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最新研究发现谷氨酸受体信号肽在神经突触信息传递中的新功能
人的大脑中约含有100亿个神经元，它们通过神经突触这一个独特而又基本的结构实现信息传递交流和整合。突触前神经元释放的神经递质，进入突触间隙之后会与定位于突触后膜的神经递质受体相结合，引起突触后神经元活性变化，从而实现神经信息的跨细胞传递。这一过程的调控异常被认为是神经精神疾病发生的重要原因之一，也是相关疾病干预治疗的重要靶点。 在大脑内，谷氨酸是主要的兴奋性神经递质传递，与其对应的谷氨酸受体在神经元突触部位的表达水平，则是突触信息传递的效率和神经网络活性重要决定因素之一。谷氨酸受体在神经元中需要转运至细胞膜，以及定位到突触后膜，这对于大脑行使正常生理功能过程至关重要。 KAR型谷氨酸受
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Cell子刊：王晓东实验室揭示神经髓鞘降解机制
髓鞘（myelin）是包绕在神经元轴突外部的多层膜组织，在中枢神经系统中由少突胶质细胞产生，在外周神经系统中由施旺氏细胞（Schwann cell）产生。其主要功能包括：保护轴突、通过绝缘作用使动作电位在轴突的传导加快、在神经损伤后调节轴突的再生。 髓鞘的降解发生在脱髓鞘性疾病和神经损伤中。在脱髓鞘性疾病中，髓鞘因为遗传、感染或自身免疫原因异常丢失，造成轴突传递动作电位的效率下降和轴突退变。在神经损伤后，髓鞘需要被及时清除，以促使轴突的再生。在两种情况下，髓鞘降解的执行机制尚不清楚。 王晓东实验室在过去多年中一直致力于理解程序性细胞凋亡（apoptosis）和程序性细胞坏死（necroptos
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从美国神经学会年会看神经学研究的新趋势
今年的美国神经科学学会（SfN）年会于11月3日-7日在圣地亚哥举行。众多科学家汇聚一堂，讨论神经科学领域的最新进展。尽管我们没法亲临现场，但BioTechniques的编辑Francesca Lake为我们带来了会议的一些亮点。Lake提到，我们如今有能力生成大量数据；然而，将这些数据转化成有用知识的技术是滞后的。今年会议上的许多演讲都旨在解决这个问题，以及如何更快速、更可靠地收集数据。此外，非侵入性技术也是会议的一个重点。重现性成为焦点数据的验证存在问题，这已经不是什么秘密。密歇根州立大学的Hanne Hoffmann也明确了这一点，她们团队正在研究季节变化和白昼长度对昼夜节律的影响。她强
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中外学者Science子刊首次实现
阿尔兹海默症淀粉样蛋白沉淀的无标记显微检测
北京时间11月17日，《科学·进展》（Science Advances）期刊在线发表了复旦大学物理学系教授季敏标课题组及其合作团队的研究成果。这篇以《受激拉曼显微技术用于阿尔兹海默症淀粉样斑块的无标记成像》（“Label-free imaging of amyloid plaques in Alzheimer’s disease with stimulated Raman scattering microscopy”）为题的论文，揭示了利用新型的受激拉曼显微成像技术对富含错折叠蛋白的淀粉样斑块进行无标记成像的技术进展。 据悉，阿尔兹海默症（AD）是一种可导致痴呆的神经退行性疾
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运动和记忆有联系吗?还真有联系
大脑是身体的总指挥部，大脑的某些区域对应身体的某些具体功能，例如，位于头骨后方的小脑对运动协调很重要，额叶皮质负责短期记忆和决策等认知功能。随着神经生物学进步，科研人员逐渐解开脑内数十亿神经元如何相互作用谜团后，越来越觉得，大脑并不是非黑即白的。贝勒医学院神经科学助理教授Nuo Li博士和同事们发现了第一个直接证据，证明小脑不仅仅控制肌肉活动，还起到认知作用。文章发表在《Nature》杂志。“我们知道在解剖学上前额叶皮质与小脑是相互联系的，”Li说。“我们也知道，人类小脑损伤会引起记忆或决策问题，所以我们怀疑，二者之间可能存在某些关联。”巧妙的实验设计Li和同事们研究了动物静静地思考时的小脑活
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今天你吃对了吗？肠胃激素和褐色脂肪共同告诉你的大脑：是时候停止进食了
“我们证明，肠道、大脑和褐色脂肪组织之间存在联系，揭示了控制能量平衡的复杂调节系统不为人知的方面，”文章主要作者、慕尼黑工业大学营养医学系主任Martin Klingenspor说。“褐色脂肪不仅仅是身体加热器，这个观点必须被重新修正，我们还需关注它们在控制饥饿和饱足方面的作用。”吃饭的时候，我们的肠胃激素编码信号进入血液，或通过小肠神经到达大脑。Klingenspor和同事的研究表明，肠激素“分泌素（secretin）”（1902年首次被识别为可刺激胰腺分泌碳酸氢盐以帮助小肠中和酸和消化营养的物质）在饱腹感方面具有以前未充分认识的作用。给饥饿的小鼠注射分泌素可以抑制小鼠食欲，分泌素也增加了褐
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“重编程”干细胞植入帕金森病患者
日本神经外科医生首次将“重编程”干细胞制成的神经细胞植入帕金森病患者的大脑中。该条件仅是第二次使用诱导性多能干细胞（iPS）进行试验治疗，诱导多能干细胞是通过对身体组织(如皮肤)的细胞进行重新编程而开发的，以便它们恢复到胚胎样状态，由此它们可以转变为其他细胞类型。京都大学的研究人员使用这种技术将iPS细胞转化为产生神经递质多巴胺的神经元的前体。在帕金森病患者中，产生多巴胺的神经元的缺乏会导致震颤和行走困难。今年7月生物通曾报道过题目为“临床试验|干细胞疗法正式向人类帕金斯病宣战”的文章，今天Nature新闻跟踪报道了科学家们的后续研究成果。10月，日本京都大学医院外科医生Takayuki Ki
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有关大脑衰老的新见解
该结构名为脉络丛（choroid plexus），内部包括生产脑脊液和形成血脑屏障的复杂细胞集合。来自Gladstone研究所的科学家决定研究为什么脉络丛比其他脑区含有更多klotho。他们在《PNAS》发表的最新研究表明，klotho是把关大脑免受周围免疫系统打扰的守门员。“我们发现，在小鼠模型中，脉络丛内klotho水平随年龄增长自然降低，”Gladstone研究所神经疾病部主任Mucke高级研究员说。“随后，我们通过实验降低该结构中的klotho水平模拟衰老过程，结果发现klotho耗尽就会增加脑炎症。”Mucke团队进一步研究了这种现象对其他脑区的影响，他们发现，脉络丛内klotho较
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只需少许唾液，即可快速筛查自闭症
近年来，自闭症儿童逐渐引起全社会的关注。实践证明，行为疗法可以改善自闭症的症状，而且干预越早收益越大。然而，自闭症的诊断相当困难，由于传统的检测方法存在假阳性，故评估需要一年左右的时间。一项最新发表在《Frontiers in Genetics》上的研究表明，基于唾液的检测板（panel）能够改善早期阶段的自闭症儿童诊断。研究人员证明，一组32种小RNA的检测能够将自闭症儿童与发育迟缓儿童区分开，准确率为85%。第一作者、宾夕法尼亚州立大学医学院的Steven Hicks指出：“越来越多的证据表明，自闭症是由儿童的基因和环境之间的相互作用引起的。尽管患有自闭症的儿童具有不同的遗传背景，但我们发
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Cell：光真的能影响我们的情绪和学习
生物通报道：其实很长一段时间里，科学家们都认为光对于人体的影响重大，比如冬季日光时间减少，会导致抑郁情绪增多，这是昼夜节律中断的间接后果，但是其中的机制，科学家们尚不清楚。来自美国NIH的研究人员发现了光敏视网膜神经节细胞（intrinsically photosensitive retinal ganglion cells， ipRGCs）的作用新机制，为光影响情绪和学习所需的神经基础提供了新的见解。。2017诺贝尔生理学或医学奖颁给了发现“调控昼夜节律的分子机制”的三位科学家，他们的发现解释了植物、动物和人类是如何适应自身的生物节律并与地球的转动保持同步。在昼夜节律和生物钟机制中，光扮演了
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双11你囤粮了吗？——人类觅食行为的神经学基础
为了找出答案，神经科学家经常求助较为简单的模型物种，例如线虫（近20年，3座诺贝尔奖章都与线虫有关）。线虫只有302个神经细胞，它们的连接网络已被精确映射，科学家们得以在线虫体内详细地研究神经细胞如何相互通信以实现某些行为活动。Alexander Gottschalk课题组的研究重点是一对感觉神经细胞，它们可以检测食物的存在，并释放神经调节剂“多巴胺”。多巴胺信号影响两种类型的下游神经元，分别是DVA和AVK，正如研究小组所发现的，多巴胺激活DVA，促进“宅”和局部搜索行为，而抑制AVK，AVK促进的是分散和远程搜索行为。具体来讲，DVA和AVK信号交替传递给下游运动神经元，从而控制摄食相关肌
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两位著名女科学家Science发布重大成果：打开大脑这个“黑匣子”
生物通报道：几十年来，科学家们一直都认为大脑是一个名副其实的“黑盒子”，但现在庄小威和 Catherine Dulac已经做好了准备，打开它。这两位女科学家都在各自的领域取得了卓越的成就——庄小威是著名的华裔女科学家，早年毕业于中国科技大学少年班，34岁时成为了哈佛大学的化学和物理双学科正教授，是哈佛物理系和化学系少有的双科教授。2012年庄教授当选为美国国家科学院院士，刷新了美国科学院最年轻华人院士的纪录。而Dulac也是一位杰出的脑科学领域科学家，她在哺乳动物嗅觉信号分子机制方面获得了许多重要的突破。这两位学者强强联手，创造了第一个大脑重要区域的细胞图谱。相关成果公布在11月2日的Scie
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调节神经信号传导速度的“幕后黑手”是谁？
根据美国卫生研究院的一项最新研究，神经元在大脑波动中的传输速度（实现日常活动所需的最佳信息流）取决于星形胶质细胞，结果发表在《PNAS》杂志。星形胶质细胞可以通过改变髓鞘（一种绝缘材料）的厚度以及郎飞氏结（髓神经纤维绞扼所致的小结，作用是放大信号）的间隙宽度调节信号传输速率。“科学家们过去认为，髓鞘脂是不能被稀释的，除非在发生脱髓鞘疾病（如多发性硬化症）情况下，才会被破坏，”儿童健康与人类发展研究所（NICHD）神经系统发育和可塑性研究部主任、本文通讯作者R. Douglas Fields博士说。“我们的研究表明，在正常情况下，朗飞氏节的结构是动态的，甚至在成人大脑中也是如此。”大脑由神经元组
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Nature封面文章：最全面的大脑“清单”
生物通报道：艾伦研究所的神经科学家完成了一项迄今为止最全面的大脑研究：他们将来自大脑皮质，最外层的保护层和大脑的认知中心的细胞分成了133种不同的“细胞类型”，这为理解大脑中细胞类型的完整列表迈进了重要的一步。这一研究发现以两篇论文的形式公布在11月1日Nature杂志上。这一发现基于艾伦研究所15年的工作，揭示了许多罕见的脑细胞类型，并为发现两种罕见神经元类型的新功能奠定了基础。大脑是一个复杂且重要的器官，到目前为止，科学家们还很难理解哺乳动物的大脑是如何做到的。他们甚至不知道它是由什么构成的。在其中一项最新研究中，研究人员想出了一种方法，通过分析来自近24,000只小鼠的1亿脑细胞的基因来
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上海科技大学等发表Nature文章：RNA甲基化调控学习记忆新机制
来自上海科技大学生命学院，美国芝加哥大学，宾州大学等处的研究人员发表了题为“m6A facilitates hippocampus-dependent learning and memory through YTHDF1”的文章，在RNA甲基化（m6A）调控学习与记忆能力的研究领域取得重要进展，首次揭示了m6A通过其识别蛋白YTHDF1调控小鼠空间学习与记忆能力的分子机制。这一研究成果公布在11月1日Nature杂志上。文章的通讯作者为上海科技大学生命学院周涛博士，芝加哥大学何川教授与宾州大学宋红军教授。第一作者为施海玲，张旭亮和Weng Yi-Lan。m6A是广泛存在于哺乳动物信使RNA（m
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帕金森病细胞死亡路径变得进一步清晰
约翰斯霍普金斯大学的研究人员报告说，在对老鼠进行的实验中，他们已确定了导致与帕金森病相关的身体和智力退化的细胞死亡活动级联。这些研究成果出版在《科学》杂志上，为开发可能干预帕金森病进展的新药物带来了曙光。该项研究着眼于依赖性细胞死亡——一种特殊的细胞死亡的“程序化”路径，它是神经细胞退化的关键驱动因素，也是帕金森病的标志。在帕金森病中，依赖性细胞死亡的第一步是脑神经元中错误折叠蛋白累积。这些蛋白称为突触核蛋白，科学界早已知道其与帕金森病进展相关，但以前并不清楚它们具体是如何影响脑细胞的。约翰斯霍普金斯大学医学院教授兼细胞工程研究所所长 Ted Dawson 博士表示：“弄清楚这一疾病过程中细胞
来源：EurekAlert中文
时间：2018-11-02
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神经生物学|幼稚大脑中存在惊人网络活动
歌德大学和法兰克福先进研究院（FIAS）组成的国际科学家小组从早期发育中的视觉皮层局域网络的自发活动模式获得了启发。显然，这种在皮层发育过程中建立起来的大脑活动为远程神经连接提供了基础。正如他们发表在《Nature Neuroscience》杂志上的文章，科学家们通过研究白釉（ferret）的视觉皮层，探索了皮层的早期网络发育，在这里，千万神经元分布在仅为几毫米的皮质表面。在视觉皮层中，网络活动编码视觉感官（视觉场景边缘和运动对象方向等）特异性特征。利用钙离子成像技术，科学家在前所未有的分辨率下观察到了自发活动模式，即不通过视觉输入产生的模式。令他们吃惊的是，自发活动模式下，远端神经元群之间高
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中科院和斯坦福联手揭示“专注力”的大脑机制
刺激的提醒（salience）是“可被注意的”或“重要的”一种状态。提醒性检测，即评判事物的重要性，是一个关键的大脑机制，有机体通过该机制可以将有限的注意力资源集中在最重要的事件上，从而促进学习和生存。大脑提醒性检测回路并未被很好的理解过。如今，中国科学院深圳先进技术研究所（Shenzhen Institutes of Advanced Technology，SIAT）朱英杰（ZHU Yingjie）教授课题组与斯坦福大学陈晓科（CHEN Xiaoke）教授科学组合作，共同阐明了提醒性加工的大脑机制。使用光纤记录法（fiber photometry）和单单元记录法（single-unit re
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论文解读：大脑中的哪些神经回路与奖赏和厌恶刺激有关
美国斯坦福大学的研究人员用一种巧妙方法鉴定出大脑中与奖赏和厌恶刺激相关的神经回路。这项在小鼠中开展的研究可能对于解决人类的多种精神疾病，包括焦虑症、失眠和抑郁及其他神经失调性疾病具有极为重要的启迪意义。这篇题为“Parallel circuits from the bed nuclei of stria terminalis to the lateral hypothalamus drive opposing emotional states”的论文发表在《Nature Neuroscience》杂志8月刊上。第一作者为斯坦福大学的William Giardino。实验背景对厌恶或奖赏刺激做出
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良好的空间记忆？你也很善于辨别气味吧
这项研究基于最近提出的一个理论：嗅觉进化的主要原因是为了帮助导航，因为，大多数动物主要依靠嗅觉来寻找食物或躲避捕食者。麦吉尔大学精神病学系的Véronique Bohbot假设，如果确实如此，导航和嗅觉之间应该会有很强的联系。新文章中，该课题组首次发现，两个相似的脑区，海马和眼窝前额皮质（medial orbitofrontal cortex，mOFC）参与了这些看似不相关的两种活动。它们还发现，mOFC（过去被认为是处理嗅觉、味觉和音乐体验的脑区）对空间记忆竟然也至关重要。为了测试空间记忆与嗅觉之间的相关性，57名年轻男性和女性参与者被要求做几个与空间记忆有关的不同任务。其中一个是在20分钟
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