-
基于活细胞动态图像机器学习的多能干细胞分化系统
多能干细胞（如iPS细胞）可分化为多种类型的功能性细胞（如心肌细胞、肝实质细胞、神经元等），这些功能性细胞为再生医学、发育和疾病体外建模以及药物筛选评估提供了无限的细胞来源，推动着再生医学的临床应用发展。例如，使用多能干细胞来源的视网膜色素上皮细胞有望治疗黄斑变性、使用胰岛细胞有望治疗糖尿病等。然而，目前多能干细胞的定向分化效率仍存在细胞系间和批次间的不稳定的问题，严重阻碍了多能干细胞临床应用产品的研发进程及规模化制造。因此，如何实现干细胞分化过程的实时质控和监控进而对多能干细胞的分化时间、诱导因子、分化轨迹等进行全自动化的动态调整，有效降低不同批次之间的多能干细胞产品的稳定性，是干细胞技术转
来源：生命科学联合中心
时间：2023-06-09
-
《Neuron》短寿命分子支持长期记忆
为了长期巩固记忆，连接神经元的特定突触必须得到加强，这需要某些蛋白质的存在。然而，其中一些蛋白质及其mRNAs的半衰期很短。利用高时间和空间分辨率成像，研究人员已经解决了这些记忆相关分子之一的悖论。他们最近发表在《Neuron》杂志上的研究报告称，小鼠细胞和脑组织中的单一刺激会随着时间的推移触发一系列转录和翻译周期，从而促进持久记忆的形成“长期以来，蛋白质合成是记忆巩固的必要分子基质，这是该领域的一个教条，”石溪大学的神经科学家Prerana Shrestha（没有参与这项研究）说。“直到最近，研究人员还缺乏工具来研究亚细胞区室中实时发生的时空分解蛋白质合成。[这项工作]提供了一个很好的例子，
-
突触囊泡如何积聚谷氨酸
突触囊泡谷氨酸积累的两个主要参与者，囊泡谷氨酸转运体VGLUT和囊泡质子泵的示意图，以及生理细胞质谷氨酸和天冬氨酸浓度下谷氨酸积累的模型预测在大脑中，神经元通过神经递质进行交流，神经递质通过结合和激活特定的受体来触发下游神经元的电信号。神经递质通过突触囊泡融合释放，突触囊泡中含有大量的神经递质。 科学家研究了突触囊泡是如何积累神经递质谷氨酸的，并建立了一个描述这些过程的突触囊泡的数学模型。研究结果已经发表在《Nature Communications》杂志上。
来源：Nature Communications
时间：2023-06-08
-
多巴胺是如何调节学习和动机的?
荷兰神经科学研究所的一项新研究汇集了两种关于神经递质多巴胺功能的观点:一种认为多巴胺提供学习信号，另一种认为多巴胺驱动动机。Ingo Willuhn说:“但可能两者都有。”众所周知，多巴胺系统涉及到与奖励相关的信号传递信息以及产生奖励结果的行为。这可以用巴甫洛夫条件反射实验和操作性条件反射实验来研究。巴甫洛夫条件反射描述了你的大脑如何将两种以前看起来不相关的情况或刺激联系起来。一个著名的例子是巴甫洛夫的实验，一只狗在接受食物之前听到了一种声音。经过几次这样的声音与食物的配对后，单独的声音开始引起狗的唾液分泌。操作性条件反射或工具性学习与此不同，因为个体的行为对于获得食物奖励很重要。这意味着个体
来源：Netherlands Institute for Neuroscience - KNAW
时间：2023-06-08
-
一个高度不稳定的蛋白质导致神经退化
说明如何暴露TDP43纤维核心增强细胞病理形成EPFL的科学家们重现了在患有卢伽雷氏病和其他神经系统疾病的患者大脑中发现的病理蛋白聚集体的关键特征，为潜在的机制提供了见解，并为新疗法提供了有希望的途径。研究结果发表在《Nature Neuroscience》杂志上。 一些神经退行性疾病，如阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和肌萎缩性侧索硬化症(ALS)，都是由蛋白质偏离方向并开始聚集成原纤维而引起的，这些原纤维积聚在特定的大脑区域。现在，EPFL的科学家们发现了一种新的机制，可以解
来源：Nature Neuroscience
时间：2023-06-07
-
《Cell》睡眠不足，线虫记忆力下降
秀丽隐杆线虫在气味训练后有1-2小时的关键睡眠窗口期，在此期间它们会巩固自己的记忆一项研究表明，线虫需要一个良好的睡眠来维持与特定气味相关的记忆。当训练秀丽隐杆线虫(C. elegans)避开甜味时，只要它们在训练后的小睡不受干扰，它们在16小时后仍然记得这样做。但打扰睡眠会阻止神经系统发生关键变化，而这些变化与形成持久记忆有关。这项研究结果发表在6月2日的《Cell》杂志上，为科学家们深入研究睡眠期间细胞和分子水平上发生的过程铺平了道路。加州大学旧金山分校的细胞生物学家Noelle L 'Etoile说:“这为一个
-
《Nature Methods》利用机器“研究”大脑
图像:在XTC图像分辨率增强前后，数千个SEP-GluA2标记的突触(绿色)围绕着一个稀疏标记的树突(洋红色)。比例尺5微米。约翰霍普金斯大学的科学家们已经开发出一种方法，利用人工智能来可视化和跟踪活体动物突触强度的变化。突触是大脑中神经细胞交流的连接点。科学家们说，这项发表在《自然方法》(Nature Methods)杂志上的技术应该能让我们更好地理解人类大脑中的这种连接是如何随着学习、衰老、受伤和疾病而变化的。“如果你想更多地了解管弦乐队是如何演奏的，你必须长时间观察单个演奏者，而这种新方法对活体动物大脑中的突触做到了这一点，”
-
上海交大李帅团队在机器学习理论顶级会议COLT上发表线性老虎机问题研究成果
近日，上海交通大学电子信息与电气工程学院约翰·霍普克罗夫特计算机科学中心长聘教轨副教授李帅团队在针对线性老虎机问题的研究中取得了重要进展，研究成果“Best-of-three-worlds Analysis for Linear Bandits with Follow-the-regularized-leader Algorithm”（线性老虎机问题上基于FTRL算法的三环境最优性分析）被机器学习理论方向的顶级国际会议国际学习理论大会（Annual Conference on Learning Theory，COLT 2023）录用。本篇论文的所有作者
来源：上海交大 新闻学术网
时间：2023-06-07
-
Systematic Biology | 张蔚课题组和合作者开发基于深度学习的基因渐渗推断...
解决分类群之间的演化关系是演化生物学的基本任务之一。在大数据时代，随着测序技术和分析方法的发展，多项研究发现类群之间的杂交和基因渐渗可能强烈的影响了生命之树，并在物种形成和适应过程中起到了重要作用。然而，现有基因渐渗检测方法仍具有一定局限性，如依赖大样本量、受限的系统发育关系或精确的种群演化历史等。因此，在基因流广泛存在的背景下，评估物种之间的复杂关系仍具挑战。同时，基于深度学习的算法已经迅速成为处理统计应用的有效替代方法，特别是与大数据集有关的应用。目前已有涉及基因渐渗推断的基于深度学习的相关方法的应用报道，但多是针对具体分类群的初步尝试，其一般适用性和可推广性受到了限制。 2023年
来源：生命科学联合中心
时间：2023-06-07
-
NEJM：新药vorasidenib延缓了神经胶质瘤的进展
关键信息▪一种名为vorasidenib的靶向治疗药物在延缓一种特定形式的神经胶质瘤进展方面取得了积极的效果。▪在一项针对331名癌症患者的研究中，这种药物有效地延长了患者癌症恶化前的时间，且没有观察到不良反应。▪神经胶质瘤需要新的治疗方法，因为目前的治疗方法（包括化疗和放疗）会导致神经功能障碍。异柠檬酸脱氢酶（IDH）的突变状态已成为神经胶质瘤的重要预后标志物。带有IDH1和IDH2突变的复发性二级胶质瘤是一种进展缓慢但致命的脑癌，往往影响30多岁的年轻人。目前的标准治疗方法（也就是放疗和化疗的组合）可能会导致神经功能障碍，使患者难以学习、记忆新事物、集中
-
让我们识别他人的神经元
基础科学研究所(IBS)认知与社会中心(CCS)的研究人员最近宣布，他们发现了能够让我们识别他人的神经元。研究小组发现，处理与不同个体相关的信息的神经元位于海马体的CA1区域。社会动物，包括人类，不断地与他人互动。在这个过程中，识别社会对应物的身份，从记忆中检索有关他们的相关信息，并从当前的互动中更新信息的能力对于建立社会关系至关重要。然而，关于这些过程如何在大脑中发生的研究有限。为了回答这个问题，过去的努力主要集中在小鼠的大脑研究上，特别是在海马体上。海马体被认为是答案，因为它是一个众所周知的负责记忆形成的大脑结构。在海马体中，编号为CA1至CA3的Cornu amoniis (CA)脑区参
来源：Nature Communications
时间：2023-06-06
-
eLife：更好的饮食能让你的大脑更年轻吗?
根据内盖夫本古里安大学的一项新研究，转向绿色地中海饮食对大脑健康有积极影响。在DIRECT-PLUS试验的一项亚研究中，体重减轻减轻了大脑衰老。DIRECT PLUS是一项在300名参与者中进行的为期18个月的大规模长期临床试验。这项子研究是由心理学系的Galia Avidan教授和认知与脑科学系的前研究生Gidon Levakov博士进行的。他们的研究结果最近发表在《eLife》杂志上。这项规模更大的研究是由内盖夫本古里安大学的Iris Shai教授领导的，她是哈佛大学公共卫生学院的兼职教授，也是德国莱比锡大学的荣誉教授，以及她以前的研究生Alon Kaplan博士，以及哈佛大学和莱比锡大学
-
α-突触核蛋白可以作为突触核蛋白病的血清生物标志物
摘要α-突触核蛋白异常聚集是突触核蛋白病等神经退行性疾病的关键病理特征，包括帕金森病(PD)、路易体痴呆和多系统萎缩(MSA)。α-突触核蛋白的致病β-薄片种子构象存在于多种组织中，提示其作为生物标志物的潜力，但很少有研究能够在血清样本中可靠地检测到这些种子。在这项研究中，我们开发了一种改进的检测系统，称为基于免疫沉淀的实时振动诱导转化(IP/RT-QuIC)，该系统能够检测突触核蛋白病个体血清中的致病性α-突触核蛋白种子。在我们的内部第一和第二队列中，IP/RT-QuIC在区分PD与对照组(曲线下面积(AUC): 0.96(95%置信区间(CI) 0.95-0.99)/AUC: 0.93 (
来源：nature medicine
时间：2023-06-05
-
Nature新研究挑战百年理论：人类大脑的形状决定了其功能
一个多世纪以来，研究人员一直认为，决定我们经历、希望和梦想的大脑活动模式，是由大脑不同区域通过一个由数万亿细胞连接组成的复杂网络相互交流决定的。现在，由莫纳什大学特纳大脑与心理健康研究所的研究人员领导的一项研究分析了超过10,000种不同的人类大脑活动图，发现一个人的大脑的整体形状对我们如何思考，感觉和行为的影响远远大于其复杂的神经元连接。今天发表在《自然》上的这项研究，汇集了物理学、神经科学和心理学的方法，推翻了强调复杂大脑连接重要性的百年范式，确定了以前未被重视的大脑形状和活动之间的关系。来自莫纳什大学心理科学学院的研究员James Pang博士说，这些发现意义重大，因为它们极大地简化了我
-
紫杉醇诱导的乳腺癌周围神经病变
化疗引起的周围神经病变(CIPN)——神经痛、刺痛或手脚麻木——是某些癌症治疗的常见副作用，包括两种常用的治疗癌症的药物——紫杉醇和多西紫杉醇。一项大型研究对1100多名接受紫杉醇治疗的乳腺癌患者的CIPN进行了跟踪研究，初步结果显示，紫杉醇治疗的患者出现了具有临床意义的、持续的感觉和运动症状，患者的症状比多西紫杉醇治疗更严重。SWOG S1714临床试验的这些初步结果将于6月5日在芝加哥举行的2023年美国临床肿瘤学会(ASCO)年会上进行口头报告。摘要的资深作者，德克萨斯大学MD安德森癌症中心的临床教授Michael J. Fisch医学博士说:“SWOG S1714的这些结果是高度相关的
-
与运动方向相关的神经网络
A)文中描述的HD网络在斑马鱼大脑中的位置。(B) HD神经元(左)的颜色编码方向调谐与它们的解剖位置(右)非常匹配。(B)斑马鱼(绿色)的高清网络在几十分钟内跟踪航向(金色)。(D)在非同心坐标下，网络相位在转弯时如何变化并始终指向同一方向的示意图。过去的研究发现，一些动物的大脑会生成它们前进方向的表征。例如，昆虫的前进方向是由它们大脑中心区域的神经元活动来表示的，这个区域被称为中央复合体。慕尼黑工业大学的研究人员最近进行了一项研究，旨在识别代表斑马鱼行进方向的类似神经网络，同时揭
来源：Nature Neuroscience
时间：2023-06-01
-
免疫系统激活的重度抑郁症患者可能比之前研究估计的要多
伦敦国王学院精神病学、心理学和神经科学研究所(IoPPN)的一项新研究通过对参与免疫反应的基因表达进行评估，表明免疫系统激活的重度抑郁症患者可能比之前的研究估计的要多。通过确定这种关联的分子机制，这项研究可以为更好地识别那些患有抑郁症的免疫成分的患者铺平道路，这可能有助于提供更个性化的治疗和管理重度抑郁症的方法。这项研究发表在《转化精神病学》杂志上，由国家卫生与保健研究所(NIHR)莫兹利生物医学研究中心(BRC)和惠康基金会战略奖资助。研究建立在先前的发现之上，即许多MDD患者存在激活的免疫反应。然而，这一领域的大多数研究都集中在与炎症相关的蛋白质水平上，比如c反应蛋白(CRP)。使用c反应
-
我国学者在人造神经研究方面取得进展
图1 室温钙钛矿人造突触器件载流子迁移路径及创纪录能耗情况图 图2 神经形态仿生运动-认知神经与猕猴的眼-前庭跨模态感觉神经对照图 在国家自然科学基金项目（批准号：T2125005）等资助下，南开大学徐文涛教授课题组相继报道了无热退火兆赫兹级超快低能耗神经形态器件和人造跨模态多感官运动-认知仿生神经。研究成果分别以“基于钝化无热退火钙钛矿神经形态器件的仿生柔性神经肌肉系统（A bioinspired
来源：国家自然科学基金委员会
时间：2023-06-01
-
《Nature Medicine》阿尔兹海默症新的血液生物标志物
阿尔茨海默病是一种神经退行性疾病，会导致进行性记忆丧失和痴呆，使患者丧失许多富有成效的生命。在组织层面上，阿尔茨海默氏症的标志是淀粉样斑块的积累——大脑神经细胞之间的蛋白质聚集体——以及神经元内部形成的被称为tau缠结的无序蛋白质纤维团块。几十年来，脑科学家认为淀粉样斑块和tau蛋白缠结的积累不仅是阿尔茨海默病的征兆，也是其直接罪魁祸首。这种假设也导致药品制造商大量投资于针对淀粉样蛋白和tau蛋白的分子，而忽略了其他大脑过程的作用，比如神经免疫系统。为什么有些人会患上阿尔茨海默病，而有些人不会?而且，更令人费解的是，为什么许多大脑中充满了有毒淀粉样蛋白聚集体的人——这是阿尔茨海默病的一个明显迹
来源：Nature Medicine
时间：2023-05-31
-
《PNAS》首次发现低黄烷醇饮食会导致与年龄相关的记忆丧失
由哥伦比亚大学和布里格姆妇女医院/哈佛大学的研究人员领导的一项大规模研究首次证实，低黄烷醇(某些水果和蔬菜中发现的营养素)的饮食会导致与年龄相关的记忆丧失。研究发现，老年人的黄烷醇（flavanols）摄入量与检测正常衰老导致的记忆丧失的测试分数相一致，60岁以上轻度黄烷醇缺乏的成年人补充这些生物活性饮食成分可以提高这些测试的表现。哥伦比亚大学瓦格洛斯内外科医学院神经心理学教授、该研究的联合负责人Adam Brickman博士说:“低黄烷醇饮食的研究参与者的改善是实质性的，这提高了使用富含黄烷醇的饮食或补充剂来改善老年人认知功能的可能性。”这一发现也支持了一个新兴的观点，即衰老的大脑需要特定的
粤公网安备 44010602000434号