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中科大，安徽医科大Nature Neuroscience解密为何疼痛会导致抑郁症
慢性疼痛，如病理性神经痛、癌痛、偏头痛和腰背痛等，是临床最普遍的病症之一，发病机理错综复杂，发病原因往往不明，也不可预知。针对顽固性的慢性疼痛，目前没有良好的治疗药物和治疗方案，同时还会滋生诸多的情绪疾病，如抑郁和焦虑等（超过50%的慢性痛患者表现出抑郁症状），形成恶性循环，产生机制尚不清楚。来自中国科学技术大学生命科学学院、中科院脑功能与脑疾病重点实验室张智课题组，与安徽医科大学第一附属医院汪凯和田仰华研究组及多家研究机构合作，发表了题为“A neural circuit for comorbid depressive symptoms in chronic pain”的文章，在慢性痛导致抑
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Nature子刊：突触结合蛋白17的双重作用
神经元上的突起可以分为轴突（axon）和树突（dendrites）。轴突相当于神经系统的电话线，将信息传递给其他神经细胞上的树突。这是一个相当复杂的网络，也是整个神经系统的支柱。威斯康星大学麦迪逊分校等机构的研究人员发现，突触结合蛋白17（syt-17）若表达受阻，则会抑制轴突的生长。当细胞产生更多的syt-17时，轴突生长则会加速。轴突生长对许多神经系统疾病有好处，包括脊髓损伤和一些神经退行性疾病。同时，他们还发现了syt-17的另一个功能。这篇题为“Synaptotagmin 17 controls neurite outgrowth and synaptic physiology via
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miR-153促进成年海马神经发生并提高老年小鼠的学习记忆能力
衰老相关的认知功能障碍是机体健康的主要威胁之一。随着衰老，成体海马区神经干细胞（NSCs）分化成为神经元的能力下降，进而引起认知能力的下降，因此，了解调节NSCs神经元分化的机制对衰老相关的认知功能障碍的治疗至关重要。来自同济大学康九红教授课题组在《Cell Death & Differentiation》杂志在线发表了题为“MicroRNA-153 improves the neurogenesis of neural stem cells and enhances the cognitive ability of aged mice through the notch signal
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人工智能可助尽早诊断自闭症
自闭症谱系范畴的神经发育性疾病通常要到孩子几岁时才会被确诊，但那时对患者的干预和治疗已过了最佳时期。近日发表在美国《国家科学院学报》上的一项新研究显示，利用人工智能分析瞳孔变化或心率波动可帮助尽早诊断这类疾病。 此前研究发现，自闭症谱系障碍患者的大脑胆碱能神经环路异常，而大脑胆碱能神经环路异常会伴随患者瞳孔自发扩张或收缩以及心率异常。 美国波士顿儿童医院的研究人员观察了实验鼠的瞳孔变化，发现在实验鼠的自闭症症状出现之前，其瞳孔扩张和收缩就已经发生了改变。基于对这些实验鼠约60小时的观察，研究人员“训练”了一种深度学习算法，用以识别出异常的瞳孔变化模式。 然后，研究
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中外学者Nature子刊发现影响自闭症社交障碍的关键脑区
自闭症是备受关注的儿童精神疾病，发病率高达1%，是医学领域的世界性难题之一。自闭症核心症状包括社交障碍和刻板行为等，但其发病机制尚不清楚，有效临床治疗手段比较缺乏。来自空军军医大学基础医学院，麻省理工的研究人员最新研究聚焦儿童自闭症社交障碍的发病机制这一“黑箱”，综合采用了自闭症动物模型、稀疏病毒标记、电生理学、光遗传学等神经科学研究技术，发现前扣带回皮质（ACC）锥体神经元兴奋性突触异常在自闭症小鼠模型社交障碍中起到关键作用。这一研究成果公布在7月22日的Nature Neuroscience杂志封面上，由麻省理工冯国平教授，空军军医大学的武胜昔教授、王文挺副教授领导完成。第一作者为郭保霖。
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新思路：迷你胎盘+大脑类器官将如何揭开精神疾病的根源
生物通报道：它们漂浮在普通的实验室培养皿中，不会比普通的米色小扁豆更引人注目；它们往往如此脆弱，如果温度或“食物”或周围的空气偏离“完美理想区”就会萎缩死亡。科学家们之所以要精心伺候着这样的“类器官”——微型版本的肾、心脏、肠道，甚至大脑—— 是因为这可都是由人类干细胞构建产生的，它们的脆弱可能会耗费数月的工作。Lieber脑发育研究所的生物学家Jennifer Erwin却无意“娇惯”她培养出来的类器官：这是世界上第一个用干细胞生成的人类胎盘。尽管构建这样类器官颇具挑战性，她打算让它们接受缺氧、应激激素、以及其他条件的攻击——用于模拟妊娠并发症。妊娠并发症会增加胎儿大脑发育的风险，甚至有可能
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脑膜淋巴管是大脑“排毒”的关键！
大脑中，有毒蛋白质积聚会对神经造成巨大损伤，导致认知功能障碍，并增加神经变性疾病（阿尔兹海默症）风险。大脑通过脑脊液（CSF）排出废物，但实际上，人们对大脑的净化机制的准确途径还了解甚少。韩国基础科学研究所（IBS）血管研究中心的Gou Young Koh博士等人在《Nature》报告说，基底脑膜淋巴管（mLVs）是脑脊液引流的主要管道，他们证实，脑脊液中的大分子主要通过这条途径排出。值得注意的是，大脑主要引流系统，特别是mLVs随年龄增长受损。我们全身的淋巴管负责将多余的液体和废物从组织中清除。直到最近，科学家才发现大脑也有淋巴引流系统（疏通淋巴管可以提高智力！力压“科学年度最大奖项”的重要
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两篇Nature Genetics聚焦神经元核内包涵体病
神经元核内包涵体病（neuronal intranuclear inclusion disease，NIID）是一种罕见的神经退行性疾病，以中枢和周围神经系统内的嗜酸性透明包涵体为特征。这种疾病的临床症状多变，无特异性，使得医生难以诊断。近日，两个研究团队利用不同的测序方法来揭示NIID患者基因组内的重复扩增。这些成果于本周发表在《Nature Genetics》杂志上。6月，湘雅医院的唐北沙教授和沈璐教授团队也在《American Journal of Human Genetics》上报道了NIID的重复扩增。湘雅的团队首次揭示了神经元核内包涵体病致病机制与NOTCH2NLC基因中GGC异常
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刺激小鼠大脑，创造身临其境之感
斯坦福大学的研究人员利用改进的光遗传学技术，在无需自然感官输入的情况下，在活小鼠脑内控制甚至创造身临其境的视觉体验。这一研究不仅扩大了我们对哺乳动物大脑如何产生和呈现外部世界感知的理解，而且为患有幻觉或妄想等精神疾病症状的患者指出了一条潜在的治疗方法。文章发表在《Science》杂志，题目为“Cortical layer–specific critical dynamics triggering perception”。哺乳动物感知周围环境的体验可能源于新皮层的感觉驱动神经元活动。然而，这些神经元的活动模式与它们对感知和行为的影响之间的关系还不明确。光遗传学对研究感知和行为有着得天独厚的优势，
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学习，干预越少越好！CMU开发新设备自动化机器人训练动物大脑
我们常常听人说，学习要按自己的节奏。卡内基梅隆大学（CMU）的研究人员开发了一种自动化的机器人训练设备，能让小鼠利用闲暇时间学习。这项技术有望提高大脑学习能力，使研究人员在更自然的条件下训练动物。CMU的神经科学家Alison Barth领导的研究小组在7月17日出版的《Neuron》发表最新文章。Barth实验致力于理解皮质电路接收感觉信息以便适应学习的过程。理解构成大脑学习电路变化基础的算法对创建利用深度学习和人工智能的工程系统具有重要意义。“动物大脑皮层的神经电路进化了35亿年，已经完全适应了学习，”Barth教授说。“大脑中关于正在发生什么的宝贵信息全部可以用来通知计算处理系统根据经验
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终于解释通了！肠道感染会引发帕金森病吗？会的！
这一发现扩展了最近同一研究组的研究，提示PD有一个主要的免疫病因，为治疗策略提供了新的途径。这项研究由蒙特利尔大学的Michel Desjardins和Louis-Eric Trudeau、蒙特利尔神经研究所的Heidi McBride和麦吉尔大学的Samantha Gruenheid领导的一个科学家联合小组共同完成。1990年至2016年，全球帕金森病患者数量翻了一番，从250万增加到了610万。相对保守的预测是，到2050年，也就是未来30年，全球患者数量还将翻番，将超过1200万。大约10%的帕金森病是由于编码蛋白质的基因突变引起的，如pink1和parkin，这些基因与线粒体（细胞中产
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多发性硬化症患者大脑的疾病根源——投射神经元
多发性硬化症影响全球200多万人，MS的潜在症状较广，包括视力、运动和认知能力等问题。先前的研究表明，在MS患者中，大脑皮层区域随时间推移萎缩（所谓的皮质萎缩），直到现在，导致皮质萎缩的过程还不清楚。剑桥大学、海德堡大学和加州大学旧金山研究所的研究人员利用MS患者尸检脑样本研究了与该病相关的多种细胞类型，并将其结果与没有MS的捐赠脑样本进行了比较。“利用单核RNA测序技术（single nuclei RNA sequencing），我们研究单个脑细胞的基因组成，解开为什么某些细胞在MS中比其他细胞更容易受到损伤，”海德堡大学的Lucas Schirmer博士说。“我们的研究结果表明，一种特殊的
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PNAS：上海交大报道神经元树突计算的理论新模型
大脑中的神经元的树突具有复杂的几何形态和生物物理特性，目前较为流行的神经元理论模型通常不考虑树突结构，将神经元的几何形态简化为一个点来描述神经元的细胞体(点神经元模型)，而从树突上接收的空间输入信号则被简化描述成输入电流在细胞体处的线性加和。来自上海交通大学自然科学研究院、数学科学学院李松挺、周栋焯及其合作者发表了题为“Dendritic computations captured by an effective point neuron model”的研究论文，通过理论建模分析、数值计算模拟、并结合生物学实验的方式发展了一个简洁的神经元模型，可以有效刻画神经元的树突计算功能。这一研究成果公布
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Nature子刊：大脑中的体细胞突变与阿尔茨海默病有关
随着年龄的增长，体细胞突变在各种组织中积累。近日，韩国科学技术院（KAIST）的研究人员发现，大脑中出现的体细胞突变可能导致阿尔茨海默病的发生。KAIST的Jeong Ho Lee及其同事对52例阿尔茨海默病患者和11例对照的大脑和血液样本进行外显子组测序，发现尽管体细胞突变在大脑中出现的速度较慢，但患病个体带有更多的体细胞突变，且集中在tau相关通路。过度磷酸化的tau蛋白组成神经原纤维缠结，这也是该病的特征之一。“大脑体细胞突变随着年龄的增长而积累，可调节AD大脑海马结构中的tau病理学，”Lee及其同事在文中写道。这项成果于7月12日发表在《Nature Communications》上
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华中科技大学Nature Neuroscience最新发文：绘制神经元长程输入环路图谱
大脑皮层是由不同类型神经细胞相互连接组成的高度复杂神经网络，其解剖结构是信息在脑中传递的基础。为理解大脑内神经信息的处理机制，在整个皮层甚至全脑范围要对神经环路的结构及生理信息进行解析，首先需要了解不同类型的神经细胞在脑内是如何分布的，以及相互之间是如何连接，包括神经细胞在大脑内的准确定位、精细的形态结构、以及在环路中的连接关系等。来自华中科技大学武汉光电国家研究中心骆清铭教授团队发表了题为“A whole-brain map of long-range inputs to GABAergic interneurons in the mouse medial prefrontal cortex
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流动的大脑--我们的大脑网络结构并不固定
乔治亚州立大学的一项研究表明，大脑网络的形状和连通性随着时间推移以基本的和重复出现的方式改变。神经元之间的相互作用被称为“功能性连接”，随之生成大脑网络，长期以来研究人员一直假设这些网络在空间上是静态的，每个网络都包含一组固定的大脑区域。但乔治亚州立大学的研究人员在《Human Brain Mapping》上的新研究显示，大脑网络在空间和功能上是流动的。研究人员收集功能性磁共振成像（fMRI）大脑成像数据，在几分钟的时间内以颗粒级创建网络活动快照，并观察到网络的功能、大小和位置的快速变化。“假设每一个大脑区域都以同样的方式与大脑的其他部分相互作用，这是过于简单化的，”神经成像和数据科学转化研究
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Current Biology：揭示视觉拥挤效应的神经机制
7月8日，《当代生物学》(Current Biology)刊发了北京大学心理与认知科学学院、生命科学联合中心和麦戈文脑科学研究所方方课题组的研究论文“The critical role of V2 population receptive fields in visual orientation crowding”，报道了该课题组采用基于功能性磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)的群感受野(population receptive field, pRF)技术研究视觉拥挤效应的神经机制所取得的重要进展。论文通讯作者是方方，第一作者是
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寨卡病毒延迟儿童神经发育
（记者唐凤）美国加州大学洛杉矶分校和中国科学院遗传与发育生物学研究所等机构研究人员，报告了2015年至2016年巴西里约热内卢寨卡病毒大流行期间，感染寨卡病毒的孕妇生下的216名婴儿的神经发育情况，结果显示，约1/3的儿童神经发育或视力/听力异常。相关论文7月8日刊登于《自然—医学》。人感染寨卡病毒后可能出现发热、皮疹、关节痛等类似登革热的症状。绝大多数寨卡病毒感染者症状温和，但孕妇感染寨卡病毒可能损害胎儿大脑，导致新生儿小头症及其他神经系统病变。2015年9月至2016年6月巴西里约热内卢寨卡病毒流行期间，研究人员招募了244名寨卡病毒检测结果呈阳性的孕妇。统计结果显示，在223例胎儿存活病
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连接组学的里程碑——第一张完整的动物神经系统接线图
《Nature》发表的一项研究，Albert Einstein医学院的研究人员描述了第一个完整的动物神经系统接线图。这项研究包括两性成年秀丽隐杆线虫，确切指出两性之间神经差异巨大。这一发现标志着“连接组学（connectomics）”领域的一个重要里程碑。“结构始终是生物学的核心问题，”项目负责人、遗传学教授Scott Emmons博士说。“DNA结构揭示基因是如何工作的，蛋白质结构揭示酶是如何工作的。现在神经系统结构正在揭示动物的行为方式，以及神经连接错误如何导致疾病。”研究人员假设，一些神经和精神疾病是“连接病”，也就是说，“错误的电路”引发问题。“在发现几种精神疾病与连通性相关基因有关以
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Cell：第一次在单细胞水平上控制大脑的行为
生物通报道：来自哥伦比亚大学的神经科学家团队首次通过激活小鼠视觉皮层中的一些神经元来控制小鼠的视觉行为。这一重要发现公布在Cell杂志上。在这篇文章中，研究人员证明了特定的神经元集群在行为中具有因果作用。他们利用新开发的光学分析工具，识别进行视觉任务的小鼠皮质集群（cortical ensemble，生物通注），还通过高分辨率光遗传学以单细胞精确度同时靶向靶标神经元，控制小鼠的行为。结果表明与任务相关的神经元的精确激活提高了动物表现，与任务无关的其他神经元的激活降低了行为表现。“这是几十年来我们实验室完成的最激动人心的工作，因为这证明皮质集群是行为的关键，我们可以通过控制它们，改变动物的行为表
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