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利用光子作为神经递质来控制神经元的活动
我们的大脑由数十亿个神经元组成,这些神经元相互连接,形成复杂的网络。它们之间通过发送被称为动作电位的电信号和被称为神经递质的化学信号进行交流,这一过程被称为突触传递。化学神经递质从一个神经元释放出来,扩散到其他神经元,到达目标细胞,产生刺激、抑制或调节细胞活动的信号。这些信号的时间和强度对大脑处理和解释感官信息、做出决定和产生行为至关重要。控制神经元之间的连接将使我们能够更好地理解和治疗神经疾病,在受损后重新连接或修复神经回路的故障,提高我们的学习能力或扩展我们的行为集。控制神经元活动有几种方法。一种可能的方法是使用药物,改变大脑中化学神经递质的水平,影响神经元的活动。另一种方法是对特定的大脑
来源:ICFO-The Institute of Photonic Sciences
时间:2023-04-10
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刺突蛋白与covid -19后记忆丧失有关
图片:小鼠实验表明,TLR4基因被激活的动物会出现神经炎症和认知能力丧失。当TLR4因药物或基因改变而失活时,认知功能得以保留。资料来源:Fabricia L. fonts - dantas确诊为covid -19后综合征的患者通常会出现认知和记忆障碍。里约热内卢联邦大学(UFRJ)和UniRio研究人员的一项新研究揭示了这一现象背后的机制。这项研究表明,负责病毒进入人类细胞的Spike蛋白可能是covid -19后综合征患者记忆丧失的原因。该研究还确定TLR4受体是该症状的潜在治疗靶点。这项研究涉及在小鼠身上进行的实验,研究人员将
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《Neuron》大脑是否有自我修复的能力呢?
我们的大脑能再生吗?我们能在衰老或神经退行性疾病中利用这种再生潜力吗?多年来,这些问题在神经科学领域引发了激烈的争论。荷兰神经科学研究所的一项新研究揭示了为什么会有相互矛盾的结果,并提出了如何解决这些问题的路线图。在衰老或神经疾病中利用人类大脑的再生潜力是增强或恢复大脑功能的传统策略的一种特别有吸引力的替代方案,特别是考虑到目前缺乏对阿尔茨海默病等神经退行性疾病的有效治疗策略。人脑是否具有再生能力这个问题多年来一直是科学界激烈争论的焦点,最近的研究得出了相互矛盾的结果。Giorgia Tosoni和Dilara Ayyildiz在神经发生和神经退行性变实验室的Evgenia Salta的监督下
来源:Netherlands Institute for Neuroscience - KNAW
时间:2023-04-04
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《Science Signaling》新小鼠研究揭示记忆的关键过程
加州大学戴维斯分校教授Yang K. Xiang的研究重点是了解细胞和分子机制失调如何导致疾病。记忆在大脑海马体区域形成的过程是复杂的。它依赖于神经元、神经递质、受体和酶之间相互作用的精确编排。由加州大学戴维斯分校医学院的研究人员领导的一项新的小鼠研究发现了一个复杂的分子过程,涉及神经元中的基因表达,这似乎在记忆巩固中起着关键作用。这项研究发表在《Science Signaling》杂志上。这是一个令人兴奋的机制。这表明磷酸二酯酶等酶是控制记忆巩固所必需的基因表达的关键。Xiang的研究重点是了解心脏和大脑中细胞和分子机制的失调或损
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Nature:细菌入侵大脑的秘密武器
哈佛医学院的研究人员领导的一项研究发现了细菌是如何突破大脑的保护层导致脑膜炎的,这是一种高度致命的疾病。研究人员发现,细菌利用脑膜中的神经细胞来抑制免疫反应,使感染扩散。这项研究确定了神经细胞和免疫细胞受体释放的一种化学物质,当它们被阻断时,可以中断级联反应,防止细菌入侵。如果通过进一步的研究得到重复,这些发现可能会导致这种难以治疗的疾病的治疗方法。这些治疗方法将针对感染的早期阶段,在细菌深入大脑之前。 研究表明细菌劫持神经和免疫细胞之间的串扰导致脑膜炎。哈佛医学院的研究人员领导的一项新研究详细描述了细菌突破大脑保护层——脑膜——并导致大脑感染或脑膜炎的循序渐进的级联过程,脑膜炎是一
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癌细胞如何通过血脑屏障,扩散到大脑?
图片:最近发表在《高级纳米生物研究》上的一项研究,使用最先进的体外微流体设备,为脑转移的中介机制提供了关键的见解。 一项新的研究为癌症如何扩散到大脑提供了线索研究人员使用微流体设备跟踪癌细胞在迁移并在大脑中扎根时发生了什么 当癌症扩散到大脑时,治疗方案就会减少。大多数针对脑转移的药物不能穿过血脑屏障,或者对治疗脑转移无效。密歇根大学Rogel癌症中心乳腺癌研究教授Sofia Merajver医学博士说:“了解癌细胞在大脑生态位中是如何茁壮成长或失败的,可以帮助我们开发针对这些分子过程的新治疗方法。”为了了解影响癌
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鸟类羽毛上含有神经毒素
这种有毒的鸟类栖息在地球上最原始的热带雨林之一,一个世界上最具异国情调的地方。听到“有毒”和“鸟”这两个词,大多数人都会大开眼界。但是有毒的鸟类确实存在。现在,在新几内亚的丛林中发现了更多的物种。“我们在最近的一次旅行中发现了两种新的有毒鸟类。丹麦自然历史博物馆的Knud Jønsson说:“这些鸟含有一种它们既能耐受又能储存在羽毛中的神经毒素。”约翰森和UCPH的研究员Kasun Bodawatta一直在进行一场印第安纳琼斯式的研究之旅,在新几内亚雨林令人惊叹的生物多样性中,他们冒着生命危险经常与交战的部落人和前食人族交战。在这里,他们捕获了两种新的鸟类,每一种都发展出了食用有
来源:University of Copenhagen - Faculty of Science
时间:2023-04-04
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Nature子刊:这就是你日常生活中的大脑
华盛顿大学的一名研究人员的一项新研究为大脑如何竭尽全力处理和记忆日常事件提供了新的见解。圣路易斯华盛顿大学艺术与科学系心理学和脑科学助理教授Zachariah Reagh和加州大学戴维斯分校的合著者Charan Ranganath使用功能性核磁共振扫描仪来监测观看可能来自现实生活场景的短视频的受试者的大脑。这些人包括在咖啡馆用笔记本电脑工作或在杂货店购物的男性和女性。Reagh说,“这些都是非常普通的场景,没有追车之类的。”然后,研究对象立即尽可能多地描述这些场景的细节。这些平凡的片段引出了有趣的发现,包括大脑的不同部分共同工作来理解和记住一个情况。颞叶是大脑中长期以来在记忆中发挥重要作用的区
来源:Washington University in St. Louis
时间:2023-04-04
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脊髓星形胶质细胞MeCP2调节Kir4.1离子通道在神经病理性疼痛慢性化中机制
2023年3月16日,我院麻醉手术中心朱涛教授和周诚研究员合作在Progress in Neurobiology 杂志(IF:10.885)发表研究论文Spinal astrocytic MeCP2 regulates Kir4.1 for the maintenance of chronic hyperalgesia in neuropathic pain。该研究联合运用转基因小鼠、RNA干扰、电生理膜片钳、单细胞测序等技术,证明了脊髓星形胶质细胞的MeCP2通过调节Kir4.1离子通道表达,是神经病理性疼痛慢性化和星形胶质细胞活化的关键机制。 &nb
来源:四川大学华西医院
时间:2023-04-04
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世界孤独症日:当孩子出现这些情况,可能是自闭症!
有一种疾病在20世纪80年代,患病率仅为0.2‰~0.4‰,十分罕见。而如今,全球很多国家患病率超过2%。在我国,随着患病率、诊断能力的提高,也已成为常见病,它就是孤独症谱系障碍(ASD),其代表性疾病就是我们说的孤独症,俗称自闭症。孤独症谱系障碍患者常生活在自己的世界里,被称为“来自星星的孩子”。4月2日是“世界孤独症日”,为此,记者采访了国家儿童医学中心北京儿童医院精神科主任崔永华教授,以期社会公众对孤独症多一些了解,对“来自星星的孩子”多一份关爱。“五不一重复”情况须警惕记者:孤独症是怎么回事,有哪些表现?崔永华:孤独症谱系障碍是一种神经发育障碍,有两大核心症状:社会交往障碍、兴趣狭窄和
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新报告发现,血管——不仅仅是脑细胞——也会影响大脑健康
根据美国心脏协会的一份新的科学报告,脑细胞与周围的血管有着复杂的关系,可以极大地影响血管的功能。 周一发表在美国心脏协会(AHA)期刊《中风》(Stroke)上的科学声明,强调了血管如何影响包括认知功能在内的整体大脑健康的新概念,以及需要在哪些方面进行更多研究。 “脑血管的作用
来源:medical Xpress
时间:2023-04-04
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《Science》不为人知的抑郁症新诱因被发现了!
重度抑郁症是世界上最紧迫的卫生需求之一。近年来,其数量激增,尤其是在年轻人中。随着抑郁症致残、自杀人数和医疗费用的攀升,美国疾病控制和预防中心在2021年的一项研究显示,美国每年的经济负担为3260亿美元。威特海姆佛罗里达大学斯克里普斯生物医学创新与技术研究所的科学家们发现,一种常见的氨基酸甘氨酸可以向大脑传递“减速”信号,可能会导致一些人的严重抑郁、焦虑和其他情绪障碍。该研究的通讯作者、神经科学家Kirill Martemyanov博士说,这一发现在周四发表在《Science》杂志上,提高了对重度抑郁症生物学原因的理解,并可能加速开发新的、作用更快的药物来治疗这种难以治疗的情绪障碍。“大多数
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通过感官刺激控制大脑中的液体流动
成人大脑MRI图像,脑脊液区域以蓝色覆盖。美国波士顿大学的研究人员报告说,大脑中脑脊液的流动与清醒时的大脑活动有关。由Stephanie Williams领导,并于3月30日发表在开放获取期刊《PLoS Biology》上这项研究表明,通过视觉刺激控制大脑中的血液流动可以诱导互补的液体流动。这一发现可能会影响阿尔茨海默病等疾病的治疗,这些疾病与脑脊液流量下降有关。就像我们的肾脏帮助清除体内的有毒废物一样,脑脊液帮助清除大脑中的毒素,尤其是在我们睡觉的时候。众所周知,脑脊液流量的减少与大脑健康状况的下降有关,例如阿尔茨海默病。基于睡眠
来源:PLoS Biology
时间:2023-04-03
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《Cell》发育中的神经细胞利用必需氨基酸的机制
在大脑发育过程中,缺少某些氨基酸的神经元会在出生后对小鼠产生严重影响。大脑发育由一系列协调的步骤组成,这些步骤主要由我们的基因指导。在这些步骤中,大脑中神经细胞(神经元)的正确定位和功能是至关重要的——无功能或定位错误的神经元会导致严重的神经病理后果。协调这一程序的基因突变通常与神经发育障碍有关;然而,诸如营养缺乏或营养不良等环境压力因素也会影响大脑的发育。然而,人们对特定营养物质的重要性以及新陈代谢在大脑发育过程中的作用知之甚少。Gaia Novarino教授和她在ISTA的团队现
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Science子刊:在大脑回路看来,暴饮暴食等同于吸毒和“强迫症”
在美国,大约每80名女性中就有一名,每250名男性中就有1名会暴饮暴食。它们一次吞下大量食物(即使它们吃饱了,也会引起不适),通常是单独吃,而且很难停下来。在另一种形式的暴饮暴食,即神经性贪食症中,人们不把食物控制在最低水平;他们强迫自己通过呕吐或泻药排出。这两种疾病通常都始于成年早期,但科学家并不确切知道大脑中的什么变化导致了它们。科学家们想知道,暴饮暴食是否是一种极端的习惯行为——一种自动的、重复的行为,无论是否达到了预期的结果,都会持续下去,比如吸毒和其他强迫行为。在习惯性行为中,行为不是由目标驱动的,比如吃得饱饱的,而是由外部因素或情绪驱动的,例如感到悲伤。在这项新的研究中,斯坦福大学
来源:Science Translational Medicine
时间:2023-03-31
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大脑也有供应链问题:神经元怎样争夺血液中的营养?
长期以来,神经科学家一直认为神经元是贪婪、饥饿的单位,当它们变得更加活跃时,就需要更多的能量,而循环系统则通过提供尽可能多的血液来满足它们的活动需求。事实上,当神经元对一项任务的反应增加时,流向大脑该部分的血液的增加甚至超过其能量消耗的速度,从而导致过剩。这种增加是生成大脑活动彩色图的常见功能成像技术的基础。科学家们过去常常把这种血流量和能量需求的明显不匹配解释为大脑不缺乏血液供应的证据。不限制氧气供应的想法是基于这样的观察:输送到大脑每个部分的氧气只有大约40%被使用了——而且随着大脑的某些部分变得更加活跃,这个比例实际上会下降。这似乎在进化上是有道理的:大脑会进化出这种快于需要的血流量增加
来源:Front. Integr. Neurosci
时间:2023-03-31
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“昨日重现”:罗欢课题组揭示过去重塑当下感知决策的“自动重激活”神经机制
过去的经历塑造了我们,也潜移默化地影响着我们当下的几乎所有认知行为。过去与现在紧密交互且自动发生,这一规律构成大脑工作的主要基调。2023年3月25日,北京大学心理与认知科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所罗欢课题组,在《PloS Biology》在线发表论文(Zhang & Luo, in press),从知觉决策的序列偏差现象入手,揭示了当前认知被过去自动重塑的神经机制:过去试次中所包含的特征信息被当前试次的对应特征信息从“静默态”记忆系统中重新激发,过去和现在的相遇重构了当前的特征加工,影响了当前的行为,引发行为上的序列偏差效应。 Image credit: Sa
来源:北京大学心理与认知科学学院
时间:2023-03-31
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脉冲射频配合类固醇注射可缓解坐骨神经痛
图像:ct引导脉冲射频(PRF)经椎间孔硬膜外注射类固醇。一例62岁女性因L4-5椎间孔内椎间盘突出而行PRF后经椎间孔硬膜外类固醇注射治疗坐骨神经痛。资料来源:北美放射学会研究人员发现,微创手术结合硬膜外类固醇注射治疗可在坐骨神经痛患者一年内显著减轻疼痛,改善残疾。该研究结果发表在北美放射学会(RSNA)的《放射学》杂志上。联合治疗效果优于单独注射类固醇。坐骨神经痛是一种起源于坐骨神经的疼痛,它从骨盆后部延伸到大腿后部。坐骨神经是人体最大的神经。缓解疼痛的治疗方法包括非甾体类抗炎药物、热敷或冷敷,以及锻炼来帮助减少炎症。当疼痛是由
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张一婧课题组利用机器学习方案整合多组学数据搭建普通小麦层级调控网络平台
通小麦(Triticum aestivum)是全球重要的粮食作物,阐明其基因调控网络可以为机制研究和分子育种靶标选取提供重要信息。然而,鉴于普通小麦庞大而复杂的基因组(16 Gb,异源六倍体),这是一项具有挑战性的任务。https://doi.org/10.1016/j.molp.2022.12.0182023年1月,复旦大学、河南大学与南京农业大学合作在Molecular Plant在线发表题为“Wheat-RegNet: An encyclopedia of common wheat hierarchical regulatory network”的研究论文。该研究收集整理189个普通小麦
来源:复旦大学生命科学学院
时间:2023-03-30
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UTSW的研究揭示了与神经退行性疾病相关的蛋白质错误折叠机制
德克萨斯大学西南分校的一个团队开发了一种计算方法来揭示与神经退行性疾病相关的蛋白质错误折叠机制。这项发表在《自然通讯》上的研究提供了关键的见解,可以帮助确定患者的新治疗方法。这项研究分析了淀粉样纤维的结构,淀粉样纤维是由正常情况下可溶的蛋白质组成的,但它们的组合方式使它们无法溶解,而且通常是危险的。许多类型的淀粉样蛋白与不同的神经退行性疾病有关。tau蛋白在健康的脑细胞中起着关键作用。然而,当tau蛋白错误折叠,暴露出某些基序,允许它自我复制和自我构建时,它会在大脑中造成严重破坏。这种蛋白质的组装产生了不同形状的聚集tau蛋白,与神经退行性疾病(称为“tau病”)有关,包括阿尔茨海默病和慢性创
来源:ut southwestern
时间:2023-03-29