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七篇《Science》公布神经科学重要成果：迄今为止最全面的大脑基因组分析
生物通报道：最新研究显示，科学家们通过迄今为止对人类大脑进行的最全面的基因组分析，揭示了大脑发育过程中所经历的变化，出现的个体差异，以及自闭症谱系障碍和精神分裂症等神经精神疾病的根源。这项庞大的研究完成了近2000个大脑的分析，解析了大脑发育和功能的复杂机制，由多个机构完成，相关成果公布在12月14日Science杂志及其子刊的十一篇论文中，其中Science杂志公布了七篇论文。PsychENCODE项目PsychENCODE项目是美国国立卫生研究院于2015年成立的一项涉及多学科的，针对脑表观基因组的大型项目。过去十年的全基因组研究发现，大多数人类复杂疾病具有类似的遗传体系，这些普遍的变异在
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华中科技大学最新Cell子刊调控和促进觉醒的神经机制
饥饿能够引起睡眠觉醒状态的改变，人会从睡梦中被饿醒，就是钙视网膜蛋白阳性神经元在起作用。这一过程可能与能量平衡稳态、摄食行为、觉醒系统、情绪调节、奖赏系统等多个功能系统密切相关。PVT是重要的丘脑核团，参与了睡眠觉醒、摄食和奖赏等日常行为的调节。来自华中科技大学武汉光电国家研究中心的研究人员发表了题为“Calretinin Neurons in the Midline Thalamus Modulate Starvation-Induced Arousal”的文章，首次揭示了丘脑室旁核（PVT）中存在一类重要的神经元可对饥饿产生响应，同时在协调睡眠和觅食冲突中发挥关键作用。这一研究成果公布在1
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《Science》一个空前复杂的模型：探索人类大脑疾病的生物学基础
Hyejung Won, PhD研究小组开发了一个空前复杂的模型，将DNA与基因活性变化以及大脑疾病风险联系了起来。该模型取材于数千名健康人和患有大脑疾病的志愿者，现在，科学家们把它们变成了一个探索精神分裂症和自闭症等无法治愈疾病生物学基础的工具。“为了理解大脑，我们创建了迄今为止最全面的功能基因组资源，它整合了不同类型的基因组数据库，以建立深入了解大脑疾病的生物学框架，”文章共同一作、北卡罗莱纳大学医学院遗传学助理教授、神经科学中心成员Hyejung Won博士说。在过去几十年里，科学家们进行了数百项研究，收集了大量人群的DNA序列和相关数据以确定DNA突变和疾病相关的基因组联系。基因组学研
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Neuron发现脑内痒觉调控神经元
痒觉是一种可以引起抓挠的不愉快的感觉。痒觉与视觉、听觉等感知觉一样，也是大脑加工处理的产物。痒觉对于动物来说是一种重要的保护机制。痒觉通过诱导抓挠动作去除皮肤上具有潜在危害的异物。因此，痒觉对于动物的生存具有重要意义。然而，慢性痒患者常常会由于无法控制瘙痒所诱发的抓挠行为而导致皮肤和深层组织的损伤，严重影响生活质量。目前，我们对痒觉信息处理机制的了解还十分有限，所以临床上尚且缺乏针对慢性痒的有效治疗方法。因此，研究痒觉信息处理的神经机制将有助于我们研发治疗慢性痒的新策略。12月14日，Neuron在线发表了题为《导水管周围灰质中速激肽阳性神经元通过下行通路促进“痒觉-抓挠”循环》的研究论文，该
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Science专题：大脑的基因表达，发育与疾病
生命是个神秘的个体，它由无法计量的细胞组成。生物学家的工作在于袪魅，发现无知，再解决无知。脑部的神经分布最密集，因此与之有关的疾病更是难以解决的问题。12月14日的Science公布了PsychENCODE项目的最新成果，阐释有神经精神疾病罹患风险的脑部构造。神经精神疾病有着十分复杂的原因，所涉及的基因有数百个—这一特征阻碍了相关治疗方法的研发。造成神经精神疾病的基因变异大多位于基因组的非编码区域，这使得在基因变异体与疾病后果间建立明确的联系变得尤其困难。来自PsychENCODE Consortium的10则新的报告在揭开与这些疾病有关的脑部构造上取得了进展；PsychENCODE Cons
来源：EurekAlert中文
时间：2018-12-17
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神经学家剖析看似矛盾的“杀婴行为”和“养育行为”
《Cell》最新研究表明，小鼠的这2种极端行为的切换是新生幼崽散发的多感官线索的混合物决定的。哈佛大学和伦敦大学学院Sainsbury Wellcome中心的研究人员利用硅胶小鼠假体以及基因操纵信息素信号鉴定出了雄性和雌性小鼠如何识别幼崽并产生社会行为。这项研究探讨了相同的信号或不同现象是否会引发亲本行为和无性行为雄性的杀婴行为。Isogai等人通过基因工程手段删除了梨鼻器（vomeronasal organ，VNO）内受体的特定亚型，已知VNO是小鼠专门用来感知社会行为有关信息素的嗅觉系统。研究人员通过这种操作将通常喜欢攻击幼崽的无性行为雄性小鼠转变成了有养育资格的成年雄性。“有趣的是，敲除
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Cell Reports发现自闭症发病的新机制
生物通报道：自闭症（孤独症）谱系障碍（ASD）是由脑发育异常导致的常见精神疾病，其临床表现为重复刻板行为、社交障碍及语言发育异常。该病的发病率高，发病机理不清，迄今也没有有效的治疗方法，因此潜在自闭症致病基因的动物模型验证及新机制的发现亟需深入研究。之前的研究在自闭症患者中发现SH3RF2 (亦称POSH2) 基因的单拷贝缺失或变异，但SH3RF2的体内功能以及其突变是否能导致ASD尚未有报道。中国科学院遗传与发育生物学研究所许执恒研究组通过制作一个Sh3rf2单拷贝缺失的小鼠动物模型，以确定SH3RF2是否参与大脑发育，SH3RF2突变是否能导致ASD，并进一步研究相关的发病机制。团队成员发
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前体细胞如何演变成神经胶质细胞
大脑中有两种类型细胞是活跃的：神经细胞和神经胶质细胞。长期以来，神经胶质细胞被认为是主要的支持细胞，近年来，越来越多科学家意识到它们在大脑神经元之间的交流中起到积极作用。此外，神经胶质细胞也参与神经退行性疾病发展。Mainz大学医学中心生理化学研究所的Benedikt Berninger教授领导的研究小组，如今又有了新的发现，该发现可能有助于回答神经退行性性变过程中，神经胶质细胞出了什么问题。他们的研究焦点是神经胶质细胞在神经前体细胞中的发育。研究人员发现，分化涉及三个阶段和三种细胞核蛋白（转录因子），它们在组织细胞核内胶质特异性基因转录中起着关键作用。胶质细胞有三种类型：星形胶质细胞、少突胶
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最新发现指出子宫居然在记忆中扮演了重要角色！
生物通报道：一项最新研究显示，虽然一般认为子宫在非妊娠期间没有重要的作用，但是如果移除雌性大鼠的子宫，就会影响其发挥之前从未了解过的功能。这一研究成果公布在12月4日的Endocrinology杂志上，反驳了之前认为非妊娠子宫是一种无关器官的观点。这可能对美国2000万子宫切除术的女性产生影响。来自亚利桑那州立大学的Heather Bimonte-Nelson及其同事去除了雌性大鼠的生殖器官：子宫，卵巢（两者之一，和两者同时去除）。手术后六周，研究人员进行了记忆测试。他们将大鼠送到一个小水池中寻找平台，这些平台隐藏在水面下方。与其他大鼠相比，随着测试变得越来越困难，缺乏子宫的大鼠更加无法记住在
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南京大学Nature子刊发现谷氨酸受体神经细胞内转运的新调控机制
人的大脑是由约100亿个神经元（即神经细胞）组成，这些神经元通过突触这种特化细胞间连接结构进行信息交换。突触前神经元通过突触前膜释放神经递质，结合于突触后膜的神经递质受体，引起突触后神经元的电生理变化，从而实现神经信号的跨细胞传递。在大脑内，兴奋性的信号传递主要是由突触前膜释放的谷氨酸（神经递质）结合于突触后膜的谷氨酸受体来实现的。因此，谷氨酸受体在神经细胞内合成，转运并恰当地定位到突触后膜对于大脑正常行驶功能具有重要的意义。南京大学模式动物研究所、南京大学生物医药国家重点实验室和鼓楼医院联合中心、南京大学脑研究院的研究人员发表了题为“Signal peptide represses GluK
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Cell Discovery：果蝇蛋白质觅食行为及其机制
2018年12月4日，浙江大学生命科学研究院王立铭实验室在Cell Discovery在线发表题为“Octopamine mediates protein-seeking behavior in mated female Drosophila ”的研究论文，发现果蝇具有蛋白质觅食行为并研究了该行为的背后的神经机制。 觅食行为对于动物的健康和生存至关重要。当动物处于饥饿和缺水状态时，会很自然的寻找食物和水来满足其生理需要。糖,蛋白质和脂类是人和动物个体的三大营养物质。王立铭实验室之前的研究表明，能量的剥夺会诱发果蝇的觅食行为。那么蛋白质剥夺是否同样会诱发果蝇的觅食行为？ 为了回答这一科学问题，王
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流感疫苗强不强？肺里的记忆B细胞是关键
在UAB医学部临床免疫学和风湿病学系教授Troy Randall博士领导下，研究小组研究了一种被称为常驻记忆B细胞的肺免疫细胞。到目前为止，尚不清楚这些细胞是否有助于对抗流感感染，甚至不晓得它们是否真的存在。使用流感小鼠模型和异种共生实验（parabiosis）——关联两只小鼠的血液循环，Randall和同事们最终表明，流感感染后不久，肺内的常驻记忆B细胞就会在肺中组建自己。与淋巴组织中的循环记忆B细胞的反应相比，那些肺部常驻记忆B细胞在第二次感染后更快地产生抗流感抗体。UAB研究人员还发现，肺部常驻记忆B细胞的建立前提是肺局部遇到抗原。“这些数据表明，肺内存在记忆B细胞，它们是对抗呼吸道病毒
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《Neuron》：“强迫症”是怎么来的？感谢这些神经元教会我们“失败乃成功之母”
每个人都会因为习惯而犯一些小小的日常错误：当服务员跟你说：“请享受你的每餐吧”，你可能不假思索地回答：“你也是！”，小朋友练习书法，也常常写错汉字笔画顺序。幸运的是，我们的大脑有一部分每时每刻都在监控我们的行为，捕捉错误并快速纠正它们。加州理工学院领导的研究小组发现了掌控这种能力的特殊神经元。这项工作捕捉到了一群生活在深脑的罕见神经元。“许多人都会快速意识到自己所犯的错误，比如，当你打错字和按错键时，你甚至不需要看到屏幕上的错误就能感知你可能输错了，”加州理工学院生物和生物工程系做客副教授，神经外科、神经学和生物医学科学副教授，西奈医疗中心神经科学理事会主席Ueli Rutishauser说。
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自闭症与神经干细胞功能障碍
（图片来源：123RF）许多自闭症谱系障碍相关基因突变都跟突触蛋白有关，或者对神经元之间连接很重要。发育障碍相关基因缺陷经常位于大脑发育相关基因之中。最近《Stem Cell Reports》杂志发表了一篇文章，来自赫尔辛基大学的研究人员利用从脆性X染色体综合征（FraX）患者皮肤成纤维细胞或血液中提取的特异性神经祖细胞分化而来的干细胞，研究了导致自闭症谱系障碍神经元网络功能紊乱的分子机制：这些细胞的电压依赖性L-型钙通道功能发生了改变。FraX是一种最常见的遗传智力低下症，也是自闭症谱系障碍的一个变体。“在遗传学研究中，L型钙离子通道此前被认为与自闭症有关，该通道功能障碍又恰好将遗传学研究与
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单细胞测序发现帕金森病的关键调节因子
帕金森病（PD）是一种常见的神经系统变性疾病，其临床症状主要表现为僵化和震颤。目前，全球大约有600万人患有帕金森病。尽管大多数患者为散发病例，但少数患者是由于GBA基因中的变异，特别是N370S突变。近日，牛津大学的研究人员利用患者和对照的诱导多能干细胞（iPSC）生成了多巴胺神经元，其丢失导致了该疾病的运动症状。通过大量细胞和单细胞测序，他们梳理了病例和对照的基因表达差异，发现这似乎受到组蛋白去乙酰化酶4（HDAC4）的调节。他们利用正在开发的药物来靶向HDAC4，发现能够纠正与疾病相关的细胞表型。这项研究成果于本周发表在《Cell Stem Cell》杂志上。“我们的工作证明了我们如何利
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北京师范大学Nature子刊揭示兴奋性自突触增强神经元簇状发放新机制
北京师范大学舒友生课题组在神经元自突触研究领域取得重要进展，揭示了兴奋性自突触增强神经元簇状发放的新机制。研究成果以“Autapses Enhance Bursting and Coincidence Detection in Neocortical Pyramidal Cells”（自突触增强新皮层锥体细胞簇状发放和重合事件检测）为题，于2018年11月20日在Nature Communications（《自然•通讯》）上在线发表。大脑皮层由数目庞大的多种神经元组成，神经元之间通过突触连接形成各种功能神经环路。神经元的簇状发放有利于提高突触传递的忠实性和非线性整合，从而有效地把皮
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三名瘫痪患者通过神经电刺激，恢复行走
10 月 31 日，顶级期刊 Nature 杂志发表了一项重磅研究，来自瑞士洛桑联邦理工学院（EPFL）的研究团队，通过有针对性的神经电刺激技术，帮助三名脊髓损伤患者恢复了对腿部肌肉的控制，改善了患者的行走康复。没有参与这项研究的美国华盛顿大学康复医学研究员 Chet Morit 评价说：“这是一个巨大的进步。”脊髓损伤会破坏大脑和脊髓神经元之间的联系，损伤以下的身体区域运动和感觉功能会发生缺陷甚至丧失，从而导致瘫痪。引起瘫痪的常见因素包括颅脑外伤、肿瘤、炎症、脑血管病、中毒以及某些内科疾病。在大多数情况下，一些瘫痪患者的大脑和损伤后脊髓中的运动神经元之间仍然存在一些连接。虽然已经不能正常行走
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Neuron：成体神经干细胞促进其子代新生神经元发育调控机制
在1978年，Schofield首次提出干细胞的微环境定义，并发现局部微环境对造血干细胞干性的维持是必要的。从此，越来越多的研究定义了各种组织的干细胞微环境。然而，干细胞本身是否能作为微环境因素进而影响其子代细胞的发育尚未完全被揭示。在成体神经发生微环境中，成体神经干/前体细胞能够终生产生功能性神经元，参与学习记忆等。成体神经发生过程中，新生神经元能够释放反馈抑制信号来调控神经干细胞的增殖分化以及命运决定。然而，神经干细胞是否能够调控新生神经元的发育尚不清楚。 中国科学院遗传与发育生物学研究所郭伟翔研究组，通过细胞清除，反转录病毒介导的单细胞标记以及信号通路调节等实验手段，发现神经干细胞可以持
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神经疗法：探讨运动如何重塑大脑？
日本札幌北海道大学的Hiroshi Maejima课题组饲养的小鼠每天运动1小时，每周训练5天。研究人员让小鼠们规律运动的目的并非测量它们的肌肉质量或耐力，而是想知道锻炼对哺乳动物大脑有什么影响。已经有大量动物和人类研究报道，运动有益健康，临床医生开始建议帕金森病和阿尔兹海默症等神经推行性疾病患者以及癫痫、焦虑等其他脑部疾病患者按规律地增加体育锻炼。针对神经退行性疾病、抑郁症甚至衰老的运动干预临床试验正在进行之中。有朝一日，运动将成为一种广泛的神经疗法。匹兹堡大学的认知心理学家Kirk Erickson说：“没有人相信运动是个神奇的‘万金油’，但这并不意味着我们不应该这么做。”很早之前，研究人
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Nature子刊：记忆性ILC1s形成及维持机制
记忆性IL-7Rα+ ILC1s形成过程图固有淋巴细胞（innate lymphoid cells，ILCs）是固有免疫系统的重要组成部分，在机体抵抗病毒、细菌、寄生虫等病原体感染的免疫应答早期起到关键作用。近年来，越来越多的证据表明ILCs也具有适应性免疫系统的功能-免疫记忆，它们能够对半抗原、MCMV病毒、细胞因子刺激等产生记忆，介导长期的适应性免疫应答。来自中国科学技术大学生命科学与医学部、中国科学院天然免疫与慢性疾病重点实验室和合肥微尺度物质科学国家研究中心教授田志刚、孙汭课题组发表了题为“Memory formation and long-term maintenance of IL
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