快速信息传递的能力是神经系统功能的基础,而这种能力的核心在于电压门控离子通道。这些嵌在细胞膜上的蛋白质能够响应电压变化调控离子流动,从而产生动态膜电位变化。尽管电兴奋性通常与神经元密切相关,但近年研究发现,从细菌到原生生物,许多无神经系统的生物同样具备复杂的电信号传导能力。这引出了一个根本性问题:神经系统的演化究竟需要怎样的分子基础?是离子通道数量的简单积累,还是某种更精细的分子创新?为解答这一谜题,来自挪威科技大学和Human Technopole研究所的Jose Davila-Velderrain和Lena van Giesen团队在《Nature Communicat

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-23

  • 围绝经期雌二醇/孕酮失衡通过ERRα失调和能量稳态失衡增加阿尔茨海默病风险

    女性罹患阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)的风险显著高于男性,这种性别差异在绝经后尤为明显。尽管年龄是AD最主要的危险因素,但女性更长的寿命并不能完全解释其在围绝经期就开始出现的认知下降和更高的AD发病率。卵巢激素,特别是雌二醇(estradiol, E2)和孕酮(progesterone, P4),在大脑功能中扮演着关键角色。围绝经期女性常出现E2水平波动性升高而P4水平显著降低的激素失衡状态,这种E2:P4比值的升高与记忆力减退和轻度认知障碍风险增加相关。然而,这种围绝经期激素变化如何增加女性AD易感性的分子机制尚不清楚。发表在《Nature Communica

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-23

  • 前边缘皮层不同神经环路分别调控代谢与情绪状态下的线索食物寻求行为

    在自然界中,动物为了生存,必须根据自身的内部状态(如饥饿程度)和外部环境(如是否存在捕食者威胁)来灵活地调整行为,尤其是在面对食物线索时。例如,即使已经吃饱,动物有时仍会被食物线索引诱而进行“享乐性”进食;反之,在面临威胁时,动物则需要抑制进食冲动以优先确保安全。这种行为的灵活调控对于生存至关重要,但其背后的大脑机制,特别是大脑如何整合内部状态信息与外部食物线索来指导行为决策,长期以来是神经科学领域一个亟待阐明的问题。前边缘皮层(Prelimbic Cortex, PL)作为大脑前额叶皮层的一个关键区域,已知参与奖赏线索处理、行为决策以及内部状态监控,但其在协调代谢状态和情绪状态对线索食物寻求

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-23

  • 内侧前额叶皮层神经变异性通过韦伯变异性机制促进高效适应性行为

    当我们身处一个充满不确定性的世界,大脑如何快速适应不断变化的规则?从选择早餐店铺到应对职场挑战,这种适应性决策能力至关重要。传统观点认为,大脑需要像超级计算机一样进行复杂计算来追踪环境变化,但《自然·通讯》最新研究却揭示了一个反直觉的真相:大脑的高效适应能力可能恰恰源于其固有的“不完美”——神经活动随机波动。在认知神经科学领域,神经变异性长期被视为影响行为表现的干扰因素。然而,这种变异性在进化过程中被保留且幅度可观,暗示其可能具有重要功能。特别是在动态环境中,最优适应需要根据环境波动性(volatility)调整对过去信息的依赖程度,但这涉及的计算复杂度会随环境复杂性急剧增加,成为困扰学界的难

    来源:Nature Communications

    时间:2025-11-23

  • GluA1胞内域通过调控齿状回抑制性神经元突触传递门控新奇反应的新机制

    在我们的大脑中,AMPA受体(AMPAR)如同信息传递的"守门人",负责快速兴奋性突触传递。其中GluA1亚基尤为特殊,不仅与长时程增强(LTP)这一学习记忆的细胞基础密切相关,其编码基因GRIA1更被全基因组关联研究确定为精神分裂症的风险位点。然而,科学界对GluA1羧基末端结构域(CTD)的认识大多局限于海马CA1区锥体神经元的突触可塑性,对于其在其他脑区、特别是抑制性神经元中的作用知之甚少。传统观点认为,GluA1 CTD通过磷酸化作用和蛋白质相互作用在突触可塑性中扮演关键角色。但近年来的研究呈现出一幅更为复杂的图景:在体研究表明CTD磷酸化GluA1在突触中的比例极低;缺乏PDZ结合基

    来源:Molecular Psychiatry

    时间:2025-11-23

  • 异常整合的成年新生未成熟神经元通过破坏全脑网络导致空间记忆障碍

    在探索大脑记忆奥秘的征程中,海马体始终占据着核心地位。这个大脑深处的神秘结构不仅负责空间导航和情景记忆的编码,还拥有一个令人惊叹的特性——终身产生新的神经元。成年海马神经发生(adult hippocampal neurogenesis, AHN)主要发生在齿状回(dentate gyrus, DG),新生的颗粒细胞在成熟过程中会经历一个高度可塑的“关键期”,在此期间它们表现出独特的超兴奋性和增强的突触可塑性,被认为对特定形式的学习和记忆,如空间记忆、模式分离和记忆消退,起着至关重要的调节作用。然而,当这一精密的生成和整合过程出现紊乱时,这些成年新生神经元(adult-born neurons

    来源:Molecular Psychiatry

    时间:2025-11-23

  • 综述:初级纤毛在中枢神经系统生理和病理状态中的作用

    ### 本文解读#### 一、引言与背景在生物学研究中,初级纤毛(primary cilia)作为一种独特的细胞器,长期以来被认为是细胞的“感觉天线”,在多种生理和病理过程中扮演重要角色。近年来,随着研究的深入,初级纤毛被发现广泛存在于真核细胞表面,其结构和功能在中枢神经系统(CNS)的发育和功能维持中发挥着关键作用。这种细胞器不仅在神经元和胶质细胞中存在,而且在CNS的不同区域表现出不同的分布特征。例如,初级纤毛在大脑皮层、海马体和下丘脑等部位的神经元和胶质细胞中普遍存在,而在其他类型的神经细胞如少突胶质前体细胞(OPCs)和小胶质细胞中则相对较少。这种分布的多样性提示初级纤毛可能在CNS的

    来源:Journal of Genetics and Genomics

    时间:2025-11-23

  • 氧化应激下帕金森病相关蛋白DJ-1通过细胞外囊泡调控细胞间通讯的新机制

    帕金森病作为一种常见的神经退行性疾病,其发病机制至今仍未完全阐明。虽然已知遗传因素在PD发病中起重要作用,但携带DJ-1基因突变的患者仅占少数,这使得研究人员对DJ-1在PD中的具体作用机制产生了浓厚兴趣。近年来,科学家们在PD患者的生物体液中发现DJ-1蛋白在细胞外囊泡中的浓度异常升高,这一发现将EV与PD关联起来,为探索DJ-1的新功能提供了重要线索。细胞外囊泡是由细胞释放的脂质双分子层包裹的微小囊泡,在细胞间通讯中扮演着重要角色。它们携带蛋白质、脂质和核酸等生物活性分子,能够将这些"分子货物"传递给受体细胞,从而影响其功能。在神经系统中,EV参与突触功能、神经发育和髓鞘形成等多种生理过程

    来源:Cell Death Discovery

    时间:2025-11-23

  • 家族性ALS成纤维细胞直接转化来源运动神经元中线粒体表型的研究及其在疾病机制中的意义

    当运动神经元逐渐退化,肌肉控制能力随之丧失,患者最终陷入全身瘫痪的困境——这就是肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)的残酷现实。作为一类进展迅速的神经退行性疾病,ALS患者在确诊后平均生存期仅3-5年。其中约10%的病例属于家族性ALS(familial ALS, fALS),由SOD1、C9ORF72、TARDBP、FUS和CHCHD10等基因的明确突变导致。尽管动物模型和细胞系为疾病机制研究提供了重要线索,但这些模型在模拟人类神经元特异性病理特征方面存在局限。近年来,通过诱导多能干细胞(iPSC)技术获得人源运动神经元的方法为ALS研究带

    来源:Cell Death & Disease

    时间:2025-11-23


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