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口服短链脂肪酸或益生菌可延长感染羊瘙痒病的仓鼠的存活时间,并减轻其神经病理损伤
摘要朊病毒疾病(PrDs)是一种致命的神经退行性疾病,其特征是脑组织出现海绵状变性、朊病毒蛋白(PrPSc)的积累、神经元损伤以及胶质增生。目前,针对这些疾病尚无有效的治疗手段或预防措施。本研究利用接种了263K型羊瘙痒病菌株的仓鼠,评估了短链脂肪酸(SCFAs)和益生菌对朊病毒疾病的治疗潜力。治疗方式包括口服给予SCFAs(丙酸钠、丁酸钠、乙酸钠)和益生菌(丁酸梭菌、婴儿双歧杆菌)。研究人员监测了临床症状,并在不同时间点采集了脑组织、粪便和血清样本进行检测。评估内容包括PrPSc的沉积情况、胶质增生、神经炎症、与SCFAs相关的生理指标、通过16S rRNA测序分析肠道微生物群组成,以及利用
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-11-23
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秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis Elegans)中TNF Alpha-诱导蛋白1的同源基因在TOL-1的作用下表达上调,从而加剧了与β-淀粉样蛋白(Amyloid-Beta)相关的病理过程
摘要神经炎症已被认为是阿尔茨海默病(AD)的核心病理机制,其发生受到多种分子途径的调控。其中,肿瘤坏死因子超家族(TNFSF)途径在高等生物中起着关键的炎症反应调节作用,成为治疗AD的潜在靶点。值得注意的是,在AD患者的死后大脑以及转基因秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)模型中,TNFα诱导蛋白1(TNFAIP1)在β-淀粉样蛋白1-42(Aβ1-42)积累后显著上调。然而,由于该模型中缺乏TNFSF家族的核心成员,其同源物F22E5.6在秀丽隐杆线虫中的调控机制及其在Aβ神经毒性中的作用仍不清楚。通过对TNFSF同源物的系统筛选,发现编码适配蛋白TNF受体相关因子(
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-11-23
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一体化电致变色神经形态显示器:实现存算显融合的边缘智能新范式
随着智能应用在边缘设备上的快速扩张,人们对高效率计算系统的需求日益迫切,这些系统需要具备超低延迟、最小能耗以及无缝人机交互能力。然而,基于冯·诺依曼架构的传统边缘设备,其内存、处理单元和显示单元在物理上是分离的,这种结构导致频繁的数据传输和重复的模数转换,造成巨大的能量损耗和延迟问题。尽管神经形态计算通过存内计算的方式减少数据移动,成为一种有前景的替代方案,但大多数现有的神经形态器件缺乏内置的可视化功能,限制了实时交互反馈的实现。近年来,神经形态发光器件的发展试图弥补这一缺陷,将电信号转换为动态可见光发射,从而直接可视化计算状态。然而,这些系统往往缺乏几项关键的神经形态能力:首先是多终端可操作
来源:National Science Review
时间:2025-11-23
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静息态功能连接揭示智力遗传基础:成人双生子研究揭示DMN网络的关键作用
当我们思考为什么有些人擅长解决复杂问题而有些人学习能力更强时,其实是在探讨人类智能(intelligence)这一永恒话题。智力作为复杂的认知能力综合体,包含推理、问题解决、记忆和学习等多种成分。早在20世纪初,Spearman就提出"一般智力因素(g factor)"理论,认为存在一个共同因素影响各种认知任务表现。然而,关于智力神经基础的遗传机制至今仍是神经科学领域的热点争议问题。近年来,静息态功能连接(resting-state functional connectivity, rsFC)研究为理解个体差异提供了新视角。这种在无任务状态下测量的大脑区域间同步活动模式,被发现具有高度个体特异
来源:Brain Communications
时间:2025-11-23
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基于性别差异基因表达模式的单核RNA测序样本解卷积新方法
在神经科学研究的精密化浪潮中,单核RNA测序(single-nucleus RNA sequencing, snRNA-seq)技术以其单细胞水平的分辨率,为揭示脑部复杂细胞类型的基因表达模式带来了革命性突破。然而,这项先进技术面临着一个棘手的现实矛盾:为了获得足够的统计效力需要大样本量,但每个样本的高昂测序成本又限制了实验规模。更棘手的是,基于液滴的snRNA-seq技术通常需要将多个动物的组织样本混合,以达到最佳核浓度。这种混合策略虽然解决了技术层面的需求,却导致个体样本身份信息的丢失,使得研究人员无法追踪个体差异对分子表型的影响,严重制约了疾病机制研究和遗传关联分析的深度。目前主流的样本
来源:NAR Genomics and Bioinformatics
时间:2025-11-23
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综述:SK通道家族的结构、功能及药理学特性
亮点小电导钙激活钾(SK)通道是调节神经元兴奋性、突触可塑性和心血管功能的关键因子,对重要的生理过程具有显著影响;它们与多种疾病相关,因此成为具有前景的治疗靶点。通过对大鼠和嵌合体SK2以及人类IK通道的冷冻电子显微镜(cryo-EM)研究,揭示了钙激活门控、孔结构及选择性的关键结构特征,为理解SK通道的功能和药理学提供了基础。最新研究表明,磷酸化和脂质相互作用是调控SK通道活性的关键因素,进一步拓展了通道调节的机制。AP30663是一种SK通道的变构调节剂,目前正处于治疗心房颤动的二期临床试验阶段。摘要小电导钙激活钾(SK)通道调控神经元、心肌细胞和内皮细胞的兴奋性和钙信号传导。其功能障碍会
来源:TRENDS IN Pharmacological Sciences
时间:2025-11-23
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DHX9 通过促进 STAT1 磷酸化来加剧癫痫发作,从而增加氧化应激和细胞凋亡
### DHX9与癫痫发病机制及STAT1相互作用的研究在神经科学领域,癫痫是一种复杂的神经系统疾病,具有全球高达1%的患病率,严重威胁患者的生活质量和社交功能。这种疾病的主要特征是大脑中异常的神经元放电导致反复的癫痫发作,同时伴随多种病理过程,如神经元损伤、炎症反应和氧化应激等。尽管已有多种抗癫痫药物可供选择,但仍有约30%的患者对现有治疗方案产生耐药性,这表明有必要深入研究癫痫的分子发病机制,以探索新的治疗策略。RNA解旋酶在细胞内RNA代谢和基因表达调控中发挥着关键作用。其中,DEAH-box解旋酶9(DHX9)作为RNA解旋酶超家族的重要成员,具有多种生物学功能,包括RNA剪接、转录调
来源:Brain Research Bulletin
时间:2025-11-23
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轻度肝性脑病中丘脑亚区的结构与功能异常
这项研究探讨了在肝硬化伴发的最小肝性脑病(MHE)患者中,丘脑亚区的结构和功能异常及其与认知表现之间的关系。丘脑作为大脑中重要的结构,包含多个功能各异的亚区,这些亚区在维持认知功能方面发挥着关键作用。MHE是一种隐匿性的神经认知障碍,常见于肝硬化患者,但并不表现出明显的临床症状,因此需要借助神经影像学技术进行早期识别和干预。研究通过结合结构和功能磁共振成像(MRI)的方法,对MHE患者的丘脑亚区进行了详细的分析,揭示了其在结构和功能上的变化,这些变化与认知功能下降密切相关。丘脑在神经网络中扮演着重要的中继站角色,负责将感觉信息传递到大脑皮层。近年来的研究进一步表明,丘脑不仅是感觉信息的传递者,
来源:Brain Research Bulletin
时间:2025-11-23
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程序蛋白原缺乏通过RhoA介导的轴突树突损伤,加重老年小鼠术后的认知功能障碍
本研究探讨了术后认知功能障碍(POCD)的分子机制,并聚焦于一种名为“生长因子(PGRN)”的蛋白在手术创伤引起的海马体神经元损伤和认知功能下降中的作用。POCD是一种在手术患者中常见的并发症,尤其是在老年群体中更为显著。该病症通常表现为认知能力的下降,例如记忆力减退、学习能力受损等,其临床影响深远,不仅增加了住院时间,还提高了社会医疗成本,并可能引发术后并发症,如术后谵妄、中风和感染。尽管POCD的临床重要性已被广泛认可,但其具体的发病机制仍不明确。研究团队通过一系列实验手段,包括行为学测试、分子生物学分析、组织学观察和细胞培养实验,揭示了PGRN在POCD病理过程中的关键作用。实验结果显示
来源:Brain Research Bulletin
时间:2025-11-23
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与亚麻醉剂量艾司卡胺相关的前额叶神经生理变化:该药物可加速小鼠从丙泊酚麻醉状态中苏醒
这项研究探讨了亚麻醉剂量的 Esketamine(一种 Ketamine 的 S-对映体)对小鼠从丙泊酚麻醉中恢复意识的影响,以及其在前额叶皮层(Prefrontal Cortex, PFC)中所引发的神经活动变化。研究结果揭示了 Esketamine 在促进意识恢复方面的作用机制,为理解麻醉诱导意识丧失和恢复的神经基础提供了新的视角。### 一、研究背景麻醉是一种通过药物作用,使机体进入一种可逆的意识丧失状态。这种状态在临床中广泛用于手术过程,但其神经生物学机制仍未完全阐明。丙泊酚是常用的麻醉药物之一,它通过增强前额叶皮层的 GABA 能抑制作用来诱导麻醉。然而,一些研究表明,当使用亚麻醉剂
来源:Brain Research Bulletin
时间:2025-11-23
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IGF2BP2介导的IGF1R mRNA m6A修饰会促进阿尔茨海默病中的神经元衰老和认知功能下降
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是一种以认知功能下降和神经元丢失为特征的神经退行性疾病,长期以来被认为是衰老相关疾病中最具挑战性的研究领域之一。随着对疾病机制的深入探索,细胞衰老逐渐被揭示为AD病理进展的重要驱动因素。细胞衰老不仅与机体老化密切相关,还在多种疾病的发生发展中扮演关键角色,包括神经退行性疾病、帕金森病(Parkinson's disease, PD)和骨关节炎(osteoarthritis)等。在中枢神经系统中,衰老细胞通过分泌促炎性细胞因子和基质降解酶,对组织功能造成破坏,这种现象在神经退行性疾病中尤为显著。在AD的研究中,β-淀粉样蛋白(β-am
来源:Brain Research
时间:2025-11-23
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自主神经功能障碍的心理社会特征
威廉·S·弗莱(William S. Frye)|西德尼·沃德(Sydney Ward)|丹尼尔·毛里埃洛(Daniel Mauriello)|布鲁克·米切尔(Brooke Mitchell)|杰米·德克尔(Jamie Decker)美国佛罗里达州圣彼得堡市约翰霍普金斯儿童医院心理学系摘要自主神经功能障碍(包括体位性直立性心动过速综合征,POTS)对青少年产生了显著影响,但其心理社会方面仍研究不足,尤其是在未被诊断为POTS的青少年中。本研究探讨了自主神经功能障碍青少年的临床和心理社会特征,并比较了不同心率(HR)反应组之间的差异。这项回顾性研究分析了自主神经功能障碍青少年的人口统计学特征、症
来源:Autonomic Neuroscience
时间:2025-11-23
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DVR-NeMF:基于神经磁场的实时4D MRI动态容积重建新方法
磁共振成像(MRI)凭借其卓越的软组织对比度和无电离辐射的优势,已成为解剖成像和图像引导干预中的重要工具。然而,当面对跳动的心脏这类动态场景时,传统MRI的慢速采集特性使其难以捕捉高维度的、时间分辨的影像,即4D(三维空间+时间)成像。这严重限制了MRI在心脏功能实时评估等动态临床场景中的应用。尽管通过k空间欠采样、压缩感知等技术能够在一定程度上加速成像,但这些方法多局限于二维成像,难以满足动态应用对全时空细节的需求。深度学习中的自编码器(AE)和生成对抗网络(GAN)等方法虽被探索用于改善图像质量,但仍存在离线处理、计算成本高或精细重建能力有限等问题,无法满足临床实时应用的要求。为了解决这些
来源:Cell Reports Methods
时间:2025-11-23
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生长抑素与小白蛋白中间神经元在痕迹条件化学习与觉醒中的分工机制研究
当我们学习将特定声音与即将发生的疼痛联系起来时,大脑是如何完成这种神奇的联系的?传统观点认为,初级感觉皮层只是被动处理基本感觉特征,而更高级的脑区负责复杂的整合。然而,越来越多的证据表明,即使是在感觉皮层的浅层,也在学习过程中编码着丰富的情境信息,包括自我运动、期望和注意力状态。这表明感觉皮层远不止是一个被动的中继站,而是积极参与多模态整合的关键区域。皮层处理的一个关键特征是其丰富的中间神经元(INs)多样性,它们通过特化的连接来塑造神经动力学。其中,表达生长抑素的中间神经元(SST-INs)和表达小白蛋白的中间神经元(PV-INs)基于其结构和连接性扮演着不同的角色。SST-INs主要靶向树
来源:iScience
时间:2025-11-23
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连续成功诱导生理唤醒的实验范式:揭示压力与运动表现的非线性关系
在竞技体育、重要考试或公开演讲等高压情境下,人们常常会“发挥失常”,这种现象在心理学中被称为“压力下的窒息”(choking under pressure)。传统的理论,如基于Yerkes-Dodson定律的过度唤醒理论认为,表现与唤醒水平呈倒U型关系:适度的压力能提升表现,但过度的压力反而会导致表现下降。然而,长期以来,实验心理学研究大多将压力视为一种“有”或“无”的二元状态,例如通过金钱奖励、社会评价或竞争来制造压力情境。这种简化的对比限制了我们理解压力如何作为一个连续谱系影响表现的细微差别,也导致了研究结果的不一致。为了解决这一难题,来自东京大学的研究团队在《iScience》上发表了一
来源:iScience
时间:2025-11-23
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学习依赖性4 Hz同步化:后侧纹状体与视觉通路在感知决策中的新机制
当我们学习区分不同的视觉刺激时,大脑内部正在上演一场精密的神经交响乐。传统观点认为视觉辨别学习主要依赖于经典视觉通路(从视网膜到外侧膝状体dLGN,再到视觉皮层VC),但近年研究发现,后侧纹状体(pStr)作为感觉信息与运动反应的关键接口,在感知决策中扮演着重要角色。然而,pStr神经元活动如何在学习过程中获得感觉表征,特别是pStr与感觉输入区域之间的功能相互作用,仍然是未解之谜。为了解决这一科学问题,Sai Tanimoto和Shigeyoshi Fujisawa在《iScience》上发表了他们的最新研究。他们在训练大鼠进行视觉辨别任务的同时,慢性记录了pStr、dLGN和VC的神经活动
来源:iScience
时间:2025-11-23
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孕期电针通过脑-脾神经免疫环路调控母胎免疫稳态的机制研究
在生命最初的旅程中,子宫本应是胎儿最安全的庇护所。然而当孕妇遭遇病毒感染时,母体免疫系统过度激活可能打破这份宁静,引发流产、早产等妊娠并发症,更可能给子代带来长期神经精神疾病风险。这种称为"母体免疫激活"(MIA)的现象,已成为围产期医学领域的重要挑战。传统药物治疗在孕期应用受限,迫使科学家寻找非药物干预新途径。山东中医药大学针灸研究所团队在《Cell Reports》发表的研究,首次揭示了孕期电针刺激如何通过"脑-脾轴"调控母胎免疫平衡。研究人员发现,在病毒模拟物poly(I:C)诱导的MIA模型中,电针ST36穴能显著降低流产率、提高子代存活率,并改善成年后精神分裂症样行为异常。关键技术方
来源:Cell Reports
时间:2025-11-23
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MICU2调控发育期神经元线粒体钙信号与迁移的新机制及其在神经发育障碍中的作用
在大脑发育的复杂过程中,钙离子信号传导扮演着至关重要的角色,它调控着从基因表达到能量代谢,再到突触形成和神经传递的多种神经元功能。线粒体作为细胞的能量工厂,不仅提供ATP,还通过线粒体钙单向转运体(mtCU)介导的钙摄取参与钙信号调节。然而,线粒体钙超载长期以来被认为是细胞应激的标志,在缺血性脑损伤或神经退行性疾病中可导致神经元死亡。mtCU复合物由孔道形成亚基MCU、支架蛋白和EMRE组成,其功能受MICU1同源或与MICU2/MICU3异源二聚体的调控。尽管MICU1和MICU2的功能缺失突变都与儿童期发病的神经系统疾病相关,但令人困惑的是,成年大脑中MICU2含量极低,主要以MICU1和
来源:Cell Reports
时间:2025-11-23
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染色质重塑因子Chd7调控缺血性脑卒中后反应性星形胶质细胞增生的机制与治疗意义
当大脑遭遇缺血性卒中这场"风暴"时,脑内的星形胶质细胞会迅速进入"战斗状态",发生一系列复杂的改变,这一过程被称为反应性星形胶质细胞增生。这些细胞就像大脑中的"维修工",一方面试图限制损伤范围,另一方面却又可能阻碍神经再生。然而,科学家们对这场"细胞变身秀"背后的调控机制知之甚少,特别是表观遗传调控这一关键环节。近日,发表在《Cell Reports》上的研究为我们揭开了这一谜团。研究人员发现,一个名为Chd7的染色质重塑因子在卒中后的反应性星形胶质细胞中扮演着"指挥家"的角色。这项研究不仅揭示了Chd7通过与其合作伙伴Sox2和Atf4共同调控下游靶基因的新机制,更为卒中治疗提供了新的思路。
来源:Cell Reports
时间:2025-11-23
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脑源性神经营养因子通过受体非依赖途径激活NRF2实现细胞保护:一种新型胞内信号传导机制
在生命活动中,细胞持续面临内源性代谢产物和外界环境因素(如活性氧,ROS)带来的氧化应激威胁。为了维持稳态,生物体演化出复杂的防御系统,其中KEAP1-NRF2通路作为核心的细胞保护机制,通过调控抗氧化酶和解毒基因的表达,抵御氧化损伤。传统观点认为,该通路主要受细胞内信号(如p62、p21蛋白)或小分子化合物(如萝卜硫素)激活。然而,是否存在一种细胞外蛋白质能直接调控这一系统,一直是未解之谜。脑源性神经营养因子(BDNF)作为神经系统中重要的生长因子,已知通过结合TrkB和p75NTR受体调控神经元存活、突触可塑性。近年研究发现,BDNF水平异常与抑郁症、神经退行性疾病中的氧化应激密切相关。例
来源:Cell Reports
时间:2025-11-23