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Nature子刊：突触分泌调控新机制
大脑中的神经元之间通过突触来传递信息。在这一过程中，突触前膜装载了神经递质的囊泡与突触后膜的相关受体和信号分子会处于持续的动态交流，从而使信息从前一个神经元稳定而高效的传递至下一个神经元。神经递质的分泌是一种高度协调的精细过程，其中相关蛋白与蛋白复合体将突触囊泡运输至靠近突触前膜的特化位点，并促进突触囊泡的成熟，使之处于准备释放的状态，最后经由钙离子信号的调控，而使突触囊泡中的神经递质在毫秒的时间范围内释放至突触间隙，从而与突触后膜的相关受体结合，完成信号传递。华中科技大学马聪教授课题组于2019年1月8日在《Nature Communications》上在线发表了题为"Munc18 and
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加州伯克利大学：自闭症的“抑制”理论是错误的
图片来源|Darryl Leja现如今的主要假设是（有许多动物研究支持的假设）——自闭症大脑中的神经元受到的抑制太少或兴奋太多，从而导致过度兴奋或增加“兴奋感”。这种过度兴奋被认为是干扰正常大脑功能的噪音。噪音可能导致的人类症状包括：社交问题、语言缺陷、重复性思维和行为以及对感官刺激的过度敏感。研究者们甚至正在寻找提高大脑神经元整体抑制能力的方法，试图恢复兴奋和抑制之间的重新平衡，并希望借此能减轻症状。然而，加州大学伯克利分校（UCB）的一项新研究，神经科学家证明，尽管老鼠大脑的抑制作用确实显示降低，并且兴奋和抑制之间平衡发生改变，但是，改变的平衡对兴奋完全没有影响。相反，这种改变似乎是一种补
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《Nature》子刊：进食与记忆之间不为人知的调节神经回路
（Zheng Sun博士）“有证据表明，蛋白复合体NCOR1/2对许多激素的激活起基础作用，但尚不清楚NCOR1/2是如何调节记忆或其他认知功能的，”通讯作者、贝勒医学院分子细胞生物学助理教授Zheng Sun博士说。在该项目中，研究人员对携带NCOR1/2突变的小鼠进行研究。“这些小鼠明显存在记忆缺陷，”合著者之一、Sun实验室的博后助理Wenjun Zhou博士说。“当NCOR1/2被破坏时，大脑中涉及GABA（一个关键的抑制性神经递质）的信号在下丘脑神经元中是不正常的。”为了探索这种疾病的细胞学机制，Sun博士与儿科、分子和细胞生物学副教授Yong Xu博士以及美国农业部/儿童营养研究中
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肠道细菌如何影响帕金森病的治疗
帕金森病患者用左旋多巴治疗，左旋多巴可以转化为多巴胺，一种大脑中的神经递质。发表在Nature Communications杂志上的研究，格罗宁根大学的科学家发现肠道细菌能将左旋多巴代谢成多巴胺。由于多巴胺不能穿过血脑屏障，这使得药物的疗效降低，即使存在会阻止左旋多巴转化为多巴胺的抑制剂。“肠道细菌可以影响大脑，这是公认的。”该文章的通讯作者、微生物学助理教授Sahar El Aidy解释说，“肠道细菌和大脑之间有一个连续的化学对话，也就是所谓的肠道-大脑轴。”El Aidy和她的团队研究了肠道微生物群对左旋多巴（一种治疗帕金森病的药物）生物效用的影响。血脑屏障左旋多巴药物通常是口服的，左旋多
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帕金森病疗效不佳，也许是肠道细菌从中作梗
肠道微生物群，特别是其代谢产物，对人体健康起着至关重要的作用。许多研究表明，宿主免疫系统、大脑发育、新陈代谢，以及压力和疼痛反应等都与微生物群干扰相关。此外，这些微生物还会干扰药物的疗效。帕金森病患者通常接受左旋多巴（Levodopa）治疗，这种药物随后转化成多巴胺。不过根据发表在《Nature Communications》上的一项研究，荷兰研究人员发现肠道细菌能够将左旋多巴转化成多巴胺。由于多巴胺无法通过血脑屏障，这使得药物疗效降低。资深作者、格罗宁根大学的Sahar El Aidy解释说：“肠道细菌可以影响大脑，这已经是明确的。肠道细菌和大脑之间存在持续的化学对话，即所谓的肠脑轴（gut
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Cell：神经发育基因如何影响体重？
1月17日，发表在Cell杂志的一篇文章，在剑桥大学Sadaf Farooqi博士、洛杉矶儿童医院的Sebastien Bouret博士带领下，研究团队发现了指导大脑发育过程的关键基因。“我们知道大脑里有个叫下丘脑的区域，在调节食物摄入和血糖方面起着非常重要的作用，”Bouret解释说，他也是南加州大学凯克医学院的儿科副教授。下丘脑神经元线状的长投射多年来，肥胖流行趋势研究一直聚焦于下丘脑。在美国，肥胖影响了将近1400万儿童和青少年。“我们还不明白，下丘脑的回路是如何被组织起来的，以及什么才是控制这个过程的关键。”理解这些内容很重要，因为只有建立正确电路，大脑才能最终执行复杂的功能，比如保持
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浙大李晓明教授《Nature Medicine》揭示大麻治疗抑郁症新机制
抑郁症是一种最常见的精神疾病，严重困扰患者的生活和工作，给家庭和社会带来沉重的负担，目前我们对抑郁症的病理机制仍然知之甚少。临床上对于抑郁症的诊断主要通过患者自述，并且，临床针对抑郁症的治疗药物主要是通过提高脑内化学递质的水平来达到抗抑郁的效果，起效很慢，而且只在20~30%左右的病人中起效。因此，研究抑郁症的发病机制对于其诊断和治疗具有重要意义。来自浙江大学医学院、浙江大学—多伦多大学遗传学与基因组医学联合研究所的研究人员发表了题为“Cannabinoid CB1 receptors in the amygdalar cholecystokinin glutamatergic afferen
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不断接近的阿尔兹海默真相——有缺陷的大脑免疫细胞
Christian Haass教授 TREM2基因突变可显著增加阿尔茨海默症的风险。德国神经退行性疾病中心（DZNE）和慕尼黑路德维希马克西米利安大学（Ludwig Maximilians University Munich）的科学家们现在揭示了 TREM2对大脑健康如此重要的原因。他们表明，在疾病的早期阶段，TREM2能激活大脑免疫细胞，消除毒性沉积物。这项研究发表在Nature Neuroscience杂志上，对尚无有效治疗手段的阿尔兹海默症新药开发具有重要意义。阿尔茨海默的一个特征是大脑中形成有毒沉积物，即所谓的斑块。有种特殊的免疫细胞称为小胶质细胞，它能通过清除这些有毒碎片来
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咖啡因对神经精神疾病的治疗意义
一篇重要文章回顾了最新发现的腺苷A2A受体-多巴胺D2受体（adenosine A2A receptor-dopamine D2 receptor，A2AR-D2R）和腺苷A1受体-多巴胺D1受体（A1R-D1R）异构体的性质，并讨论了这些发现的治疗意义。Journal of Caffeine and Adenosine Research杂志是Mary Ann出版社的同行评议期刊，这篇文章综述了临床前证据，表明咖啡因和A2AR选择性拮抗剂可用于治疗注意力缺陷/多动症患者的认知和情绪障碍以及抑郁症患者的动机缺陷和消极症状。此外，新研究表明，A1R-D1R异构体可以调节脊髓运动神经元兴奋性，意味着
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Nature子刊：自闭症神经元生长更快，分支更复杂
图片来源：Salk Institute根据疾病控制和预防中心的数据，自闭症谱系障碍（ASD）是一种相对常见的交流和行为发育障碍，在美国59个儿童中就有1个受到影响。尽管该病流行，但尚不清楚是什么原因导致了该病，以及治疗该病的最佳方法。Salk研究所的研究人员将自闭症患者的干细胞与非自闭症患者的干细胞进行了比较，首次揭示了自闭症患者来源的细胞在发育模式和发育速度上与正常来源细胞之间存在显著性差异。这项研究结果发表在Nature Neuroscience杂志上，从中也许能获得早期检测ASD的诊断方法，在早期阶段加以预防性干预。“虽然我们的工作只检查了培养细胞，但它可能有助于我们了解基因表达的早期变
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真菌引起小鼠脑感染并损害记忆
Nature Communications报道，常见的白色念珠菌可以穿透血脑屏障，引发炎症反应，导致小鼠形成肉芽肿型结构和暂时性轻度记忆障碍。有趣的是，肉芽肿与阿尔兹海默症中发现的斑块具有相同特征。科学家们怀疑，持续性白色念珠菌感染可能对神经系统产生长期后果。“越来越多临床观察表明，真菌正在成为上呼吸道疾病等其他疾病的更常见原因，特别是脓毒症（又称败血症）是一种潜在威胁生命的疾病，”文章通讯作者贝勒医学院医学免疫学、过敏与风湿病学教授David B. Corry说。重要的是，引起气管过敏性疾病和败血症的真菌感染与患老年痴呆的风险增加有关。“这些观察结果促使我们研究真菌是否有可能引起脑部感染，以
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破解性别认同障碍：一组操纵男女大脑差异的遗传密码
哥伦比亚大学的研究人员在线虫性成熟过程中发现了一条全新的遗传途径，该途径可能对人类有同样作用。研究人员确定了一组基因可以诱导雄性和雌性线虫采取不同路线进行大脑发育，并触发青春期的开始。在哥伦比亚大学领导下，这项研究为神经发育过程中的性别差异的直接遗传效应，提供了新的证据，并为了解男性和女性的大脑如何连接以及如何工作提供了更深入的理论基础。文章发表在1月1日出版的eLife。科学家们早就知道，青春期的大脑伴随着一系列实质性变化，其特征是神经元的激活产生激素信号。但是导致大脑开始释放启动青春期的激素的原因仍然很难确定。“这篇文章，我们发现了一条作用于特定神经元的调节基因途径，进而引发了男性和女性大
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华人学者Science子刊第一次发现一种长期抵抗神经毒素的分子
有机磷是一族化学物质，它们能阻断神经与器官之间的信息传递，导致肌肉麻痹并因为呼吸损害而死亡。含有有机磷的农药每年会导致发展中国家20万人中毒死亡，该化合物还被改用做毒性极大的神经毒剂，如沙林（它被用于恐怖袭击和叙利亚内战）和VX。来自华盛顿大学化学工程系的研究人员发表了题为“Nanoscavenger provides long-term prophylactic protection against nerve agents in rodents”的文章，首次制造出了一种分子，能在啮齿动物中针对神经毒素提供持久的防御性保护。这一研究成果公布在Science Translational Med
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大脑如何通过自言自语来学习？
人类和其他动物一样，拥有巨大的学习能力，能够理解新的感官信息，掌握新的技能或适应不断变化的环境。然而，许多使我们能够学习的机制仍然不清楚。系统神经科学的最大挑战之一是解释突触连接如何改变以支持适应性行为。瑞士日内瓦大学（UNIGE）的神经科学家先前表明，大脑皮层的突触学习机制依赖于大脑深层区域的反馈。他们现在已经精确地解释了这种反馈是如何通过开启和关闭特定的抑制神经元来实现突触增强的。这篇研究发表在Neuron杂志上，不仅是我们理解感知学习机制的一个重要里程碑，而且为计算机学习系统和人工智能提供了借鉴。大脑皮层在大脑的外部，是大脑最大的区域，对于更高的认知功能、复杂的行为、感知和学习很重要。当
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彻底反思！失去神经元有时候并没那么糟糕
葡萄牙里斯本尚帕利莫未知研究中心的科学家首次证明，阿尔兹海默症（AD）的神经元细胞死亡实际并非坏事。相反，这可能是细胞的质量控制机制，试图保护大脑免受功能失调神经元过度积累。这项研究成果发表在Cell Reports。研究人员利用基因改造模拟人类AD症状的果蝇发现，发挥作用的细胞质量控制机制是细胞竞争。每个细胞通过与其相邻细胞之间进行“适合度比较”来选择组织留下最合适的细胞，而更合适的细胞则会触发不合适细胞的自杀行为。最近的研究显示，细胞竞争是机体，特别是大脑的一种正常、强大的抗衰老机制。首席研究员Eduardo Moreno说，在2015年，我们发现，清除组织中不健康的细胞是保护器官功能的一
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社会经济地位如何塑造大脑发育？
根据JNeurosci出版的一项有关600多名健康青年人的纵向神经成像研究，社会经济地位（SES）和大脑解剖学之间的关联从儿童到成年早期基本稳定。这一发现提醒我们应该注意学龄前生活，作为SES和大脑组织之间建立联系的第一发展阶段。Cassidy McDermott和Armin Raznahan以及同事们分析了同一批人5岁到25岁这段时间的脑部扫描，将这一数据与父母的教育和职业以及每个受试者的智商（IQ）进行比较。研究人员证明，SES与涉及认知功能（如语言、学习和情绪）的大脑区域的大小和表面积之间呈正相关关系。尤其是，这项研究首次将SES较高的儿童的两个皮层下区域——丘脑和纹状体——体积较大联系
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干细胞来源的神经元改善患者认知功能
美国大约有340万癫痫症患者，占总人口的1.2%。尽管大多数患者对药物治疗有反应，但是仍有20%-40%患者在尝试多种抗癫痫药物后继续发作。还有一个问题，即使药物能起作用，也可能产生认知和记忆障碍以及抑郁。德州A&M大学医学院分子和细胞医学系教授、再生医学研究所副所长Ashok K. Shetty教授课题组正在展开一项工作，如何更好、更持久地治疗癫痫。《PNAS》杂志发表了他们的最新研究成果。癫痫发作病因是大脑中兴奋性神经元放电过量，抑制性神经元数量不多或没有处于最佳工作状态。大脑中主要的抑制性神经元递质名叫γ-氨基丁酸（GABA）。过去十年，科学家们已经学会了如何利用普通成年细胞，如
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植物为什么也有记忆？
《Nature Communications》文章报道，潜在的新目标可以支持开发适应不同环境条件的植物新品种，包括谷物和蔬菜。植物的记忆功能使它们能根据逆境或季节变化精确地协调发育。例如，许多植物都记得冬天的持续寒冷，确保只在真正的春天来临时才开花。背后的协调者是一组名为PRC2的蛋白质。在寒冷时期，这些蛋白以复合体的形式聚在一起。很少有人知道PRC2如何检测环境变化，以确保在正确的时机协调开花。研究人员发现，这种复合物的核心成分是一种名为VRN2的蛋白质，它非常不稳定，在温暖和氧气充足时，VRN2蛋白不断分解。当环境条件变差，例如被水淹或低氧时，VRN2变得稳定以提高植物存活率。寒冷条件下，
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消化道如何指挥大脑？
消化道为什么能指挥大脑？麻省理工大学的研究人员发现，秀丽隐杆线虫的肠道里有一种专门的神经细胞，用来检测细菌摄取，随后，神经元释放一种神经递质向大脑发出停止运动的信号。研究人员还发现了帮助这些特殊的神经元检测细菌的新离子通道。“肠道信息回传至大脑的确切机制还不是很清楚，”大脑和认知科学部门助理教授Steven Flavell说。“食物是真正激励动物的东西，所以人们花了很长时间研究神经系统如何检测食物摄取来驱动行为，但是一直没有找到答案。”Flavell是这项研究的通讯作者，论文发表在12月20日的《Cell》，论文第一作者是Flavell实验室的前技术助理Jeffrey Rhoades。肠-脑连
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社交恐惧的分子基础：microRNAs与社会行为有啥联系？！
最近，EMBO报道了一个可以调节突触强度并参与控制哺乳动物社会行为的microRNA簇。研究人员推测，这项发现可能为治疗自闭症谱系障碍或精神分裂症等无法治愈的神经发育障碍提供新治疗策略，文章发表在EMBO Reports杂志。教科书知识认为，DNA首先被复制，形成信使RNA分子（mRNA），然后被翻译成蛋白质。microRNAs是不编码蛋白质的RNA短片段。它主要通过调节mRNA的稳定性或翻译率来发挥作用。这些microRNAs构成了一个全新的基因调控层，15年前才被发现。每个microRNAs通常负责数百个不同的mRNAs。德国马尔堡大学，后来去到瑞士苏黎世联邦理工学院的Gerhard Sc
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