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PacBio长读长测序助力神经发育障碍的诊断
美国HudsonAlpha生物技术研究所和阿拉巴马大学伯明翰分校的科学家近日在预印本网站bioRxiv上发表了一篇标题为“Long-read genome sequencing for the diagnosis of neurodevelopmental disorders”的文章。他们利用PacBio高度准确的长读长测序对罕见的神经发育障碍进行诊断，以确定引起疾病的遗传变异。神经发育障碍（NDD）包括智力障碍、全面发育迟缓和孤独症谱系障碍，是导致多种身体和智力残疾的异质性疾病，大约会影响1-3％的儿童，是一种罕见病。许多NDD都是由于基因组上大范围的遗传变异而产生的，已知发现了数百种与ND
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Nature Immunology：神经调节肽B有望治疗炎症性疾病
据世界卫生组织估计，全世界大约有20亿人感染蠕虫，这会导致营养不良、生长缺陷、认知障碍和慢性免疫系统疾病。驱虫药只能在短时间内有效，而且在治疗后几个月内再次感染的几率高。人们普遍认为II型细胞因子应答可促进寄生虫免疫，并启动组织修复。然而，由于对相关机制缺乏全面了解，目前尚无持久的免疫治疗方法。美国新泽西州立大学Mark C. Siracusa博士领导的团队最近研究了II型免疫应答如何参与神经调节肽B（NMB）的表达，这种蛋白可防止过度活跃的免疫应答和破坏性炎症。这项成果发表在《Nature Immunology》杂志上。外周嗜碱性粒细胞（basophils）的数量增加是II型细胞因子反应的高
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美国麻省总医院大规模研究证明：维生素D不能降低中老年人抑郁症风险
根据世界卫生组织最新统计显示，全球抑郁症患者已高达3.5亿人，中国就有约9500万人正在遭受着抑郁症的折磨。一直以来，关于维生素D抗抑郁效果的观点被广泛接受。然而，来自美国麻省总医院的研究人员针对中老年人进行了一项迄今为止规模最大的同类研究，结果表明补充维生素D无法降低该人群罹患抑郁症的风险。 维生素D也被称为“阳光维生素”，这是因为当人的皮肤受到阳光照射时，便会在体内生成维生素D。先前已有大量研究表明，血液中维生素D水平较低与个体晚年抑郁风险增加相关，但很少有大规模的随机试验来确定两者间的因果关系。而现在，美国麻省总医院的研究为维生素D是否能降低抑郁风险这一问题提供了明确答案。&n
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是什么让记忆如此详细和持久
在未来的几年里，我们对COVID-19的个人记忆可能会被准确而清晰地铭刻在我们的脑海中，与2020年的其他记忆截然不同。几十年来，科学家们一直无法理解“深刻记忆”这种物质。布里斯托尔大学（University of Bristol）领导的研究在理解记忆如何能够如此清晰和持久而不被混淆方面取得了突破。发表在《Nature Communications》上的这项研究描述了一种新发现的大脑学习机制，它可以稳定记忆并减少记忆之间的干扰。它的发现也为人类如何形成期望和对未来可能发生的事情做出准确预测提供了新的见解。当发送和接收大脑信号的神经细胞之间的联系变得更强时，就会产生记忆。长期以来，这个过程一直与
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大脑能调节身体缓解糖尿病，它是如何做到的呢？
在患有2型糖尿病的啮齿类动物中，注射一种名为成纤维细胞生长因子1的蛋白质，可以使血糖水平在数周或数月内恢复正常。然而，这种生长因子是如何在大脑中产生这种持久的益处的，还不太清楚。华盛顿大学医学院医学教授、威斯康星州医学院糖尿病研究所联合主任Michael Schwartz博士说：“直到最近，大脑使糖尿病动物血糖水平正常化的能力还没有得到承认。通过研究成纤维细胞生长因子1这种脑肽在下丘脑诱导的细胞和分子反应，我们的国际研究小组的最新发现为更全面地理解这一效应是如何实现的提供了一条途径。”“这些见解，”他说，“也许有一天会为诱导糖尿病持续缓解提供治疗策略，而不是像目前的治疗方法那样简单地每天降低血
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SRSF1调控小鼠骨骼肌卫星细胞增殖以及神经肌肉接头（NMJ）的成熟过程
骨骼肌卫星细胞是小鼠骨骼肌组织出生后发育阶段发挥主要作用的干细胞群体，其在围产期阶段的增殖是小鼠出生后骨骼肌组织快速生长的重要保证。神经肌肉接头（Neuromuscular Junction, NMJ）是一种外周突触（synapse），是连接外周运动神经元与其支配的骨骼肌的重要结构，在转换神经冲动信号到骨骼肌收缩过程中扮演着主要作用。NMJ的发育异常与多种运动障碍性疾病密切相关，如先天性重症肌无力（Congenital Myasthenic Syndrome, CMS）等。9月3日，国际学术期刊Stem Cell Reports在线发表了中国科学院上海营养与健康研究所冯英课题组合作的研究论文“
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中科院，北京大学等处最新Science：谷氨酸能神经元对睡眠稳态调节的重要作用
2020年9月4日，《Science》杂志发表了题为《Regulation of sleep homeostasis mediator adenosine by basal forebrain glutamatergic neurons》的研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室徐敏研究组与北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心、北京大学麦戈文脑科学研究所李毓龙研究组合作完成。该项研究利用新型遗传编码的腺苷探针，发现基底前脑区的谷氨酸能神经元对于睡眠压力的积累起着重要的调控作用，进一步揭示了睡眠稳态
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挑战经典观点：神经细胞也有自己的节能程序
线粒体是我们细胞的动力工厂，在为人体组织的正常功能提供能量方面起着重要作用。神经细胞的活动特别依赖于线粒体，线粒体功能下降在遗传性和更常见的年龄相关性退行性疾病中都可以看到。一个长期的观点认为，与其他细胞类型相比，神经元不能调节其新陈代谢以补偿线粒体功能障碍，因此会不可逆转地退化。在一项新的研究中，来自德国科隆的马克斯普朗克衰老生物学研究所和瑞典斯德哥尔摩的卡罗林斯卡研究所的研究人员对这一信条提出了挑战，他们认为神经元有潜力通过适应新陈代谢来对抗退化和促进生存。在我们日益老龄化的社会，神经退行性疾病是一个巨大的负担。越来越多的证据表明线粒体功能障碍与某些最具破坏性的神经退行性变有关，如帕金森氏
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母亲消极教养影响青少年抑郁情绪的神经基础及其遗传效应
青少年处在大脑发育的关键时期，也是焦虑与抑郁等内化症状迅速增加的高危时期。杏仁核是感知、识别和调节情绪的大脑中枢，前额叶皮层与人类的高级认知功能密切相关，杏仁核与前额叶的双向联系在人类情绪调节中具有重要作用。现有研究表明，青少年抑郁与以杏仁核为核心的情绪脑环路的发育密切相关，而后者又受到遗传与环境因素协同作用的影响。例如，在不良家庭氛围中成长的个体在对愤怒等消极情绪面孔命名时，杏仁核的激活增强，且杏仁核与腹外侧前额叶间的激活存在正向关联，这表明腹外侧前额叶（vlPFC）并不能有效调节个体面对威胁刺激时杏仁核的过度反应。对儿童双生子的研究发现，杏仁核与前额叶间的神经环路受到中等程度的遗传因素影响
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中国科学家成功研制全球神经元规模最大的类脑计算机
9月1日，亿级神经元类脑计算机重大成果新闻发布会在杭州召开。浙江大学校长吴朝晖院士出席并讲话。他表示，人工智能浪潮正加快智能增强时代的到来，类脑计算机将成为未来计算的主要形态和重要平台，将在模拟脑功能、高效实现AI算法、提升计算能力等方面发挥重要的独特作用。面向未来，学科交叉会聚将成为解决重大问题的新方法，基于多学科、多领域的系统创新将成为研制类脑计算机的有效形式。希望今天浙江大学和之江实验室的创新一小步，可以成就人类美好生活的发展一大步。之江实验室主任、浙江大学党委副书记朱世强表示，双方科研团队夜以继日，快速完成了研发设计，这一阶段性成果具有重大里程碑意义。未来，项目团队将基于我国自主产权类
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PNAS深入探讨微管网络调控神经元极化的新机制
中国科学院遗传与发育生物学研究所孟文翔研究组首次报道不对称微管网络分布是促进神经元的极性建立的重要因素。在神经系统的发育过程中，神经元的极性建立和迁移占据着重要的作用。皮层神经元诞生于脑室区并迁移至特定的细胞层并形成轴突和树突，建立突触连接，最终形成神经环路以行使信号传递的功能。微管作为一种细胞骨架结构，在神经元的极性建立以及迁移过程中起着主导性的作用。目前关于微管在神经元轴突决定过程中的作用主要集中于微管稳定性以及微管乙酰化的假说，但还缺乏实质性的证据。这项发表在PNAS上的论文对上述问题进行了深入探讨。 在本研究中，研究人员重点研究了非中心体微管负端蛋白质CAMSAP1在神经元的极性建立中
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Neuron：揭示大脑中颜色感知的调色板机制
2020年8月26日，《Neuron》期刊在线发表了题为《猕猴V1，V2和V4等级化的颜色处理机制》的研究论文，该研究由中国科学院神经科学研究所王伟研究组与北京大学生命科学学院唐世明研究组合作完成。该研究利用内源性信号光学成像、双光子成像和电生理记录等手段，详细描绘了等级化的不同视觉脑区的色调图结构，揭示了认知颜色空间形成的神经机制。英国科学家牛顿早在18世纪就意识到，光波是电磁波，它本身并不具有颜色。我们能感知数千种不同的色调，是因为大脑中存在编码不同波段可见光的神经元（选择性反应）。从视网膜开始，作为光探测器的视锥细胞有三种，分别检测短波、中波和长波段的可见光，按照红、绿、蓝三原色的调色机
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美国麻省总医院：社会联系是降低抑郁症风险的最强保护性因素
据世界卫生组织最新数据显示，目前全球抑郁症患者已超过3.5亿人，中国抑郁症患者人数也已达9500万。而新冠肺炎给人们带来了新增的的精神压力，包括工作不安全感、罹患疾病、孤立和社会联系的中断，导致全球焦虑症和抑郁症患者人数进一步上升。因此，如何预防并缓解抑郁症等精神疾病已成为研究人员亟待解决的问题。 近日，美国麻省总医院的研究人员从100多种抑郁症风险因素中发现了一组可改变因素，有望成为预防成年人抑郁症的关键。据研究结果显示，社会联系或是降低抑郁症风险最强有力的保护性因素。另外，减少看电视和白天小睡等久坐不动的活动或也有助于降低疾病风险。 “抑郁症已成为世界范围内的首要致残原
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《Neuron》大脑“看见”不需要用“眼”，因为视觉能够反向输出
为了更好地观察周围的世界，动物总是在运动。灵长类动物和人类使用复杂的眼球运动来集中视觉（比如人类在阅读时所做的）；鸟类、昆虫和啮齿动物通过移动头部来实现同样的效果，甚至可以用这种方式估计距离。然而，这些运动是如何在大脑用来“看见”的神经元的复杂电路中发挥作用的，在很大程度上是未知的。这可能是一个潜在的问题领域，因为科学家们创建了人工神经网络来模拟自动驾驶汽车的视觉工作原理。为了更好地理解运动和视觉之间的关系，哈佛大学的一个研究小组研究了当动物可以自由地自由漫游时，大脑中用来分析图像的主要区域之一发生了什么。周二发表在《Neuron》杂志上的这项研究结果表明，初级视觉皮层的图像处理电路不仅在动物
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eLife：昆虫病毒操纵烟粉虱对寄主植物的选择行为
媒介昆虫的寄主偏好性对其传毒能力有重要影响。前期在有关媒介昆虫-病毒互作研究中，发现媒介昆虫趋向于取食被病毒感染的寄主植物，从而完成获毒，而获毒后的媒介昆虫往往不再保持这种对发病寄主的偏好性现象，显示病毒能够直接操控媒介昆虫对寄主选择行为，但相关机制尚不清楚。近日，中国科学院动物研究所戈峰和孙玉诚研究员团队在eLife上发表题为“Apoptotic neurodegeneration in whitefly promotes spread of TYLCV”（Wang et al. eLife 2020;9:e56168. DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.
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大脑中的保镖
海马是大脑中的一个区域，它包含许多神经元，帮助我们在空间中导航。这个区域的绰号是：大脑GPS。大脑皮层的高级区域将信息包发送到海马以产生定位信号。然而，并非所有的软件包都包含相关信息。因此，海马体需要一个合适的保镖来选择传入的信号。这种把关者可能是颗粒细胞，一种位于海马回路入口的神经元。识别正确的单元格奥地利科学技术学院（IST）教授Peter Jonas、Xiaomin Zhang和Alois Schlögl开始研究颗粒细胞中的神经元信号。然而，主要的问题是细胞识别。过去，专家们不能保证他们能正确识别细胞。这篇论文的第一作者Xiaomin Zhang说：“由于这一区域密集分布着各种
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Science Immunology：小胶质细胞帮助大脑对抗病毒感染
冬天的早晨，当你走在寒冷的街头，往往会被烤红薯的香味所吸引。那是因为鼻腔内的嗅觉感觉神经元（OSN）会对吸入的气味作出反应，并将此信息发送到大脑中一个称为嗅球（OB）的区域。按理说，这些神经元暴露在外部环境中，容易成为病毒攻击的目标，但实际上，病毒性呼吸道感染很少从嗅球传播到大脑的其他部位，引起致命性脑炎。这表明此区域的免疫系统很擅长保护大脑，但具体的机制尚不清楚。近日，美国NIH下属国家神经疾病和中风研究所（NINDS）的研究人员确定了小胶质细胞在大脑抗病毒感染中的重要作用。这种机制可以让感染局限于嗅球，并保护嗅球的神经元免受损伤。这项成果于6月发表在《Science Immunology》
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Nature：自闭症与串联重复序列扩增有何关联？
自闭症在过去很长一段时间内都被认为是罕见病。不过，自从自闭症谱系障碍的概念提出后，人们发现其发病率其实很高。据美国CDC统计，自闭症的发病率已达到1/54，相当于1.85%。在中国，自闭症的发病率也在1%或以上。之前的研究发现，自闭症患者的稀有拷贝数及其他复杂的结构变异都有所增加。如今，多伦多病童医院的研究人员分析了患病个体和未患病个体的串联重复序列频率。他们本周在《Nature》杂志上报道称，自闭症患者的串联重复序列扩增的发生率高于其未患病的兄弟姐妹。多伦多病童医院的Ryan Yuen及其同事在论文中写道：“我们的研究结果表明，DNA串联重复序列扩增对自闭症的遗传病因和复杂表型有着很大的贡献
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河北大学王振山教授：雄性小鼠行为和嗅觉神经发育方面新进展
2020年7月17日，河北大学生命科学学院王振山教授团队在生物学领域国际主流期刊《EMBO Reports》（中科院一区Top，2019年影响因子7.5，五年影响因子9.26）在线发表了题为“The microRNA/TET3/REST axis is required forolfactory globose basal cell proliferation andmale behavior”的研究论文。该研究揭示了miR200/TET3/REST 信号传导轴在嗅觉介导的雄性小鼠行为和嗅上皮嗅觉神经元发育过程中的调控作用。作为哺乳动物嗅觉系统重要组成部分，嗅上皮（MOE）的主要作用是感知外界
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神经元如何维持“不死之身”
大多数神经元是在胚胎发育过程中产生的，出生后并没有“备份”。研究人员普遍认为，它们的存活几乎是由外在因素决定的，或者是由外界的力量决定的，比如神经元向神经细胞供应的组织和细胞。加州大学河滨分校的生物医学科学家Sika Zheng领导的一个研究小组对这一概念提出了挑战，并报告称神经元的持续生存在发育过程中也具有内在的程序性。这项发表在《Neuron》杂志上的研究指出了一种机制，研究人员说，这种机制在神经元出生时就被触发，从而内在地减少一种普遍形式的细胞死亡（凋亡）。当这种基因调控停止时，持续的神经元存活被破坏，就会导致动物死亡。一个有机体的生存、大脑功能和健康都依赖于它的神经元的存活。在高等生物
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