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师徒二人《Science》解析父母养育行为的神经回路
生物通报道：今年上半年，霍华德休斯医学研究Catherine Dulac领导的研究组发现，大脑中有20多个不同区域组成了这一“育儿控制中心”脑回路，其中不同的神经元会刺激小鼠抚育年轻动物的行为和激素变化。这是科学家们第一次在小鼠中解析协调养育行为的大脑回路。Dulac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重要的突破，而且这位女科学家还发展了一种全新的筛选技术，以及一种从单个神经元中克隆基因的新方法。上述文章发表在Nature杂志上，Johannes Kohl是文章的一作。在Dulac的带领下，Kohl等人继续解析大脑如何调控养育行为。他们发现了位于下丘脑内侧视前区
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诺贝尔奖带动的新成果：大脑导航系统
我们的大脑如何创建周围环境地图，形成可靠的空间导航能力？2014年诺贝尔生理/医学奖颁给了在细胞水平上研究大脑导航系统的研究工作。最近，中国科学院、弗莱堡大学医学中心和波鸿鲁尔大学的研究人员在《Current Biology》报道，采用深度电极所测量的人脑振荡（oscillations）也具有大脑导航系统特征，换句话说，通过测量脑振荡评估神经导航系统，有潜力为阿尔兹海默症的早期诊断开辟新途径，因为，方向感恶化是该疾病的最初征兆之一。洞察神经活动阿尔兹海默症的早期症状包括空间定向障碍，局限患者日常生活。在此之前，科学家鉴定，定向障碍可能是内嗅皮质受损引起，这个结构是最早受阿尔兹海默影响的大脑结构
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肠道细菌还能影响神经病？
多发性硬化症由自身免疫系统攻击和损害神经细胞周围的保护涂层引起，这种涂层是由髓鞘组成（髓鞘是包含蛋白质和脂肪物质的生物膜），迄今为止，寻找疾病目标抗原的研究工作大多集中在髓鞘膜成分上。苏黎世大学临床研究优先项目多发性硬化症研究小组Mireia Sospedra和Roland Martin的最新发现表明，拓宽研究的视野，有助于更好地理解病理过程。炎症级联反应在Science Translational Medicine杂志中，科学家们报道T细胞（即负责病理过程的免疫细胞）对称为GDP-1岩藻糖合酶的蛋白质起反应。这种酶不仅存在于人类细胞中，也存在于多发性硬化症患者胃肠道的常见菌群中。
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机器学习指导外科手术麻醉监控
手术过程中，麻醉师必须全程监测和管理病人，以确保患者安全和呼吸良好，不夸张的说，经验丰富的麻醉师管控着整台手术的节奏。但并非所有麻醉师总能准确无误地预测何时会出现并发症。如今，华盛顿大学的研究人员开发出一种名为Prescience的新型机器学习系统，它能根据病人机体指标图表和标准手术传感器的输入预测病人发生低压血症（hypoxemia）的可能性，这是一种严重的手术并发症，可导致感染和异常心脏行为。10月10日《Nature Biomedical Engineering》发表了这项研究结果，预计可减少美国每年240万低血氧症病例。“现代机器学习方法通常只吐一个预测结果就完了，它无法解释是什么患者
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催眠能解开“封存记忆”吗？睡觉的时候，大脑如何储存记忆
当人们记住或忘记某事时，大脑中发生了哪些模式，研究人员对大脑在睡眠过程中，如何回放和储存记忆感兴趣。于是，研究小组记录了癫痫患者的大脑活动，这些患者通过手术在脑内植入了电极，一个研究结果是：睡眠中，人类大脑会重新激活记忆痕迹，但随后便不再记起。Hui Zhang博士和神经心理学系教授Nikolai Axmacher与癫痫学系副教授Juergen Fell一起阐明了这些结果。文章发表在10月5日出版的《Nature Communications》。午睡前学习测试者被给与一系列图片记忆，然后让他们午睡一会儿。当人类观看图片时，大脑活动显示不同模式，研究人员能根据这些高频活动波（被称为γ带活动）的差
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准确预测身高？这种机器学习算法能做到
美国密歇根州立大学的研究人员近日开发出一种先进的算法，能够根据个人基因组来预测他们的身高、骨密度，甚至是教育水平。这项成果于近日发表在《Genetics》杂志十月刊上。这项研究的负责人、密歇根州立大学的Stephen Hsu博士表示这仅仅是开始。“尽管我们现在验证了这一工具的这三个结果，但我们可以应用这种方法来预测与健康风险相关的其他复杂性状，比如心脏病、糖尿病和乳腺癌。”未来，这一工具还有望评估人们患上严重疾病的风险，如心脏病和癌症。它有望大大推进精准医疗的实施，让医生能够尽早干预患者护理，预防或延缓疾病。这项研究利用机器学习来分析近50万名英国人的完整基因组。在验证测试中，计算机准确预测了
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Nature：在小鼠认知丧失之前在其大脑中发现了僵尸细胞
明尼苏达州罗切斯特 --- 僵尸细胞是那些不能死亡但同样无法执行正常细胞功能的细胞。 这些僵尸或衰老细胞涉及许多与年龄有关的疾病。Mayo Clinic的研究人员在《自然》杂志上发表的研究信件中扩大了僵尸细胞的名单。在脑疾病小鼠模型的研究中，科学家报告说衰老细胞在认知丧失之前在某些脑细胞中积累。 而通过阻止这些细胞的积累，他们能够减少tau蛋白聚集，并降低神经元死亡和记忆丧失。Mayo Clinic分子生物学家及本文资深作者Darren Baker, Ph.D.表示：“目前已知衰老细胞会随着自然年龄的增长在与衰老疾病有关的身体部位积聚，这包括骨关节炎，动脉粥样硬化，以及神经退行性疾病，例如阿尔
来源：EurekAlert中文
时间：2018-09-30
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基因的随机选择决定你的大脑如何思考
大脑中如此多不同的、高度特异的神经元是怎么创造出来的？伯尔尼大学生物中心研究人员开发的数学模型表明，不同基因的变体使得这种随机多样性成为可能。科学家在《Cell Reports》中描述，尽管新形成的神经元数量不胜枚举，但基因的异构体为神经元提供独特、精确的特殊功能。大脑是我们身体最复杂的器官，由大约1000亿个神经元组成。为了信息的无差错传输和功能正常，不同细胞必须与正确的交互伙伴连接方式进行编程。基因决定神经元的功能。然而，仅仅大约30000个不同的基因是不足以创建个体神经元必要的多样性的。伯尔尼大学生物中心Attila Becskei的研究小组，研究了胚胎干细胞在神经元成熟过程中的发育过程
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厦门大学，中国医学科学院Neuron发文发现抑郁症新风险基因
厦门大学医学院，中国医学科学院基础医学研究所的研究人员发表了题为“Menin Deficiency Leads to Depressive-like Behaviors in Mice by Modulating Astrocyte-mediated Neuroinflammation”的文章，发现Menin缺失会通过调控星形胶质细胞，导致抑郁样小鼠表型，这不仅为星形胶质细胞介导神经炎症提供了新的理论依据，并且在中国人群中鉴定出了新的抑郁症风险基因MEN1，为抑郁症的诊治提供了新靶点。这一研究成公布在9月13日的Neuron杂志上，由厦门大学医学院张杰教授团队和中国医学科学院基础医学研究所许琪
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Science颠覆肠道细菌与大脑之间魔性关系的传统认知：“第六感”其实更快
生物通报道：如果你在重要的发布会之前感到恶心，或者在饱食一餐之后感到意识模糊，那么你也许已经感受到了肠道-大脑连接的力量。越来越多的研究证明，从食欲紊乱，肥胖到关节炎和抑郁等各种各样的疾病，令人惊讶的可能都与肠道有关。但是到目前为止，科学家们还不清楚这个所谓的“第二大脑”中的信息是如何从我们的胃扩散到我们的大脑的。几十年来，科学家们都认为血液中的激素是肠道和大脑之间的间接通道。但是最新的研究表明，这个关键枢纽实际上更加直接，也更加快速——杜克大学的研究人员利用狂犬病病毒追踪从小肠到小脑脑干的信号，结果他们震惊地看到信号能在100毫秒内连通突触，这比眨眼还要快！这一研究成果公布在9月21日的Sc
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人类的情景记忆如何“嫁接”给人工智能
人类有能力创造性地结合记忆来解决问题，获得新见解。这个过程依赖于对特定事件的记忆（我们称之为情景记忆）。但是，目前的理论并不能很好地解释人类如何使用情景记忆来获得创新见解。9月19日，《Neuron》发表了一篇来自马格德堡大学（Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg）和德国神经退行性疾病中心的最新研究成果，神经科学家和人工智能研究团队共同打造的新方法揭示了从情景记忆到解决问题的人脑连接方式。研究人员提出一个脑机制：检索记忆，触发进一步检索。这种机制允许多个连接记忆检索，从而使大脑创造新见解。据作者所说，情景记忆的标准理论是个体记忆大脑海马被储存
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《Nature》子刊：嫉妒的神经科学
我们对自己所获得的物质满足和社会地位的感觉很大程度上取决于他人对我们的评价。在设备和道德限制条件下，我们如何在复杂的社会环境下监测神经学问题，我们对自己的命运感到高兴或失望的神经基础还未阐明。在《Nature Neuroscience》新发表的一项研究中，美国国家生理科学研究所系统神经科学系的研究人员通过对猕猴或接收奖励的伴侣猕猴进行大脑扫描，探究了嫉妒情绪。获得奖赏后，脑内一个精确的区域被激活，该区域与猕猴对一次奖赏的喜爱程度有关，奖励本身取决于它们的伴侣是否收到一份奖励。在这项漂亮的工作中，研究小组将一对猕猴固定在房间两端，反复给它们喂食与视觉或听觉刺激有关的水啜饮，最终使它们建立联想。根
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连发Nature、Nature子刊颠覆大脑神经疾病认知
淋巴管似乎是把以前未发现的某些信息从大脑传递给了免疫系统，最终触发了疾病症状。封锁这些信息或许可以为医生提供治疗破坏性疾病的新途径。不久前，生物通曾报道过Jonathan Kipnis实验室发表在《Nature》杂志，题为“Functional aspects of meningeal lymphatics in ageing and Alzheimer’s disease”的一篇文章。长期以来教科书认为脑内不存在淋巴管，在一次令人兴奋的观察中，研究人员确认，脑内不仅存在淋巴管，而且它们对多发性硬化症起着不为人知的关键作用，而且很可能对许多其他神经炎性疾病和致命的脑部感染疾病起重要作用。时隔一
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老年人吃什么能改善记忆力？膳食纤维
随着哺乳动物年龄的增长，大脑中的免疫细胞（小胶质细胞）会长期发炎。在这种状态下，它们会产生损害认知和运动功能的化学物质。这就是为什么老年人记忆力衰退和其他脑功能衰退的原因。但是，根据伊利诺伊大学的一项新研究，可能有补救措施来延缓这不可避免的损害——膳食纤维。膳食纤维促进肠道内有益细菌的生长。当这些细菌消化纤维时，它们产生短链脂肪酸（SCFAS），包括丁酸酯（Butyrate）作为副产物。“丁酸酯是很有意思的，因为它具有小胶质细胞的抗炎特性，并在药理学上能改善小鼠记忆。” 伊利诺伊大学动物科学系主任、这篇《Frontiers in Immunology》的通讯作者Rodney Johnson教授
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Cell Research：神经系统如何检测食物中氨基酸，调控进食的新机制
浙江大学生命科学研究院的研究人员发表了题为“A post-ingestive amino acid sensor that promotes food consumption in Drosophila”的文章，发现了果蝇中枢神经系统检测食物中氨基酸和据此调控进食行为的机制，首次阐明了果蝇成虫中枢神经系统对氨基酸的检测和应答机理，对高等动物的相应研究有所提示。这一研究成果公布在9月12日的Cell Research杂志上，由于浙江大学王立铭实验室领导完成。无论是聚合成多肽、蛋白，还是以单体形式存在，氨基酸在生物体内发挥着诸多重要的功能。哺乳动物进化出感知鲜味的味觉系统，而中枢神经系统对氨基酸的
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新发现：男/女大脑差异的细胞发育基础
“这是一个全新的发现，” UMSOM药理学系主任Margaret McCarthy教授说，“在此之前，我们不知道这些细胞在这个过程中起了作用。” 这项研究发表在最新一期的《Journal of Neuroscience》上。这种免疫细胞名为肥大细胞（mast cells），它起源于骨髓，但存在于身体表面，如皮肤、嘴、鼻子和眼睛上。它们也被发现存在于大脑外表面脑膜中。肥大细胞是信号分子源，当被激活时，它们释放一系列分子，包括血清素、组胺和其他炎症物质。一般来说，肥大细胞是其他免疫系统细胞对身体伤害或威胁作出反应的触发器。“肥大细胞基本上是一种信号系统，它释放这些物质，这些物质向其他免疫细胞发出信
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改善记忆，从表观遗传调控入手
理解记忆的形成和检索方式对精神病学、神经学和神经退行性疾病来说至关重要，并且有可能帮助人们清除遭遇精神障碍后的不良记忆。在巩固记忆方面，主要涉及两个广泛研究领域：记忆检索和新记忆强化。第一个广泛的发现是，在记忆再巩固过程中，脑内记忆形成相关区域翻译控制（激活基因到形成新蛋白的过程）发生改变。第二个广泛的发现是，表观遗传学机制（无需改变DNA序列，而是通过各种分子修饰改变基因活性）在巩固或加强记忆过程中以某种方式积极参与。二者之间有何联系？现在，阿拉巴马大学的研究人员在《Journal of Neuroscience》上发表研究，找到了将表观遗传变化与翻译控制变化联系起来的新机制。文章报道，在恐
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行为不成熟与童年营养不良有关？《Nature》文章解密其中奥妙
科学家们好奇在性成熟前饥饿处理雄性线虫，为什么会阻碍雄性个体的青春期？今天，一项由国家卫生研究院资助的研究发表了《Nature》文章，科学家们提出，在性成熟前几天，饥饿压力改变了关键神经回路的布线方式，从而导致成年雄性线虫表现为不成熟。“我们发现，环境压力会永久和深刻地影响发育过程中神经系统的连通性，”哥伦比亚大学生物科学教授、这篇《Nature》文章通讯作者Oliver Hobert博士说。Oliver Hobert实验室致力于研究秀丽隐杆线虫的神经系统，此前，他们已经阐明了雄性线虫性成熟相关遗传重编程和部分神经电路布线模式重塑形，以及与它们的雌雄同体交配伙伴的区别。在新研究中，实验室的研究
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北大学者eLife发文：神经祖细胞命运锁定，防止脑肿瘤发生新机制
北京大学生命科学学院的研究人员发表了题为“The retromer complex safeguards against neural progenitor-derived tumorigenesis by regulating Notch receptor trafficking”的文章，发现Retromer复合体作为“拆弹部队 (bomb squad) ”将神经祖细胞内可能被“引爆”的Notch受体及时“拆除”并运离，从而确保神经祖细胞的命运锁定，防止脑肿瘤的发生。这一研究成果公布在9月5日eLife杂志上，文章的通讯作者为宋艳研究员，第一作者为黎波和黄祖贤。同期，eLife杂志对该研究
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PNAS：不公平厌恶认知神经加工机制的差异
北京大学IDG麦戈文脑科学研究所、北京大学心理与认知科学学院周晓林教授课题组的研究，“Distinguishing neural correlates of context-dependent advantageous- and disadvantageous-inequity aversion”，于2018年7月30日在美国科学院院刊Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)杂志发表。该研究揭示了优势和劣势不公平厌恶认知神经加工机制的差异。周晓林教授课题组博士生高晓雪、已毕业博士研究生（现耶鲁大学博士后）于宏波为论文的共同第一
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