• 综述：神经退行性疾病的遗传学是年龄相关损伤清除失败的遗传学

  背景通过全基因组关联研究、全外显子和全基因组测序分析晚发性神经退行性疾病，已成功发现许多增加患病风险的变异。但多数被描述的基因座并非严格致病，而是与损伤反应途径有关，且多为功能缺失或降低的等位基因。例如在阿尔茨海默病中，相关基因座常涉及小胶质细胞和脂质代谢；帕金森病中多与溶酶体或线粒体自噬有关；在缠结疾病里，似乎与泛素蛋白酶体系统相关。所以，这些疾病通常是年龄相关的损伤清除失败的结果。虽然清除途径（小胶质细胞、溶酶体、泛素蛋白酶体）有区别，但相互关联，并非完全独立。“致病” 这一术语在此易产生误导，因为这些变异并非引发疾病，而是在阻止疾病发生方面能力较弱。基于此背景，有助于解释疾病相关基因座，

  来源：Molecular Psychiatry

  时间：2025-01-30

• 综述：颅骨骨髓与颅脑膜通道：重新定义中枢神经系统免疫监视的格局

  重新定义中枢神经系统免疫监视的格局传统观点认为，中枢神经系统（CNS）是“免疫豁免”区域，但近年研究发现，颅骨骨髓（Skull Bone Marrow）通过颅脑膜通道（Skull Meninges Channels, SMCs）与脑膜直接相连，形成了一条快速响应CNS损伤的免疫通路。这一发现彻底改变了人们对神经免疫互作的认知。颅骨骨髓与邻近结构的解剖关系颅骨骨髓并非孤立的造血器官，而是通过SMCs与硬脑膜形成物理连接。SMCs是由血管与窦状隙融合而成的骨性通道，宽度仅18-25μm，其密度和直径因颅骨区域而异：额骨和枕骨通道密度最高（12-14/mm2），而顶骨最低（2-4/mm2）。这些通道

  来源：Cell Death & Disease

  时间：2025-01-30

• 笑气成瘾之谜揭秘：N2O 如何 “操控” 大脑奖赏通路？

  在现代社会，一种名为笑气（N2O）的气体逐渐进入大众视野。它常被用于牙科和急救护理，能带来短暂的愉悦、放松甚至幻觉，因其获取方便、成本较低，在过去几十年里，作为娱乐用途的使用量急剧上升，已成为全球第七大常见的娱乐性药物，尤其在欧美国家青少年中滥用问题突出 。然而，人们对它成瘾的机制却知之甚少。与此同时，已知多巴胺能（DA）从腹侧被盖区（VTA）投射到伏隔核（NAc）的 VTA - NAc 多巴胺通路，在药物成瘾中起着关键作用 ，而且脑源性神经营养因子（BDNF）及其下游信号通路也与多种药物成瘾相关 。为了揭开笑气成瘾的神秘面纱，香港大学中医药学院的研究人员展开了一系列研究，相关成果发表在《Tr

  来源：Translational Psychiatry

  时间：2025-01-30

• 突破模拟阻性交叉阵列难题：高效实现循环神经网络非线性函数逼近

  随着人工智能的蓬勃发展，深度学习在诸多领域取得了令人瞩目的成就。然而，模型规模的不断扩张，使得计算能耗成为了一个棘手的难题。在传统的冯・诺依曼架构下，频繁的内存访问以及高昂的内存访问能耗，严重制约了深度学习的进一步发展。模拟内存计算（IMC）作为一种新兴的技术，有望打破这一困境。它通过利用物理特性在电阻式内存阵列中并行计算，在卷积层和全连接层的实现上展现出了节能和低延迟的优势。但在循环神经网络（RNN）领域，IMC 却遭遇了滑铁卢，尤其是在自然语言处理和语音识别中广泛应用的长短期记忆网络（LSTM）。这主要是因为 RNN 中大量的非线性激活函数，在 IMC 实现过程中会带来显著的时间和能量损耗

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-30

• 血浆 DOPA 脱羧酶：在路易体病诊疗中的独特价值与挑战

  在神经医学领域，路易体病（Lewy body diseases，LBDs）是困扰老年人认知和身体机能的常见病症，像痴呆伴路易体（dementia with Lewy bodies，DLB）和帕金森病（Parkinson’s disease，PD）都属于 LBDs。然而，它们的诊断过程困难重重，因为其临床和病理特征与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）等其他神经退行性疾病有大量重叠。尽管种子聚集试验在检测 LBDs 中的 α - 突触核蛋白病理方面有价值，但却无法反映多巴胺能损伤等其他重要疾病进程。此前研究提出，DOPA 脱羧酶（DOPA decarboxylase，DD

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-30

• 人脑默认模式网络的细胞构筑与连接架构解析：揭示信息整合的解剖学基础

  在认知神经科学领域，默认模式网络(DMN)一直是个充满谜团的"明星"脑网络。这个当我们在发呆、回忆或规划未来时异常活跃的网络，既能在外部任务中"安静"下来，又能根据任务需求灵活调整。这种看似矛盾的功能特性让科学家们困惑不已：为什么同一个神经网络既能支持"走神"这样的内省过程，又能参与对外部刺激的高级加工？更令人费解的是，DMN的各个子区分布在大脑不同脑叶，它们是如何协同工作的？这些问题的答案，很可能隐藏在DMN的微观结构中。为了揭开这些谜团，由Casey Paquola和Boris C. Bernhardt领衔的国际研究团队开展了一项开创性研究。他们巧妙结合死后大脑的超高分辨率三维组织学重建(

  来源：Nature Neuroscience

  时间：2025-01-29

• p53 SUMO化修饰通过SET/PP2A通路加速阿尔茨海默病衰老进程及tau病理的机制研究

  衰老作为阿尔茨海默病(AD)的核心风险因素，其分子机制与疾病进程的关联亟待阐明。最新研究发现，AD患者脑组织中p53蛋白的小泛素相关修饰(SUMOylation)水平异常升高。这种发生在p53第386位赖氨酸(K386)的修饰会拆解SET/p53蛋白复合体，促使SET蛋白转位至细胞质。游离的SET与蛋白磷酸酶2A(PP2A)相互作用并抑制其活性，最终导致神经元内tau蛋白的异常过度磷酸化——这是AD特征性病理改变的关键环节。更引人注目的是，p53的SUMO化修饰还通过促进其第15位丝氨酸(Ser15)的磷酸化，直接驱动神经元衰老进程。动物实验证实，这种修饰会引发突触损伤和认知功能障碍等典型AD

  来源：Cell Death & Differentiation

  时间：2025-01-29

• 揭秘乌苏图病毒：Ifnar-/-小鼠模型中剂量与毒株依赖的致死性研究

  在病毒的世界里，乌苏图病毒（Usutu virus，USUV）正逐渐引起人们的关注。它是一种由蚊子传播的人畜共患黄病毒，原本在特定区域活动，近年来其地理范围却不断扩张，开始在中东和欧洲等地 “兴风作浪”。这种病毒主要在蚊子和鸟类之间传播，可导致鸟类大量死亡，影响鸟类种群数量。而当它 “跨界” 感染哺乳动物，包括人类时，情况也不容小觑。多数情况下，人类感染 USUV 后症状较轻或无症状，但也有部分人会出现发烧、皮疹、头痛等症状，少数免疫功能低下者甚至会发展成严重的神经侵袭性疾病。目前，虽然对 USUV 的研究在不断推进，但仍存在诸多问题。一方面，不同研究中使用的动物模型、病毒毒株、病毒剂量和接种

  来源：npj Viruses

  时间：2025-01-29

• 海马CA3区锥体神经元顶树突稳定编码空间记忆的亚细胞群体成像工具开发

  在神经科学领域，海马CA3区锥体神经元如何通过树突区室化计算实现空间记忆编码，一直是未解之谜。传统单神经元记录技术难以捕捉群体动态，而高密度钙成像又面临亚细胞结构重叠带来的信号解混难题。现有分析工具如suite2p和CNMF在树突形态多样性场景下性能受限，导致研究者无法系统比较顶树突与基底树突在行为编码中的功能差异。纽约大学等机构的研究团队通过开发新型亚细胞群体成像工具d-NMF，突破了这一技术瓶颈。该研究创新性地将初始化策略与约束非负矩阵分解(CNMF)结合，通过四步流程(初始化、优化、合并、筛选)实现了对重叠率高达47%的树突网络的精准解析。借助合成数据集验证，d-NMF在信号质量>

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-29

• 揭秘果蝇幼虫防御行为抉择的神经环路机制

  在自然界中，动物们时刻面临着各种危险，为了生存，它们必须迅速且恰当地做出防御反应。然而，长期以来，动物如何灵活地选择不同防御行为，以及背后精确的神经环路机制，一直是科学界的未解之谜。例如，在面对逼近的危险时，有些动物会选择迅速逃离，而有些则会静止不动以躲避敌人的察觉。这种行为选择的差异，究竟是由什么因素决定的呢？为了揭开这层面纱，来自 Université Paris-Saclay 等多个研究机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为我们理解动物防御行为的神经基础提供了关键线索。研究人员运用了多种关键技术方法。在行为学研究方面，通过搭

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-29

• 电击晕对斑马鱼幼体的行为和神经生理学影响：一种优化的安乐死方案

  在生物医学研究的大舞台上，斑马鱼（Danio rerio）可是一位 “明星” 实验动物。每年，全球有超过 500 万条斑马鱼被用于各类实验，随着研究的深入，这个数字还在不断攀升。在实验结束后，如何妥善地对斑马鱼幼体进行安乐死，成为了一个备受关注的问题。目前常用的斑马鱼幼体安乐死方法存在诸多弊端。过量麻醉法中，使用的 MS - 222 虽然操作相对简单，但起效较慢，大约需要一分钟，而且斑马鱼在这个过程中会出现厌恶反应，不同个体之间对药物的反应差异较大，导致其可靠性大打折扣。快速冷却法，虽然被部分使用，但它需要将斑马鱼幼体在冷水中浸泡数小时才能确保死亡，这不仅延长了动物可能遭受痛苦的时间，而且在欧

  来源：Lab Animal

  时间：2025-01-29

• 基于瞬态轨迹的循环神经网络揭示工作记忆编码机制：从模型设计视角支持动态活动理论

  工作记忆(Working Memory, WM)作为大脑临时存储和处理信息的核心认知功能，其神经编码机制长期存在两大理论阵营的争论：一方认为WM通过神经元群体的持续放电活动(persistent activity)维持，类似于动力系统的吸引子状态；另一方则主张信息编码于动态变化的瞬态轨迹(transient trajectory)中。这场持续数十年的争论在实验和计算模型研究中均未达成共识，而现有神经网络模型往往只能模拟其中一种模式，缺乏直接比较两种编码机制记忆性能的研究。中国科学院的研究团队在《Communications Biology》发表的研究中，创新性地构建了瞬态轨迹循环神经网络(Tr

  来源：Communications Biology

  时间：2025-01-29

• TDP-43 核定位调控新机制：C 末端低磷酸化的关键作用

  在神秘的神经世界里，一场关于蛋白质的 “异常聚会” 正在悄然上演。肌萎缩侧索硬化症（ALS）和额颞叶痴呆（FTLD）等神经退行性疾病，一直是医学领域难以攻克的难题。这些疾病中，TDP-43 蛋白就像脱缰的野马，不再乖乖待在细胞核中履行正常的 mRNA 加工职责，而是跑到细胞质中形成聚集体，导致细胞核中 TDP-43 数量减少，进而引发一系列病理反应，严重影响神经系统功能。目前，对于 TDP-43 在细胞质和细胞核中水平的调控机制，科学界仍知之甚少，这就像一团迷雾，笼罩着神经退行性疾病的研究道路。为了驱散这团迷雾，来自法国巴黎萨克雷大学（Université Paris-Saclay）等机构的研

  来源：Communications Biology

  时间：2025-01-29

• 综述：P4-ATPases的底物、调控、细胞功能及疾病关联

  P4-ATPases：膜脂质翻转的分子机器与疾病枢纽Substrates, regulation, cellular functions, and disease associations of P4-ATPases作为P型ATP酶超家族的关键成员，P4-ATPases通过将膜脂质从细胞外叶（exoplasmic leaflet）翻转到胞质叶（cytoplasmic leaflet），维持着生物膜脂质不对称性这一生命活动的基础特征。人类基因组编码14种P4-ATPases，按进化可分为P4A、P4B、P4C三个分支，其功能缺陷与肝胆疾病、神经退行性疾病、癌症等多种病理过程密切相关。β-subu

  来源：Communications Biology

  时间：2025-01-29

• 基于深度学习的混凝土裂缝宽度评估与自愈合进程监测数据集开发

  混凝土结构的裂缝监测是土木工程领域的核心挑战，尤其在桥梁、隧道等关键基础设施的健康评估中，毫米级裂缝的精准量化直接关系到结构安全性。传统人工检测方法效率低下且主观性强，而现有图像处理技术受限于光照条件、表面湿度等因素，难以实现多阶段自愈合进程的连续监测。更棘手的是，自愈合材料在裂缝中的不均匀沉积会导致边缘模糊化，使得自动检测算法的准确率大幅降低。针对这些技术瓶颈，波兰克拉科夫AGH大学土木与岩土工程系（AGH University of Krakow, Department of Civil & Geotechnical Engineering and Geomechanics）的Ja

  来源：Scientific Data

  时间：2025-01-29

• 揭示岛叶前后回路介导雄性小鼠条件性免疫反应机制，助力脑免疫稳态研究

  大脑为保护机体免受感染，进化出协调行为和免疫反应的能力。条件性免疫反应（CIR）是一种巴甫洛夫条件反射，当感觉（如味觉）刺激与免疫调节剂配对后，再次体验该味觉时会引发厌恶行为和预期免疫反应。虽然味觉及其效价在前岛叶皮层表征，免疫反应在后岛叶表征，且岛叶对 CIR 至关重要，但 CIR 的精确神经回路仍不明确。在此，研究表明连接前岛叶和后岛叶（aIC–pIC）的双向回路介导了雄性小鼠的 CIR。恢复这种关联的行为维度需要 aIC 到 pIC 神经元的活动，而调节预期免疫维度则需要双向投射。这些结果揭示了经验塑造感觉内部表征与免疫系统之间相互作用的机制。此外，新发现的岛叶内回路有助于维持依赖于大脑

  来源：Nature Neuroscience

  时间：2025-01-28

• 深度学习驱动的全脑神经元亚群三维定位：突破性ACE管道在光片显微镜超大数据分析中的应用

  神经科学研究长期面临一个关键挑战：如何在全脑尺度上精确绘制神经元亚群的激活模式。传统的光片荧光显微镜(LSFM)和CLARITY、iDISCO等组织透明化技术虽然能产生万亿体素(teravoxel)级的三维数据，但现有分析工具如ClearMap和Cellfinder存在明显局限。这些工具要么依赖预定义的脑图谱区域(ROI)进行统计分析，可能掩盖亚区域特异性变化；要么采用基于二维的细胞检测算法，难以准确评估三维结构变化；更关键的是，传统图像处理方法需要专家干预调参，在跨实验数据上表现不稳定。多伦多大学等机构的研究团队在《Nature Methods》发表的这项研究，开发了名为ACE（人工智能驱动

  来源：Nature Methods

  时间：2025-01-28

• 空间多组学技术spatial-Mux-seq实现组织内染色质特征、转录组与蛋白质的多模态同步解析

  细胞表型与功能状态受到基因组(genome)、表观基因组(epigenome)、转录组(transcriptome)、蛋白质组(proteome)和代谢组(metabolome)多层级分子网络的精密调控。虽然空间组学技术已实现组织原位研究，但传统方法仅能捕获1-2种模态，严重限制了对细胞身份的全面解析。这项突破性研究推出的spatial-Mux-seq技术，犹如给细胞装上了"分子全景相机"——在组织尺度且单细胞分辨率下，同步捕捉两种组蛋白修饰（如H3K27ac1）、染色质开放状态（ATAC-seq原理）、全转录组表达谱以及定制化蛋白质panel的五维数据。研究人员将其应用于小鼠胚胎和大脑皮层，

  来源：Nature Methods

  时间：2025-01-28

• 解析人类剪接准确性的奥秘：衰老与疾病背后的关键机制

  在生命的微观世界里，基因表达就像一场精密的交响乐演奏，而 RNA 剪接则是其中至关重要的乐章编排者。RNA 剪接是指从信使 RNA（mRNA）前体中切除内含子，并将外显子连接在一起形成成熟 mRNA 的过程。在人类中，约 95% 的多外显子基因会进行可变剪接（Alternative Splicing，AS） ，即不同的外显子组合被剪接进入最终的 mRNA，产生多种由同一基因编码的 RNA 结构。然而，这场编排有时会出现 “失误”，剪接过程中的不准确现象可能在衰老和疾病中扮演重要角色。但一直以来，从内含子水平、跨多种组织和大量人类样本的角度，在年龄、神经退行性变以及重要 RNA 结合蛋白（RBP

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-28

• GPX 调控通过 PSR-1 凝聚促进损伤后轴突融合与功能恢复，为神经损伤治疗带来新希望

  在神经科学领域，中枢神经系统（CNS）损伤往往会导致患者终身残疾，恢复受损神经的功能是医学研究的重要目标。轴突融合作为一种高效的神经修复机制，在多种生物中都有发现，比如秀丽隐杆线虫。然而，尽管经过了多年研究，轴突融合究竟是如何被诱导和调控的，仍然是一个未解之谜。这一知识空白严重限制了神经损伤治疗方法的发展。为了深入探究轴突融合的奥秘，来自美国德克萨斯大学圣安东尼奥健康科学中心（University of Texas Health San Antonio）的研究人员开展了一系列研究，相关成果发表在《Nature Communications》上。研究人员运用了多种关键技术方法。在动物模型方面，利

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-28

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