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  • "MarmoPose:基于深度学习的非人灵长类动物多目标实时三维姿态追踪系统及其在行为神经科学中的应用"

    在神经科学研究中,普通狨猴因其脑结构与认知能力接近人类、繁殖周期短等优势,已成为替代猕猴的重要模式动物。然而,传统行为研究多依赖人工观察或运动约束装置,难以捕捉自由活动状态下的自然行为细节。更棘手的是,这种高度社会化的动物常以群体形式活动,其快速三维运动与频繁肢体遮挡使得现有系统(如DeepLabCut、SLEAP)仅支持离线单目标分析,无法满足实时多目标追踪需求。这种技术瓶颈严重制约了社交行为量化、基因-行为关联等研究的发展。针对这一挑战,清华大学的研究团队开发了MarmoPose系统。该系统通过四台固定于饲养笼顶角的摄像头采集视频,采用两阶段深度学习框架:先通过改进的RTMDet模型检测狨

    来源:Cell Reports Methods

    时间:2025-02-19

  • 揭秘 Mrgprb4 谱系神经元:压力诱导愉悦感的关键及多模态特性研究

    在奇妙的人体感觉世界里,我们常常会好奇,轻柔的抚摸、适度的压力为何能让我们产生愉悦的感受?这些感觉又是如何被神经元感知和传递的呢?目前,关于感觉传递存在特异性理论和组合(多模态)理论两种观点,然而对于 Mrgprb4 神经元在感觉传导中的具体作用,以及它如何编码各种躯体输入信号,直接证据还十分匮乏。为了揭开这些谜团,中国中医科学院的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《iScience》杂志上,为我们理解神经元的功能和感觉传导机制带来了新的曙光。研究人员采用了多种关键技术方法。首先,通过构建转基因小鼠模型(如 Mrgprb4Cre; tdTomato 小鼠和 Mrgprb4Cre; G

    来源:iScience

    时间:2025-02-19

  • 猴类视觉项目识别过程中全脑神经几何结构的形成机制及其计算意义

    大脑如何处理视觉信息一直是神经科学的核心问题。传统研究多聚焦于单个脑区的神经活动,而对全脑范围内神经群体如何协同编码信息知之甚少。特别是在视觉项目识别过程中,不同脑区的神经群体是否遵循特定的动态几何模式?这些模式又如何反映信息的传递与转化?这些问题的解答将深刻揭示大脑信息处理的基本原理。北京大学心理与认知科学学院Hiroshi Yamada团队联合国内外多家机构,通过对九只猕猴四个行为实验的跨实验室数据整合,首次系统描绘了视觉识别过程中全脑神经几何的动态图谱。研究创新性地采用状态空间分析和Lissajous曲线函数拟合,揭示了从感觉输入到记忆检索的神经动力学转换规律,相关成果发表在《iScie

    来源:iScience

    时间:2025-02-19

  • CCL3:调控神经再生的关键趋化因子 —— 为神经修复与疾病治疗带来新曙光

    在神奇的人体神经系统中,周围神经损伤后有着独特的再生现象。与难以再生的中枢神经系统神经不同,周围神经在受伤后具备一定的再生能力,可恢复部分功能。然而,现实却不尽如人意,患者在遭遇严重的神经切断伤后,想要恢复到完全正常的功能状态极为罕见。多数情况下,严重损伤往往需要进行神经移植,但移植的成功率有限。而且,不完善的再生过程还会引发神经瘤和神经性疼痛等问题,给患者带来极大的痛苦。为了解开周围神经再生的谜团,寻找更有效的治疗策略,来自伦敦大学学院(University College London)的研究人员开展了深入的研究3。研究人员致力于探索在周围神经再生过程中,施万细胞(Schwann cell

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 多组学与细胞类型特异性分析:揭示人类可卡因使用障碍中腹侧纹状体的分子奥秘

    可卡因,一种令人上瘾的精神兴奋剂,让无数人深陷痛苦的泥沼。据统计,2021 年全球约有 2160 万人使用可卡因,其中近 20% 的使用者在一生中会发展成可卡因使用障碍(CUD)。目前针对 CUD 的治疗手段极为有限,完成住院治疗项目后,能保持戒断状态的患者不足 25%。因此,深入了解 CUD 的神经生物学机制迫在眉睫,这将为开发基于机制的干预措施提供关键依据。在这样的背景下,来自德国海德堡大学曼海姆医学院等机构的研究人员开展了一项深入研究。他们通过对人体死后大脑进行多组学和单细胞分辨率的分析,旨在揭示 CUD 在腹侧纹状体(VS)中的分子变化奥秘。该研究成果发表在《Cell Reports》

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • Orexin/hypocretin 受体 2 信号在 MCH 神经元中的关键作用:调控 REM 睡眠与胰岛素敏感性

    睡眠和代谢对人类健康至关重要,然而大脑中调节它们的机制却复杂且神秘。orexin/hypocretin 系统在其中起着关键作用,orexin 能维持觉醒并促进能量消耗,其系统缺陷会引发嗜睡症,还与体重增加相关。orexin 通过两种受体发挥作用,其中 Ox2R 选择性激动剂正处于嗜睡症治疗的临床试验阶段,但 Ox2R 的作用机制尚未完全明确,尤其是其在体内是否具有抑制作用存在争议。与此同时,MCH 神经元与 orexin 神经元在睡眠和代谢调节中作用相反,前者可促进睡眠、降低能量消耗和胰岛素敏感性。在这样的背景下,研究 orexin 神经元对 MCH 神经元的直接调节作用显得尤为重要。德国马克

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 神经元质子激活氯离子通道缺失通过内体过度酸化损害 AMPA 受体内吞和 LTD:机制与影响

    在神经科学领域,突触可塑性被视为学习和记忆的分子基础,其中长时程增强(LTP)和长时程抑制(LTD)是重要的表现形式,它们依赖于 AMPA 受体(AMPA receptor,AMPA R)的动态转运。然而,内体 pH 的改变会对突触传递和神经发育产生负面影响,目前对于内体 pH 在 AMPA R 转运过程中的具体作用机制尚不清楚。与此同时,质子激活氯离子(proton-activated chloride,PAC)通道虽已被发现,但其在大脑中 AMPA R 转运和突触可塑性方面的功能尚未明确。为了深入探究这些问题,来自约翰霍普金斯大学医学院(Johns Hopkins University S

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 灵长类前额叶皮层中扫视运动的前瞻性与回顾性表征:解锁大脑决策奥秘

    大脑,这个人体最神秘的 “指挥官”,掌控着我们的一举一动、思维情感。其中,背外侧前额叶皮层(dorsolateral prefrontal cortex,dlPFC)在目标导向行为中扮演着关键角色,被认为能通过工作记忆、注意力等过程,灵活整合信号,选择与情境相关的行动。然而,目前对 dlPFC 的功能仍缺乏统一清晰的认识。以往研究往往只关注其在完全学习行为任务中少数事件的活动,且对于眼跳(saccade)前后神经活动的比较,在不同情境、学习阶段和神经元层面也存在缺失。正因如此,dlPFC 的主要功能至今仍存争议。为了深入探究这一谜团,来自苏黎世大学和 ETH 苏黎世神经信息学研究所、斯坦福大学

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • Cell Reports 重磅:细胞重编程助力神经元抵御炎症损伤,为多发性硬化症治疗带来新曙光

    在医学研究的广阔领域中,多发性硬化症(Multiple Sclerosis,MS)一直是困扰科学界的难题。这是一种免疫介导且带有神经退行性病变的疾病,全球约有 230 万人深受其害。在 MS 患者体内,免疫系统如同失控的 “军队”,错误地攻击中枢神经系统,致使神经轴突脱髓鞘,神经元和轴突受损,患者逐渐出现各种神经功能障碍,严重影响生活质量。尽管目前对 MS 的研究取得了一些进展,但神经元在炎症环境中受损和死亡的分子机制仍未完全明晰,这就像隐藏在黑暗中的谜题,阻碍着有效治疗方案的开发。为了揭开这一谜题,来自麦吉尔大学蒙特利尔神经病学研究所(Montreal Neurological Instit

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 腹侧被盖区 GABA 能神经元:力向量的 “调控大师”—— 开启动机行为研究新视野

    在神经科学的研究领域中,腹侧被盖区(Ventral Tegmental Area,VTA)一直备受关注。VTA 是中脑的一个区域,传统观点认为它与奖励和动机密切相关。这里的神经元主要包括多巴胺能(Dopaminergic,DA)神经元和 γ- 氨基丁酸能(GABAergic,GABA)神经元。长久以来,大多数研究聚焦于 VTA DA 神经元,对 VTA GABA 神经元的了解相对较少。此前的研究存在一些明显的局限性。一方面,研究学习机制时常用的行为测量方法主要针对离散事件,缺乏对行为的连续测量,无法全面反映动物在任务中的行为变化。另一方面,对于 VTA GABA 神经元在动机行为中的具体作用,

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • Delta 阿片受体调控前额叶 GABA 释放机制:精准调节与神经功能的奥秘

    在大脑这个神秘的 “宇宙” 中,神经信号的传递如同繁星闪烁,精准而有序,其中阿片受体家族扮演着至关重要的角色。阿片受体分为 μ、δ 和 κ 三种亚型,广泛分布于大脑各个区域。μ 受体与阿片类止痛药的镇痛及成瘾性紧密相连,而 Delta 阿片受体(DORs)则在疼痛和奖赏回路中发挥着独特的调节作用。DORs 虽然自身不具有成瘾性,却在奖赏关联的形成过程中有着重要贡献,其在腹侧被盖区的表达能抑制酒精摄入 ,且在中前额叶皮层(mPFC)中高度富集。然而,尽管 DORs 在 mPFC 的 GABA 能中间神经元中似乎对奖赏处理起着核心作用,但它究竟如何调控这些中间神经元的功能,一直是神经科学领域亟待解

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 蛋白质精氨酸甲基转移酶 7(PRMT7):揭秘精神分裂症(SCZ)病因的关键靶点

    精神分裂症,这个神秘而又令人恐惧的精神疾病,如同隐藏在黑暗中的恶魔,悄然影响着全球约 1% 的人口。它具有很强的遗传性,但多年来,尽管通过全基因组关联研究(GWASs)发现了众多与精神分裂症相关的基因组位点,可这些位点背后的致病机制却始终像一团迷雾,让人难以捉摸。为了揭开这团迷雾,来自中南大学的研究人员踏上了探索之旅,他们聚焦于蛋白质精氨酸甲基转移酶 7(PRMT7),开展了一系列深入研究。最终,他们的研究成果发表在了《Cell Reports》上,为我们认识精神分裂症的病因带来了新的曙光。研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在基因表达调控研究方面,借助顺式表达数量性状位点(cis-e

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 帕金森病新发现:少突胶质细胞经 PSAP-GPR37-IL-6 轴驱动神经炎症与神经退行性变

    帕金森病,这个名字想必大家或多或少都有所耳闻。它是一种常见的神经退行性疾病,给患者带来极大痛苦。患者不仅会出现运动方面的问题,像身体僵硬、动作迟缓、静止性震颤等,还可能伴有感觉障碍、抑郁等非运动症状,其中疼痛更是频繁折磨着 30%-85% 的患者。然而,由于帕金森病的发病机制一直如同迷雾般难以捉摸,目前尚无有效的治疗方法来阻止或延缓其病情发展。在这样的背景下,探寻帕金森病的发病机制、找到新的治疗靶点迫在眉睫。浙江大学医学院的研究人员勇挑重担,开展了一项极具意义的研究。他们聚焦于少突胶质细胞在帕金森病发病过程中的作用机制,最终发现少突胶质细胞可通过前沙蛋白(PSAP)-G 蛋白偶联受体 37(G

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • AP-2:调控小脑突触平衡,解锁共济失调等疾病新奥秘

    在神经科学的奇妙世界里,小脑浦肯野细胞一直是科学家们重点关注的对象。浦肯野细胞在运动学习和适应中发挥着至关重要的作用,然而,它的退变却是许多神经退行性运动障碍(如共济失调)的典型特征。尽管科研人员在这方面进行了大量研究,但浦肯野细胞存活的调控机制依旧迷雾重重。其中,维持其两种主要兴奋性输入 —— 平行纤维(PF)和攀缘纤维(CF)突触之间的平衡,对突触可塑性和小脑功能至关重要,可目前人们对这一平衡的维持机制以及它与浦肯野细胞退变的关系知之甚少。为了揭开这些谜团,来自德国科隆大学(University of Cologne)的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Cell Reports

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 揭示 OVLTGlut-PVN-preBotC 通路:口渴驱动嗅探行为的神经机制新突破

    在动物的生存策略中,嗅探行为至关重要,它能帮助动物定位和追踪环境中的物体。然而,目前对于这一行为背后的神经机制,科学界还知之甚少。特别是在口渴这种生理状态下,嗅探行为与寻找水源之间的联系以及相关神经调控机制,更是亟待探索。同时,虽然已知终板血管器(OVLT)在口渴和饮水调节中发挥重要作用,但 OVLT 谷氨酸能神经元(OVLTGlut神经元)对嗅探行为的影响及潜在神经回路机制仍不明确。为了解开这些谜团,河北医科大学的研究人员开展了深入研究。他们发现,高渗刺激能显著增加小鼠的嗅探行为,同时激活 OVLTGlut神经元。通过一系列实验,确定了 OVLTGlut- 下丘脑室旁核(PVN)- 前包钦格

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 重复外周抗原刺激对脑内驻留记忆 CD8+T 细胞的影响及意义探究

    在过去,人们曾认为大脑是免疫特权器官,与免疫系统相对隔离。但随着研究的深入,科学家发现人类大脑中其实存在着具有先天和适应性免疫能力的细胞。这一发现颠覆了传统认知,也引发了新的疑问:当人体反复遭受外周病毒感染时,大脑中的适应性免疫细胞会受到怎样的影响呢?毕竟,病毒感染具有季节性和重复性,可目前很少有研究关注到这一点。而且,大脑中TRM在多次外周病毒感染后的神经保护机制也有待揭示。正是在这样的背景下,美国爱荷华大学(University of Iowa)的研究人员开展了此项研究,相关成果发表在《Cell Reports》上,为我们理解大脑免疫提供了重要线索。研究人员主要采用了以下关键技术方法:一是

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 血小板调控小鼠恐惧记忆:揭示脑 - 体通信新机制

    在人体这个复杂的 “小宇宙” 里,神经系统和免疫系统如同两位紧密合作的 “伙伴”,它们之间的双向交流影响着众多生理和病理过程。比如,周边神经元会 “伸出援手”,为淋巴器官的免疫调节贡献力量;而免疫细胞也会 “驻扎” 在中枢神经系统(CNS)中,参与调节生理功能、影响疾病的发展或转归。不过,以往对于血小板在这个 “交流网络” 中的角色,人们知之甚少。血小板虽小,却在止血、血栓形成等过程中发挥着关键作用,近年来还发现它具有炎症和免疫功能。但在健康大脑中,血小板是否参与神经免疫调节、如何影响大脑功能,这些问题一直困扰着科研人员。为了揭开这些谜团,来自罗马第一大学(Sapienza Universit

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 急性应激诱导焦虑行为的神经分子机制:Pde4b 调控的 AUDGABA-S1TrSst回路研究

    焦虑,这个在日常生活中并不陌生的情绪,在动物的生存中扮演着重要角色。当哺乳动物遭遇急性应激刺激时,会产生暂时的焦虑情绪,这有助于它们保持警惕,应对潜在威胁。然而,长期以来,急性应激诱导焦虑的神经和分子机制却如同迷雾,让科学家们难以捉摸。众多研究虽然已经发现了一些与焦虑相关的脑区,如腹内侧前额叶皮层、基底外侧杏仁核和腹侧海马体等,但对于急性应激究竟如何调节神经回路从而引发焦虑,了解还远远不够。在这样的背景下,青岛大学的研究人员开展了一项具有重要意义的研究,相关成果发表在《Cell Reports》上。研究人员为了深入探究急性应激诱导焦虑行为的机制,运用了多种关键技术方法。他们使用了单细胞测序技术

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 视觉体验如何通过群体编码转换塑造视觉皮层刺激反应:深度解析大脑视觉奥秘

    在神奇的大脑世界里,视觉感知一直是科学家们深入探索的重要领域。当我们看到周围的世界时,大脑中的视觉皮层会产生一系列复杂的反应。然而,目前关于感觉和行为体验如何改变视觉皮层对刺激的编码,仍然存在诸多谜团。比如,不同研究中,神经元对任务刺激的表征数量、方向调谐曲线的变化等结果都不一致,这让我们对大脑视觉处理机制的理解变得更加困难。而且,对于皮层表征可塑性的功能,到底是提高刺激编码保真度,还是服务于其他目的,也尚无定论。在这样的背景下,为了揭开这些谜团,伦敦大学学院(UCL)的研究人员展开了一项极具意义的研究。这项研究成果发表在《Cell Reports》上,为我们理解大脑的视觉处理机制带来了新的曙

    来源:Cell Reports

    时间:2025-02-19

  • 基于神经风格迁移模拟冷冻电镜断层图像的 FakET:突破冷冻电镜数据瓶颈的新利器

    冷冻电镜(cryo-electron microscopy,cryo-EM)技术就像一台微观世界的 “超级放大镜”,让科学家们能够窥探到生物大分子在细胞内的神秘结构和相互作用。然而,这台 “放大镜” 在使用过程中却遇到了不少麻烦。在冷冻电镜断层扫描(cryo-electron tomography,cryoET)时,样本就像一个 “调皮的小精灵”,不仅容易被电子束损伤,而且获取的投影图像存在大量噪声,这使得从这些图像中精准识别分子变得异常困难。更糟糕的是,为了训练能够处理这些图像的深度学习模型,需要大量的标注数据,但现有的基于物理模型的数据生成方法,如 SHREC 模拟器,计算成本极高,就像建

    来源:Structure

    时间:2025-02-19


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