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两个不同的回路驱动大脑感觉
丘脑是感觉信息进入大脑的“大中枢站”。几乎我们感知到的每一个视觉、声音、味觉和触觉都通过丘脑传到大脑皮层。有人认为丘脑在意识本身中起着重要作用。感觉信息不仅通过丘脑传递，也被丘脑处理和转换，这样我们的大脑皮层就能更好地理解和解释来自我们周围世界的这些信号。一种强大的转化来自于将数据传送到新皮层的兴奋性神经元和丘脑网状核（TRN）的抑制性神经元之间的相互作用，后者调节数据的流动。虽然TRN长期以来被认为是重要的，但是对于TRN中的细胞种类、它们是如何组织的以及它们是如何工作的却知之甚少。现在发表在《Nature》杂志上的一篇论文讨论了这些问题。由通讯作者Scott Cruikshank博士和合作
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从SARS和冠状病毒感染中恢复的患者体内携带可诱导的记忆T细胞
杜克国立大学医学院的科学家与新加坡国立大学（NUS）、新加坡总医院（SGH）和国家传染病中心（NCID）密切合作，共同完成了一项研究。研究结果表明，感染和接触冠状病毒可诱导持久记忆性T细胞，这可能有助于当前疫情的管理和针对COVID-19的疫苗研发。研究小组测试了从COVID-19中恢复过来的受试者，发现他们中都存在SARS-CoV-2特异性T细胞，这表明T细胞在这种感染中起着重要作用。重要的是，研究小组发现，17年前从SARS中恢复过来的患者仍然拥有病毒特异性记忆T细胞，并表现出对SARS-CoV-2的交叉免疫。“我们的研究小组还对未受感染的健康人进行了测试，发现其中超过50%的人体内存在S
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Neuron：阿片类药物成瘾记忆的丘脑环路机制
阿片类物质包括鸦片、海洛因等毒品以及吗啡、芬太尼等临床强效镇痛药物，是目前常见的成瘾物质类型。有别于学习、认知等其他记忆类型，毒品成瘾会在人脑内形成持久、顽固、环境关联性极强的记忆，并在生理上对大脑造成结构性破坏。强制戒毒解除后，瘾君子回到过往的环境、接触毒友极易唤起关联性记忆，从而触发毒瘾、造成复吸。因此，长期以来吸毒就是“一旦染毒，终身难戒”，最终导致“一失足成千古恨”。既然毒品相关的记忆分布在大脑的神经网络中，那么能否通过干预相关大脑环路来消除毒品记忆，就具有极其重要的科学和社会意义。 中国科学院深圳先进技术研究院朱英杰团队与美国斯坦福大学陈晓科团队在国际神经科学领域著名学术期刊Neur
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清华学者Cell子刊发现果蝇产卵决策行为新机制
动物依赖特化的机械感受器官和神经元感知外界环境中的机械力信号，如触觉、声音、质地硬度等。黑腹果蝇利用唇瓣上的机械感觉毛判断食物表面硬度，起始取食行为。除了取食硬度感知，果蝇选择产卵地点时需要利用多个感觉器官，如足、唇瓣和产卵器判定产卵基质的硬度，并最终决定产卵决策行为。相较于取食过程中的硬度感知，产卵地点的硬度识别是一个更为复杂，且包含多个机械力感觉步骤的过程，但负责机械力感知的神经机制仍待详细研究。2020年7月9日，清华大学生命学院、IDG/麦戈文脑科学研究院张伟研究员在《当代生物学》（Current Biology）杂志上在线发表题为“平行机械感受信号通路介导果蝇产卵决策行为”（Para
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全球首例新冠母婴传播被证实：来自法国，新生儿有神经学症状
最新研究显示：SARS-CoV-2（新冠病毒）检测呈阳性的母亲可能通过胎盘，将病毒传染给婴儿。来自法国的研究团体通过一项个案研究报告了相关证据，证明一名当地时间7月14日，国际学术期刊《自然-通讯》（Nature communications）在线发表了上述研究，题为“Transplacental transmission of SARS-CoV-2 infection”。该研究由巴黎萨克雷大学医院（Paris Saclay University Hospitals）多部门合作完成，通讯作者为巴黎萨克雷大学医院Antoine Béclère医院儿科与新生儿重症护理医学主任Daniele De
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首次向蝙蝠学习如何应对COVID-19：一切杀不死我们的，终将被我们同化
蝙蝠是许多影响人类的致命病毒，包括埃博拉病毒、狂犬病，以及最近引起冠状病毒的SARS-CoV-2病毒株的零号病人。尽管人类在受到这些病原体的折磨时会出现不良症状，但蝙蝠对病毒的耐受能力非常强，此外，它们的寿命也比同类大小的陆地哺乳动物长得多。它们长寿和抗病毒的秘诀是什么？据罗切斯特大学的研究人员称，蝙蝠的寿命和对病毒的耐受能力可能源于它们控制炎症的能力，而炎症是疾病和衰老的标志。在《Cell Metabolism》杂志上发表的一篇评论文章中，罗切斯特生物学教授Vera Gorbunova和Andrei Seluanov等研究人员概述了蝙蝠独特能力的潜在机制，以及这些机制如何为开发治疗人类疾病的
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华中科技大学EMBO发表Munc18与Munc13蛋白调控突触分泌机制新成果
神经突触分泌是神经元之间传递信息的物质基础。突触囊泡装载神经递质经过复杂转运过程到达突触前膜上的活化区，经过停驻、成熟过程处于待释放状态，Ca2+信号触发突触囊泡在毫秒时间范围内快速释放。介导突触囊泡与突触前膜融合的核心蛋白是SNARE蛋白（包括突触前膜上的syntaxin-1和SNAP-25，囊泡膜上的synaptobrevin-2）；三种SNARE蛋白组装形成SNARE复合物，将囊泡与突触前膜拉近，最终促进膜融合发生。囊泡的成熟的标志事件是SNARE复合物组装和形成。这一过程受到众多蛋白复杂而精密的调控，其中Munc18-1和Munc13对调控SNARE复合物组装和形成尤为重要。华中科技大
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Science开启保护大脑衰老之门：运动锻炼为何对大脑有保护作用？
加州大学旧金山分校的科学家对小鼠进行的一项新研究表明，一种研究的很少的肝脏蛋白，也许就是众所周知的锻炼能对大脑衰老起到积极作用的关键所在。这些发现可能有助于研发新的疗法，让无法进行体育活动的人产生神经保护作用。这一发现公布在7月9日的Science杂志上。运动是保护大脑免受与年龄有关的认知下降的最佳方法之一，也是功能最强大的方法之一，并且运动被证明可以改善患有神经退行性疾病（例如阿茨海默氏病和额颞痴呆）的人的认知能力。但是许多老年人由于身体上的限制或残疾而无法正常运动，研究人员长期以来一直在寻找可以为体育活动量少的人带来某些神经学益处的疗法。这项新研究表明，小鼠运动后，肝脏会向血液中分泌一种名
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北京师范大学eLife发文：揭示测试练习促进记忆更新的神经机制
我们生活在一个高度动态的环境之中，将旧的记忆更新为新的、更适应当下环境的信息对于我们的生存与发展具有十分重要的意义。虽然大量的心理学研究都发现测试练习（retrieval practice）可以有效促进长时记忆的保持与更新，但是这一方法改善记忆的神经机制目前尚不清楚。目前流行的理论包括（1）测试比重复学习难度更大，可以调用更多的大脑资源；（2）测试可以抑制旧记忆，降低冲突。北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室薛贵教授课题组在eLife在线发表了题为Retrieval practice facilitates memory updating by enhancing and differ
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逆转帕金森病！付向东教授发表Nature封面文章重要成果
帕金森病（Parkinson’s diseases, PD）是老年人中常见的一种渐进性神经退行性疾病，65岁以上人群的发病率在2%以上，85岁以上人群的发病率可高达5%，全球发病率仅次于老年痴呆症（Alzheimer’s disease, AD）。中国有占全球一半的近300万的PD患者，且每年新增超过10万例。PD在临床上的综合症状主要表现为运动徐缓、静止性震颤、行动僵化和姿势步态障碍等运动缺陷，同时还伴随有抑郁、痴呆、嗅觉障碍和睡眠失调等非运动障碍，严重影响老年人的生活质量，给家庭和社会造成严重负担。PD的核心病理特征在于中脑黑质区多巴胺（DA）神经元的特异性死亡，从而引起下游纹状体区域多巴
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金纳米粒子保护神经元免于细胞死亡
一种新型纳米金颗粒可以减少暴露于过兴奋状态的神经元的细胞死亡。这项研究是由意大利理工学院生物分子纳米技术中心研究员Roberto Fiammengo领导的一项国际合作。神经递质谷氨酸诱导神经元过度刺激，通常参与神经元间的兴奋性通讯，但是可损伤神经细胞，导致其变性。这种现象被称为兴奋性毒性，常见于许多神经炎症和神经退行性疾病，如阿尔茨海默病和亨廷顿病，以及癫痫、脑外伤和中风。这些纳米金颗粒并通过肽功能化，允许选择性抑制参与兴奋毒性的突触外谷氨酸受体。纳米颗粒的大小是经典药物的20-50倍，导致只有位于突触外的受体被阻断。这样，在避免过度激活导致细胞死亡的同时，保持了正确的神经传递。本研究结果为神
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Am. J. Psychiatry：跨物种机器学习提升精神疾病的磁共振影像诊断准确率
自闭症（ASD）是一种神经系统失调的发育性疾病，具有高度的异质性，同时自闭症患者常伴随强迫症（OCD）、注意力缺陷多动症（ADHD）等并发症，这给临床诊断和病理机制研究带来巨大的挑战。非人灵长类模式动物与人类在脑结构与功能上较为接近，研究人员前期发现转基因灵长类动物模型能够表现出与人类临床患者类似的症状表型，如MECP2过表达的猕猴表现出重复刻板行为、社交行为障碍等类自闭症症状（Nature, 2016），且在大脑环路上的异常也与部分自闭症患者相似（J Neurosci，2020）。 6月17日，《American Journal of Psychiatry》期刊在线发表了题为《Diagnos
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美国麻省总医院: 年轻男性自闭症患者大脑中的关键蛋白含量偏低
自闭症已成为世界公认的重大公共卫生问题，其发病率呈上升趋势。美国麻省总医院的一项研究发现，患有自闭症（ASD）的年轻男性大脑中有一种关键蛋白含量偏低。这种蛋白质被称为转运蛋白（TSPO），或与人体炎症和新陈代谢有关。该研究结果为自闭症病因提供了重要的新见解，并已发表于《分子精神病学》杂志（Molecular Psychiatry）。 自闭症多始于儿童早期，是一种由于神经系统失调导致的发育障碍，其病征包括社交和语言沟通障碍。尽管病因尚不明确，但是有越来越多的证据表明自闭症与神经炎症有关，而神经炎症的迹象之一就是TSPO水平升高。TSPO可通过正电子发射计算机断层扫描（PET）技术和磁共
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科幻片？人类基因引发猴子大脑变大， 结果连科学家都不敢预测
德国和日本的研究人员创建转基因猴，这种人类特有的基因会导致普通狨猴（非人灵长类动物）发育出更大的新皮质。大脑皮层的扩展一直被认为与人类的认知能力有关，一种仅在人身上才有的ARHGAP11B基因会触发脑干细胞形成更多的干细胞，这是大脑变大的先决条件之一。过去的研究表明，在小鼠和雪貂中表达ARHGAP11B到非生理性高水平后，会导致新皮质的扩张。现在德国Max Planck分子细胞生物学和遗传学研究所和东京庆应大学的研究人员在灵长类动物身上证明，这种人类特有的基因，当表达到一定水平后，会产生新皮层扩张的狨猴。表明ARHGAP11B基因可能在人类进化过程中起到了引起大脑皮层扩张的作用。这项研究发表在
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《Nature》肠道共生细菌左右大脑行为决策！
肠道细菌虽小，但可能不仅影响宿主动物的消化健康，而且甚至能左右宿主行为。根据《Nature》杂志的一项新研究，线虫体内的特定肠道细菌可能会改变动物的行为，指导其进食决定。这项研究部分由美国国立卫生研究院资助。支持这项研究的美国国立卫生研究院（NIH）国家神经疾病与中风研究所（NINDS）项目主任Robert Riddle说：“我们不断发现肠道细菌在胃以外的地方扮演着令人惊讶的角色。在这里，肠道细菌影响着动物感知环境的方式，并导致动物向同一细菌的外部来源移动。肠道细菌让它们的同类变得更美味。”布兰代斯大学的研究人员，由该论文的第一作者、博士后Michael O'Donnell博士和生物学教授Pi
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Nature子刊：神经细胞与血管的相互作用
大脑是我们最需要能量和代谢活跃的器官。它对我们的思想、四维、行动和学习能力负责。我们的大脑由600公里长的血管提供能量，这些血管为大脑提供营养并清除废物。然而，大脑也非常脆弱。因此，大脑中的血管进化出了一种严密的保护屏障——血脑屏障，它限制了分子在大脑中的进出运动。一方面，病原体或毒素被有效地阻止进入大脑，另一方面，所需的信使或营养素可以畅通无阻地通过它们。大脑及其血管之间的广泛交流是很重要的。最近Asifa Akhtar实验室的研究表明，血管可以感知邻近神经细胞的代谢状态。研究人员发现，表观遗传调节因子MOF是为神经元提供加工脂肪酸所需的正确代谢酶所必需的。研究的主要作者Bilal Shei
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影响教科书范式——不同年龄大脑整体绘图
不同年龄的老鼠模型的完整大脑彩色图片是理解行为的关键步骤。这项发表在《Science》杂志上的研究成果可以揭示学习障碍和痴呆症的一丝线索，并有助于揭示记忆是如何受年龄影响的。突触是脑细胞之间传递电子和化学信息的重要连接。突触储存记忆，突触损伤与130多种脑部疾病有关。爱丁堡大学（University of Edinburgh）的研究人员对不同类型的分子进行了颜色编码，以突显从出生到老年小鼠大脑中突触的范围。他们发现，在大脑的不同部位，突触的数量和分子组成随着年龄的变化而变化。这主要发生在三个阶段——童年、中年和老年。突触类型随着年龄的增长在大脑特定区域的模式上发生变化，在中年时形成一个多样化的
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背靠背两篇《Nature》控制老鼠冬眠行为的神经回路
神经科学家在小鼠身上发现了控制冬眠样行为的神经元。刺激这些神经元会导致迟钝，而阻断它们的活动会破坏自然的慵懒。这些发现为更好地理解和控制小鼠、其他动物模型的迟钝以及在人类中的应用提供了信息。太空冬眠、睡美人等故事一直吸引着人们的想象力，通过有效地暂停个人时间，停滞状态有望修复致命的损伤，延长生命，或帮助生命前往遥远的恒星。（维基百科“睡美人”）通过冬眠等行为，熊、青蛙和蜂鸟等动物可以在严冬、干旱、食物短缺和其他极端条件下生存，基本上进入生物停滞期，新陈代谢、心率和呼吸变慢，体温下降。现在，哈佛医学院神经学家在小鼠的下丘脑中发现了控制冬眠样行为的神经元群，首次揭示了调节这种状态的神经
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eLife：李晓明教授课题组发现瑞特综合征恐惧记忆新机制
近日，浙江大学医学院李晓明教授课题组在《eLife》上在线发表了题为《MeCP2 in cholinergic interneurons of nucleus accumbens regulates fear learning》的研究论文。该研究发现伏隔核内胆碱能神经元上瑞特综合征基因MECP2调节恐惧学习的分子机制。该研究在瑞特综合征的发病机制方面有着新的突破，并且揭示了伏隔核在恐惧情绪中的重要功能。浙江大学医学院博士生张颖、朱毅和曹淑霞博士为论文的共同第一作者，在实验室学习的医学院本科生潘浩奇，夏艳芳等参与了本项目的研究，李晓明教授为通讯作者。瑞特综合征（Rett syndrome）是一种
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蛋白两“吃”，一种蛋白质对抗癌症和神经元再生
通过对单个信使蛋白进行两种不同的改变，诱导人体的生化控制系统做出两种截然不同的反应。我们的肺、骨骼、血管和其他主要器官都是由细胞组成的，我们身体保持健康的一种方法是使用蛋白质信使，即与细胞表面受体结合的配体，来调节我们的生物过程。当这些信息被混淆时，它会使我们患上许多不同的疾病。现在，由斯坦福大学生物工程师和系主任Jennifer Cochran领导的一个研究小组以稍微不同的方式调整了一个配体，便产生了两个惊人的不同结果。一组让神经元细胞再生了，而另一组不同的调整抑制了肺肿瘤的生长。她的团队在《PNAS》杂志上发文，描述了这一发现在人类细胞和疾病模型上的应用，目前还远没有达到在人类身上进行测试
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