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同济大学最新Cell Rep：ZEB1在发育的大脑新皮层中的功能
哺乳动物的大脑新皮层，由神经管最前端的背侧面发育而来，是一个高级组织化的六层结构，几乎掌管了所有的高级认知功能。大脑新皮层六层结构的形成涉及到神经干细胞和前体细胞的增殖和各种神经元的分化，以及神经元的迁移等多个生物学过程。若在发育过程中神经元迁移被扰乱，就会影响神经网络的正确链接，引发严重的神经迁移障碍，导致严重的神经系统疾病，如自闭症和无脑回畸形。因此，研究大脑新皮层的发育和神经元迁移的机制有着重要的临床意义。锌指E-盒结合同源盒蛋白1 （Zeb1）是大家熟知的上皮细胞-间质转型和肿瘤转移的关键调控因子。ZEB1的突变与人类遗传性眼疾和大脑发育缺陷相关联。此外，在脑瘤和很多其他类型的肿瘤中Z
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《Neuron》健康的大脑发育是一项人权
在5月22日发表在《Neuron》杂志上的一篇论文中，作者宣称，每个人，包括年轻的罪犯，都应该得到健康的大脑发育——她说，美国监狱经常侵犯这一权利。耶鲁大学的心理学教授、跨部门神经科学项目和司法合作者B.J. Casey说：“健康的心理大脑发展不是精英们的特权，而是所有人的权利。”她认为，美国的法律制度经常侵犯这项权利，因为美国监禁的青少年比其他任何国家都多，但却没有为他们提供使他们具备成为一个在社会中发挥良好作用的人所必需技能的机会。为此，对最终进入法律体系的年轻人需要更多的保护，以确保他们能够有健康的心理发育。具体来说，Casey认为保释改革是必要的。事实上，在纽约臭名昭著的严苛惩教所Ri
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我们是为了获得“奖励”而学习的吗？答案出乎意料
5月14日发表在《Nature Communications》杂志上的研究结果显示了知识和绩效之间的区别，并提供了环境如何影响两者的新见解。“大多数有关学习的研究集中在人类和其他动物如何学习“内容”或知识。这里，我们发现有两个并行的学习过程：一个用于内容，另一个用于上下文或语境，”约翰霍普金斯大学心理和大脑科学系的助理教授、该研究的主要作者Kishore Kuchibhotla说。“如果我们能将这两种途径分开，也许我们就能找到提高绩效的方法。”虽然研究人员已经知道，强化或奖励的存在会改变动物的行为方式，但目前还不清楚奖励如何影响学习和绩效。Kuchibhotla解释说，学习和绩效之间的差异的一
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光疗可以显著改善阿尔兹海默症的神经退行性变
MIT的研究人员发现，光疗可以增强突触功能，防止阿尔兹海默症患者的神经细胞死亡。新研究建立在他们先前研究的基础上（MIT团队改变阿尔兹海默症干预规则：不打针不吃药——无创治疗！），5月发表在《Neuron》杂志。光疗被用来治疗许多精神健康问题，包括季节性情感障碍、双相抑郁、慢性抑郁障碍和市面。目前的研究表明，它对痴呆症也有用。视交叉上核（suprachiasmatic nucleus）是负责调节清醒-睡眠周期的脑区，痴呆症患者的周期经常受到干扰，因为大脑的这一区域受到了损伤。光疗法被认为可以改善痴呆患者的清醒-睡眠周期紊乱。此外，光疗法已被证明可以减少阿尔茨海默病或相关痴呆（ADRD）患者的攻
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一个意料之外的大脑区域，居然影响“价值观”
小鼠脑内决定价值的神经元Ryoma Hattori (左) 和Takaki Komiyama通讯作者Takaki Komiyama说，来自数万个神经元的数据显示，大脑一个叫压后皮质（retrosplenial cortex，RSC）的区域（这一区域以前并不以“基于价值的决策”著称）在精神分裂症、痴呆和成瘾等神经疾病中受损。这种决策不是我们生活中遇到的那些，例如决定我们汽车驾驶决策的外部信号——交通指示灯。与其他研究不同的是，文章一作作者Ryoma Hattori、Komiyama和同事们发现，RSC是决定我们早上在哪里购买咖啡的主要脑区——当我们进入一家咖啡店时，我们的“价值观”会根据我们在R
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5-羟色胺可以增强神经元动力，帮助抵抗压力
Kasturba健康协会医学研究中心的Ashok Vaidya博士和塔塔基础研究所的Vidita Vaidya、Ullas Kolthur-Seetharam两位教授课题组合作，阐明神经递质5-羟色胺（又称血清素）在神经元的新线粒体生成（一种称为线粒体生物发生的过程）中具有不寻常的功能。5-羟色胺的作用涉及5-羟色胺2A受体，以及线粒体生物发生、SIRT1和PGC-1α的主调节器。5-羟色胺能减少神经元中的毒性活性氧，增强抗氧化酶，缓冲神经元免受细胞应激的破坏。这项研究发表在《PNAS》上，揭示了5-羟色胺在神经元能量产生中的前所未有的作用，直接影响了神经元如何处理压力。神经元中的线粒体功能对
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脑巨噬细胞单细胞图谱：揭示隐藏的免疫细胞与神经变性疾病有关
从左至右：Ana Rita Pombo Antunes, Hannah Van Hove, Kiavash Movahedi, Karen De Vlaminck, Isabelle Scheyltjens由Kiavash Movahedi教授（VIB炎症研究中心）领导的一个团队已经开发出了一个全面的大脑免疫区细胞图谱。这不仅揭示了脑巨噬细胞的显著多样性，而且还在非预期位置发现了小胶质细胞。值得注意的是，这些“隐藏”的小胶质细胞与通常与神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）相关的小胶质明显相似。新见解对于更好地理解巨噬细胞在健康大脑生理学中的作用以及对神经退行性疾病的未来治疗具有重要意义。大脑中的免
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Science：连接大脑神经元的“螺丝钉”
大脑由大量相互连接的神经元组成。几十年来，神经细胞在发育过程中如何复杂地生长成功能电路一直吸引着研究人员。弗兰德斯生物技术研究所（VIB）和鲁文大学的一组科学家现在发现了果蝇的一种新的信号机制，这种机制可以指定大脑中神经回路的形成。大约1000亿个神经元在我们的大脑中形成了一个复杂而相互连接的网络，允许我们产生复杂的思维模式和行为。神经元有各种大小和形状，但大多有长突起，通过称为突触的专门信息传递结构与邻近细胞相连。这个复杂的网络在早期发育过程中的形成吸引了许多神经科学家，包括Dietmar Schmucker教授，他致力于研究神经电路。他说：“大脑的正常功能依赖于神经细胞延伸的非常受控的分支
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是什么让记忆更强大？高回报和重放！
研究人员观察大鼠导航，追溯到了选择性记忆增强背后的机制，即大脑记忆处理中心海马体中所谓的重播过程（replay processes）。这些重要的发现为最神秘的大脑特征之一，记忆巩固，提供了新的见解。当我们经历一些重要的事情时，通常会更好地记住它们。这种增强记忆可能是经历中强化的记忆编码，或经历后内存整合的结果。例如，那些被证明非常有益的经历，已经被发现会导致更强烈、更持久的记忆。“我们大脑巩固记忆的方法之一是在精神上重新体验这种经历，”Fabian Kloosterman教授说。“从生物学角度，这归结为与某种经验相关的神经元活动模式的重新激活或重演。重演一般发生在休息或睡眠时海马皮质脑网络中。
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基因修复向成年自闭症发出挑战
佛罗里达州Scripps研究中心的Rumbaugh实验室在开放获取科学期刊《eLife》上撰文，报告称，在一种叫做SYNGAP1失调症的遗传性自闭症成年小鼠模型中，癫痫发作和记忆的测量指标有所改善。只有一个SYNGAP1基因拷贝工作的孩子天生不能产生足够的SYNGAP1蛋白。两份“坏”拷贝则是致命的。根据缺陷程度，这些孩子长大后会面临一系列的发育挑战。可能包括智力障碍、自闭症样行为、感官加工紊乱和对药物无反应的癫痫发作。佛罗里达州Scripps研究所神经科学系副教授Gavin Rumbaugh博士说，这种疾病可能每10000人中就有一到四个人受到影响，这与脆性X综合征的频率相似。然而，只有通过
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神经生物学|一个神经细胞像1400个单个细胞一样工作
图|© MPI of Neurobiology / MeierCT1是不同的。一般来说，神经细胞从许多突触前细胞（presynaptic cells）接收输入，处理信号，并将其输出传递给下游细胞。然而，在细胞CT1中，大约1400个细胞区域中的每一个都像一个单独的神经元一样工作。这使得CT1能够从果蝇复眼的各个方面获取信息，并在局部帮助计算运动方向。利用细胞的计算机模型，来自Max Planck神经生物学研究所的Alexander Borst和Matthias Meier发现，CT1已经达到了生物物理学的极限。“那真是个神奇的细胞！”这是Matthias Meier向他展示结果时Al
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Nature：摇头丸的新作用——重启大脑网络发育
MDMA的学名是3,4－亚甲基二氧甲基苯丙胺，也就是我们常听说的“摇头丸”，这种迷幻剂有强烈的兴奋和致幻作用，服用者大脑皮层兴奋，在没有音乐的时候，头会轻微地晃动，长期滥用极易产生依赖性，还会造成行为失控、精神病和暴力倾向。 但是最近的一项研究发现这种迷幻剂可以重新激活脑内的催产素依赖的社会奖励系统的“关键时期”。约翰霍普金斯大学的神经科学家报告称，在服用了MDMA的成熟小鼠中，催产素触发突触中的信号传导，有助于社会学习和记忆，这一过程通常不会发生在老年动物身上。这些发现有助于开发创伤后应激障碍（PTSD）和其他疾病的新治疗方法。非常荣幸赛业生物制备的OT-2A-Flp基因敲入小鼠模
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人工智能接入人类大脑活动创建语言
植入电极的癫痫患者帮助破译语音（图| WENHT/ISTOCK.COM）对于大多数不能说话的人，“意念”隐藏在他们的大脑中，没有人能直接破译这些信号。三人研究小组，加州大学旧金山研究所的Gopala K. Anumanchipalli、Josh Chartier和加州大学伯克利分校的Edward F. Chang利用手术植入大脑电极获得的数据，将其转化成为了计算机生成语言。在新发表的《Nature》文章中，研究小组使用了神经网络计算模型，在某些情况下重建了单词和语句，使人类听者得以听懂。过去的所有努力都未曾成功地重新创造出人们所期望的演讲。日内瓦大学神经工程师Stephanie Martin表
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神经科学家逆转了“天才/疯子”的一些行为症状
威廉斯氏综合征（Williams syndrome，WS）是一种先天性疾病，患上这种罕见疾病的孩子天生有学习障碍，WS同样可能导致精神分裂，每10000人中就会有一人受到影响，心脏、肾脏和血液也很容易出毛病，但他们却往往具有惊人的语言能力、较高的社交能力，而且他们中出了不少音乐天才。特拉维夫大学（Tel Aviv University）的一项新研究发现，神经细胞中的基因缺失或缺陷是导致与WS相关的异常超社会行为的原因。 研究表明，缺乏转录因子基因Gtf2i会导致小鼠模型髓鞘缺损。髓鞘是轴突周围的“绝缘带”；轴突在神经元中携带电脉冲彼此通信。根据这项研究，科学家认为髓鞘上的这些缺陷，导致了WS小
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什么物质能阻止神经细胞退化？
杜克-新加坡国立大学医学院（Duke-NUS Medical School）的一项研究发现，以在基因调控中的作用而闻名的多蛋白“整合子复合体（Integrator complex）”成员，对于果蝇的大脑健康发育至关重要。这一发现对进一步理解和治疗人类神经发育障碍具有指导意义。人整合子基因intS1和intS8的突变与神经发育综合征有关，神经发育综合征的特征是严重的智力障碍、癫痫和轻微的脑结构异常。然而，整合子复合体在大脑发育过程中的作用还没有被很好地理解。神经科学和行为障碍项目副主任、该研究的主要作者王洪彦（Wang Hongyan）副教授说：“我们研究了果蝇大脑中的整合子复合体成员，以了解他
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迷幻药MDMA可以重新唤醒大脑中的“关键时期”
生物通报道：MDMA的学名是3,4－亚甲基二氧甲基苯丙胺，也就是我们常听说的“摇头丸”，这种迷幻剂有强烈的兴奋和致幻作用，服用者大脑皮层兴奋，在没有音乐的时候，头会轻微地晃动，长期滥用极易产生依赖性，还会造成行为失控、精神病和暴力倾向。但是最近的一项研究发现这种迷幻剂可以重新激活脑内的催产素依赖的社会奖励系统的“关键时期”。约翰霍普金斯大学的神经科学家报告称，在服用了MDMA的成熟小鼠中，催产素触发突触中的信号传导，有助于社会学习和记忆，这一过程通常不会发生在老年动物身上。这些发现有助于开发创伤后应激障碍（PTSD）和其他疾病的新治疗方法。这一研究成果公布在Nature杂志上。这个关键时期（C
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增加体育运动真的可以预防抑郁症吗？
根据世界卫生组织的报告，我国患抑郁症的人数超过5400万人，占总人口的4.2%。大学生群体因身受学业、就业、感情等压力，更是成为患抑郁症的主要群体。 早前，很多研究人员已经提出经常进行体育活动的人，患抑郁症的几率相对较低。但这一说法仍缺乏确切证据。美国麻省总医院 （Massachusetts General Hospital）研究团队近日对该说法进行了基于基因数据的研究，以确认体育活动是否真的可以有效降低抑郁症发病几率。麻省总医院基因组医学中心精神病学和神经发育遗传学组Karmel Choi博士表示：“我们已经在基因数据中发现证据可以证明体育活动越多，患抑郁症的几率就越低。这一发现至
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背靠背两篇《Current Biology》解释：大脑决断“鱼与熊掌”的关键！
目前就职于中国科学院神经科学研究所的左艳芳（Yanfang Zuo）此前作为SISSA的博后开始进行这项研究。与SISSA的认知神经科学小组一起，他们发现一旦大脑的处理网络积累了正确数量的感官信息，就会触发感性决策（对识别对象采取适当行动）。“我们的感官感受器不断地从外部世界收集信息，让我们了解周围的事物，并做出相应行动。识别一个物体的身份似乎几乎是一瞬间的事。然而，有时信息进入感觉系统更为缓慢，凭一时高兴的和即时感知是不可能的。那么，信号是如何随着时间累积的呢？神经系统何时决定‘足够是足够了：该行动了’？ 左艳芳和SISSA触觉感知和学习实验室主任Mathew E. Diamond在《Cur
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Nature挑战长期观点：死去了还可以恢复大脑功能
生物通报道：耶鲁大学科学家最新报告称，他们在死亡4小时后，恢复了猪的大脑中循环系统和细胞活性，之前长期以来科学家都认为死亡后某些脑功能会停止作用，而且这是不可逆转的，这项新研究提出了不同的观点。这一研究成果公布在4月18日Nature杂志上。研究人员从肉类加工厂获得了死后猪大脑，进行分离后用专门设计的化学溶液浸泡，结果发现许多基本的细胞功能恢复了。文章作者，耶鲁大学神经科学和遗传学教授Nenad Sestan说：“大型哺乳动物完整的大脑保留了先前未被充分认识的循环系统恢复能力，以及循环停止后数小时的某些分子和细胞活性的恢复能力。”不过研究人员也强调，这些大脑缺乏正常脑功能相关的任何可识别的电信
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解开中枢神经系统自身免疫性炎症谜团 Nature子刊发现关键的表观遗传机制
生物通报道：炎症是机体对抗感染及组织损伤反应的一个重要组成部分，但失控的炎症可导致各种疾病发生，并促进癌症形成。由德克萨斯大学MD安德森癌症中心领导的一项新研究，有可能会让罹患多发性硬化症（MS）和其他炎症性疾病的患者受益。这项研究描述了一个叫做Trabid的蛋白质调控因子，是导致多发性硬化症患者中枢神经系统自身免疫性炎症这一谜团中一个重要的部分。研究结果发表在Nature Immunology杂志上。文章作者，德克萨斯大学MD安德森癌症中心免疫学教授Shao-Cong Sun表示，“我们的研究结果阐明了调控细胞因子基因IL-12和IL-23的一个表观遗传机制，确定了Trabid是炎症性T细胞
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