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一种基因可以预防帕金森
除了涉及单个基因的罕见形式外,大多数帕金森氏症病例都是由多种遗传和环境风险因素相互作用造成的。然而,这种疾病的一个共同因素是多巴胺能神经元中的线粒体功能障碍。这些细胞内的小工厂不仅负责能量生产,而且在细胞受损时激活细胞的自毁机制。UNIGE科学学院遗传与进化系教授Emi Nagoshi的实验室使用果蝇或果蝇来研究多巴胺能神经元退化的机制。她的研究小组对Fer2基因特别感兴趣,它的人类同源基因编码一种蛋白质,该蛋白质控制许多其他基因的表达,它的突变可能通过尚未完全了解的机制导致帕金森病。在之前的一项研究中,这个科学团队证明了Fer2基因的突变会导致果蝇的帕金森病样缺陷,包括行动开始的延迟。他们还
来源:Université de Genève
时间:2022-03-21
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《柳叶刀神经学》:在老年痴呆症症状出现前几十年,保护性免疫细胞是活跃的
大约百分之一的老年痴呆症患者会因为基因突变而患上这种疾病,这种突变可以代代相传。作为国际DIAN(显性遗传性阿尔茨海默氏症网络)观察研究的一部分,DZNE和LMU München正在参与这种阿尔茨海默氏症基因形式的研究。DIAN研究队列包括携带导致阿尔茨海默氏症的基因突变的成年人以及他们没有突变的近亲。几年来的测量结果在目前的研究中,Morenas-Rodríguez领导的团队分析了小胶质细胞激活的特征与阿尔茨海默病的某些生物标记物的发展之间的关系。为此,研究人员对248名参与DIAN研究的参与者进行了为期数年的脑脊液和认知能力评估,这些参与者包括阿尔茨海默病的不同阶段。志愿者还接受了核磁共振
来源:The Lancet Neurology
时间:2022-03-21
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Nature:促进中枢神经系统李斯特菌感染的免疫逃逸机制
中枢神经系统通过一种叫做血脑屏障的生理屏障与血液隔离开来,这种生理屏障非常紧密。但有些病原体设法穿过它,因此能够感染中枢神经系统,其机制尚不清楚。单核增生李斯特菌是导致人类李斯特菌病的细菌。李斯特菌病是一种严重的食源性疾病,可导致中枢神经系统感染,称为神经李斯特菌病。这种中枢神经系统感染特别严重,证明有30%的病例是致命的。巴斯德研究所感染生物学部门的科学家们(Université Paris Cité,Inserm)和由Marc Lecuit (Université Paris Cité和Necker-Enfants Malades医院(AP-HP))领导的李斯特菌国家参考中心和世卫组织合作
来源:Institut Pasteur
时间:2022-03-18
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神经修复所需的“胶水”如何获得?
线虫和其他无脊椎动物的受损轴突能够与分离的节段重新连接,防止退化,并在一个称为轴突融合的过程中恢复原来的轴突束。Ho等人鉴定了ADAM家族的一种金属蛋白酶,ADM-4,作为轴突融合的关键组成部分。他们发现ADM-4被脂质磷脂酰丝氨酸激活,并通过与融合素EFF-1相互作用和稳定融合膜而发挥作用。这些发现打开了一种更好的分子控制轴突融合的可能性,可以在哺乳动物的神经修复中加以利用。昆士兰大学的研究人员发现了一种对调节受损神经修复至关重要的分子,它可以帮助人们从神经损伤中恢复。研究人员利用具有自我修复神经细胞能力的线虫(C. elegan
来源:Science Advances
时间:2022-03-18
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唐氏综合征患者大脑阿尔茨海默样损伤的机制已阐明
唐氏综合症患者大脑中发生类似阿尔茨海默氏症的变化——以有害淀粉样蛋白和tau蛋白的积累为标志——的确切原因尚不清楚。但现在,在一项新的研究中,天普大学(Temple University)刘易斯?卡茨医学院(Lewis Katz School of Medicine)的科学家们表示,关键的蛋白质运输系统效率的降低是部分原因。在对尸体采集的人脑组织的分析中,研究人员发现,所谓的逆转录复杂系统,在清除大脑神经元中受损和降解的蛋白质方面起着关键作用,在唐氏综合症患者中,其工作效率只有通常的50%左右。这种减少与致病性tau蛋白的积累特异相关。“通过逆转录体系统的蛋白质运输的下降很像交通堵塞,随着转运
来源:Temple University Health System
时间:2022-03-18
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苏州医工所董建飞课题组在深度学习图像数据建模方面取得研究进展
近年来,深度学习方法在图像处理中的应用快速发展,特别是对于医学影像,基于深度学习的技术为医生提升诊断效率提供了大量科学和直观的依据。对于医学图像分割,U-Net已成为一种流行且有效的工具,然而,它在分割模糊边界和消除干扰方面仍有明显的不足。 针对上述问题,中科院苏州医工所董建飞课题组的博士生张云楚和董建飞研究员近两年来研究提出了一种“2K折网络(2K-Fold-Net)”、以及基于注意力机制的特征增强型4折网络——EF3-Net(Enhanced-Feature-4-Fold-Net)。 这一研究思路主要受到了U-Net的形状和折纸的启发。如图1所示,U-N
来源:中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
时间:2022-03-18
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苏州医工所董建飞课题组在数据驱动的学习控制方面取得研究进展
随着机器学习技术的飞速发展,各种学习方法被提出并成功应用于图像识别、学习控制等领域。其中,学习控制的典型方法包括迭代学习控制(ILC)、高斯混合学习控制、强化学习控制等。比如,迭代学习控制方法常被用于控制许多批处理模式的动态过程,并已被成功应用于化工生产和工业机器人等。然而,理论界之前尚未研究这种控制方法针对从数据中获取的参数的随机误差的鲁棒收敛性问题。 在其经典理论中,迭代学习控制基于一个有限维的输出信号预测方程来计算每一次迭代的输出信号轨迹,其中的参数矩阵是由系统的有限冲击响应系数(即马尔可夫参数)决定的。传统的方法需要根据系统的状态空间模型或传递函数来计算这些马尔可夫
来源:中国科学院苏州生物医学工程技术研究所
时间:2022-03-18
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清华大学刘万里/北京大学申占龙合作发现IgG1记忆性B细胞抗原受体变异体对肿瘤的抵御…
癌症免疫疗法的临床经验揭示重塑肿瘤微环境的抗癌特征对于控制肿瘤具有重要作用。已有免疫疗法主要集中在对CD8+ T细胞、NK细胞等免疫细胞的改造。近些年研究揭示B淋巴细胞在多种癌症(乳腺瘤、黑素瘤、结直肠癌、卵巢癌等)发生发展中呈现不一致性的功能,这揭示针对B细胞不同功能亚群的免疫活化和分化的精准研究可能会理清矛盾并开发新型高效的抗癌疗法提供新思路。 生命学院刘万里课题组的既往研究(Chen et al, Science,2018)发现,hIgG1-G396R变异体会使得IgG1记忆性B细胞抗原受体的胞内区酪氨酸信号转导基序和Src家族酪氨酸激酶Lyn的亲和力增加,降低IgG1
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立刻马上动起来!科学家们发现了一个大脑回路,可以触发有计划的运动
这一发现发表在Cell上,是由马普神经科学研究所、HHMI的Janelia研究园区、艾伦脑科学研究所和其他机构的科学家合作得出的结果。在共同第一作者Hidehiko Inagaki博士和Susu Chen博士以及资深作者Karel Svoboda博士的带领下,科学家们着手研究环境中的线索是如何触发有计划的运动的。“大脑就像一个管弦乐队,在交响乐中,乐器用不同的节奏和音色演奏出不同的曲调。这些声音的集合构成了一个乐句。同样,大脑中的神经元也会因不同的模式和时间而活跃。神经元活动的集合调节我们行为的特定方面。”例如,运动皮层是大脑中控制运动的区域。在运动的计划阶段和执行阶段,运动皮层的活动模式有很
来源:Max Planck Florida Institute for Neuroscience
时间:2022-03-17
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《Neuron》自闭症是因为大脑网络没串起来
通过同时监视几个大脑区域的电活动,研究人员发现他们可以识别出单个鼠是如何社交还是孤独的。然后,通过调整这个社会大脑网络中的节点,他们显示,它们可以促使鼠变得更加合群。这项研究可能会带来更好的诊断工具,以了解社交障碍患者(如自闭症谱系障碍患者)的大脑如何变化。这项新研究发表在3月15日的在线《Neuron》杂志上。神经科学家经常通过一次研究一个微小的大脑区域来进行研究。他们可能会根据过去有关其参与特定行为(比如社会行为)的线索,选择他们最喜欢的大脑区域,并孤立地研究该区域。但一次只研究一个小的大脑区域是一个大问题,霍华德·休斯医学调查员Kafui Dzirasa副教授说。他说,就像大脑一样,汽车
来源:Duke University
时间:2022-03-17
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新大脑恐惧机制
现有的减轻焦虑的药物并不总是对所有患者都有效,而且经常有不必要的副作用。理解恐惧和焦虑背后的大脑网络和机制,可能会为开发更好的治疗焦虑症的方法提供新的途径。布里斯托尔生理学、药理学和神经科学学院的神经科学家们试图研究大脑的小脑是如何影响另一个被称为“导水管周围灰质(periaqueductal grey)”(PAG)的大脑区域的活动的。小脑连接着许多与生存网络相关的大脑区域。PAG区域位于协调生存机制的中枢网络的枢纽,包括恐惧引发的应对反应,如“冻结”。为了研究这一点,研究人员在动物模型上安装了电极,以记录大脑中PAG区域的活动,并应用了一项条件反射任务,即听觉音调与小脚部电击配对,引发“恐惧
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导致神经精神症状的是阿尔茨海默病的病理学,而不是认知能力下降
图1所示。线性混合效应模型显示的病理影响基线随时间发展的神经精神症状的边际手段和95%置信区间估计的手段获得从线性混合效应模型显示显著影响(由病理学也为多个比较)调整后随着时间的推移,在纵向上表1所示的神经精神症状的测量。被调查者的冷漠(面板A)(274名参与者)和自评焦虑(面板B)(321名参与者)的纵向测量分别作为因变量输入。时间与a β42/40的交互作用项以零中心固定效应输入。模型根据年龄、性别和教育程度进行了校正,并包括随机斜率和截距。根据混合模型获得的脑脊液a β42/40切割点0.066对受试者进行分组。模型最初显示出显著的影响,但尽管在补编中对多次比较进行了调整。缩写:Aβ42
来源:medical Xpress
时间:2022-03-17
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eLife:免疫细胞与神经疾病的预后和生存有关
发表在《eLife》杂志上的一项研究称,免疫细胞可以帮助预测患有罕见神经系统疾病肌萎缩性侧索硬化症(ALS)的患者的预后。研究结果表明,测量免疫细胞群的变化可以帮助医生监测ALS患者的状况。它们还暗示,一些免疫细胞可能在疾病中发挥保护作用,而另一些则会加速疾病的进展。这些新发现可以帮助科学家找到治疗ALS的新方法。目前对于肌萎缩侧索硬化症还没有有效的治疗方法,而且这种疾病的确切病因也不清楚。第一作者Chan Cui解释说:“一些研究表明肌萎缩性侧索硬化症与免疫系统有关,但很少有研究长期跟踪患者的免疫细胞群。我们开始跟踪ALS患者的免疫变化,并确定它们是否可以预测患者的预后。”Cui和同事招募了
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机器学习和生物大数据交叉融合助力智能育种
南湖新闻网讯(通讯员 杨文宇)3月15日,我校玉米团队在Genome Biology发表了题为“Target-Oriented Prioritization: targeted selection strategy by integrating organismal and molecular traits through predictive analytics in breeding”的研究论文。 该研究基于一个结合遗传研究和育种应用设计的包含5820份杂交种的玉米非完全双列杂交群体,开发了一套基于理想目标材料识别的
来源:华中农业大学植物科学技术学院
时间:2022-03-17
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自闭症相关基因突变的功能意义
根据2018年美国疾病控制和预防中心监测,在美国,大约每44名儿童中就有1名在8岁前被诊断为自闭症谱系障碍(ASD)。孩子的DNA如何影响ASD的发展一直是个谜。最近,临床医生和科学家更仔细地观察了新的DNA变化,也就是新生的DNA变化,这意味着它们只存在于受影响的个体,而不存在于父母。研究人员发现,这些变化可能与30%的自闭症有关。然而,哪些新生变异在引起ASD中发挥作用仍不清楚。贝勒医学院和德克萨斯儿童医院的研究人员采用了一种新的方法来研究新生的ASD基因变异。在这项发表在《细胞报告》(Cell Reports)杂志上的多机构研究中,他们在实验室果蝇中应用了复杂的遗传策略,以确定在Simo
来源:Cell Reports
时间:2022-03-16
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照片还是实物?回忆并区分它们的神经基础
在采样过程中,小鼠观看棋子的2D图片(白嘴鸦或象,有黑有白)。第二天,小鼠带着“熟悉”的物体进入熟悉的场地,该物体的颜色是新的(即,如果小鼠在取样时收到一张白嘴鸦的图片,在测试时,白嘴鸦是黑色的),新物体的颜色与样本2D图片相同。不管样本图片中物体的颜色是什么,小鼠都会优先探索新的物体,而刺激物的颜色在辨别能力上并没有什么不同。一张照片胜过千言万语,尤其是当它能激发人们对照片对象的记忆时,比如一张度假照片。二维视觉刺激,比如在印刷媒体、电视或网络上看到的图片,通常是人类获取现实世界知识的方式。在这种格式中,2D刺激作为实际物理项目的
来源:Scientific Reports
时间:2022-03-16
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中枢神经系统中通过RNA调节的新细胞存活机制
中枢神经系统由大脑和脊髓组成,是由神经祖细胞的适当增殖和分化成神经元和胶质细胞而构成的。转录因子Olig2在神经祖细胞中表达,对运动神经元和少突胶质细胞的发育至关重要,并有助于神经祖细胞的增殖。然而,目前还不清楚Olig2是如何调控这些不同的生物过程的。因此,本课题组寻找一种新的Olig2结合因子,旨在阐明这些因子与Olig2的发育机制。在最近一项突破性的研究中,新日本大学的一组科学家发现了一种新的Olig2结合蛋白Ddx20(也称为Gemin3或DP103),它在神经发育过程中与Olig2相互作用。Ddx20是一种多功能分子,可调节转录、RNA剪接和蛋白质翻译。此外,Ddx20与脊髓性肌萎缩
来源:Niigata University
时间:2022-03-16
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专家发现患有暴饮暴食症的幼儿大脑存在差异
精神病学研究(2022)。DOI: 10.1016 / j.psychres.2022.114473根据美国南加州大学领导的一项研究,对患有一种导致无法控制的暴饮暴食的饮食失调症的9-10岁儿童的脑部扫描显示,他们与未受影响的同龄人相比,大脑灰质密度有所不同。暴食症影响了大约3-5%的美国人口,其特征是频繁地吃大量的食物,并感觉无法控制这种行为。这项研究的结果表明,大脑奖励和抑制中心的异常发育可能起了作用。最近发表的这项研究发表在《精神病学研究》杂志的网站上。“在患有暴食症的儿童中,我们发现大脑中与奖励和冲动或抑制奖励能力相关的区域发育异常,”Stuart Murray说,他是南加州大学凯克医
来源:medical Xpress
时间:2022-03-16
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Brain Stimulation揭示经颅直流电刺激对知觉学习清醒巩固的调控作用
近日,北京大学心理与认知科学学院、麦戈文脑科学研究所、北大-清华生命科学联合中心方方课题组在神经调控领域顶级期刊Brain Stimulation(IF = 8.955,中科院一区)发表题为“Transcranial direct current stimulation over the visual cortex facilitates awake consolidation of visual perceptual learning”的研究论文,该研究首次发现在训练后清醒阶段对视觉皮层施加阳极经颅直流电刺激(transcranial direct current stim
来源:北京大学心理与认知科学学院
时间:2022-03-16
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Rett综合征中海马神经元抑制减弱损害长期记忆回忆
Rett综合征是一种神经发育障碍,其特征是在出生一年后丧失获得性认知、运动、语言和社交技能,以及严重的学习和记忆障碍。特别是上下文记忆,即对事件和事件发生的环境进行编码的记忆,在Rett综合症小鼠模型中减弱了。先前的研究表明,情境记忆的减少是由于兴奋性和抑制性突触输入之间的微妙平衡被破坏而导致的,这些突触输入不断地冲击海马神经元。Zoghbi的研究小组假设,这种平衡的破坏可能会改变海马体神经元集合的大小和组成,而海马体神经元集合需要编码上下文记忆。利用微型显微镜,他们直接监测小鼠回忆可怕经历时的这些整体。他们发现,Rett小鼠比野生型小鼠拥有更大、更相关的神经元群,这表明Rett小鼠的海马锥体
来源:Baylor College of Medicine
时间:2022-03-16