• 错误驱动下记忆表征上调机制的探秘：解锁大脑学习奥秘

  在日常生活中，我们学习新知识时并非总是一帆风顺，就像老师记新班级学生名字，有些能立刻记住，有些却要反复尝试。大脑究竟如何应对这些学习失败，进而促进记忆形成呢？此前的研究虽发现后内侧前额叶皮层（posterior medial frontal cortex，pMFC）的错误信号与记忆形成有关，但对于其促进错误后学习的神经生理机制却知之甚少。为了填补这一空白，来自德国奥托 - 冯 - 格里克大学（Otto-von-Guericke-University Magdeburg）等机构的研究人员开展了一项研究，相关成果发表在《Communications Psychology》杂志上。研究人员为了深入探

  来源：Communications Psychology

  时间：2025-01-31

• 重大发现！C 末端酰胺标记蛋白经 SCF–FBXO31 通路降解，开辟蛋白质量控制新视野

  在细胞的微观世界里，蛋白质就像一个个忙碌的 “小工人”，维持着细胞的正常运转。然而，当细胞遭遇衰老、神经退行性疾病或各种应激情况时，蛋白质的 “工作秩序” 就会被打乱。一些蛋白质会发生错误折叠、定位异常，还可能积累化学损伤，这些受损的蛋白质如果不及时清理，就会像细胞内的 “垃圾” 一样，堆积起来产生毒性，威胁细胞的健康。一直以来，科学家们都在努力寻找细胞清理这些 “问题蛋白质” 的机制。虽然知道蛋白质的降解与泛素 - 蛋白酶体系统（ubiquitin - proteasome system）密切相关，也了解到许多翻译后修饰（PTMs）可以标记蛋白质进行降解，但对于大多数非酶促修饰在蛋白质稳态中

  来源：Nature

  时间：2025-01-30

• 贝叶斯 DPA-TISR 神经网络：活细胞长期超分辨率成像与可靠置信度量化的创新突破

  在生命科学的微观研究领域，细胞内部的奥秘一直吸引着众多科研人员不断探索。超分辨率（SR）显微镜的出现，让科学家们能够突破传统光学显微镜的分辨率限制，更清晰地观察细胞内的细微结构和动态过程。然而，这一技术也存在着诸多挑战。比如，在提高空间分辨率的同时，往往需要在速度和成像时长等方面做出牺牲。而且，现有的单图像超分辨率（SISR）神经网络在应用于时间推移数据时，暴露出两大严重缺陷：一方面，它无法有效捕捉相邻帧之间的时间依赖关系，这使得超分辨率重建的保真度大打折扣，图像在时间序列上的一致性也很差；另一方面，该模型仅能生成生物结构的单色强度图像，却不能对输出结果的置信度进行定量且可靠的评估，这让研究人

  来源：Nature Biotechnology

  时间：2025-01-30

• 空间分辨转录组学与图深度学习：提升中枢神经系统肿瘤诊断精度的新利器

  在医学领域，肿瘤诊断一直是关乎患者治疗与康复的关键环节。尤其是中枢神经系统（CNS）肿瘤，其诊断的准确性对后续治疗方案的制定起着决定性作用。过去，传统的诊断方法主要依据组织的形态外观和单一蛋白质的表达情况。然而，随着医学研究的深入，人们发现这些方法存在诸多局限性。如今，DNA 甲基化和下一代测序（NGS）技术虽已成为 CNS 肿瘤分类的重要基石，但它们对 DNA 的质量和数量有着较高要求。在实际临床操作中，像高功能区肿瘤的活检样本往往较小，不仅难以进行全面的形态学检查，获取的 DNA 量也有限，无法满足这些先进分子诊断技术的需求。此外，肿瘤含量极低的样本同样面临无法完成全面分子检测的困境，这使

  来源：Nature Cancer

  时间：2025-01-30

• 大鼠静息态麻醉下 fMRI 数据采集与分析：建立通用规范，助力神经影像研究

  摘要：像人类连接组计划这样获取大型数据集的模板，引导着神经影像学界实现可重复性的数据采集和科学严谨性。相比之下，小动物神经影像往往依赖特定实验室的方案，这限制了跨研究的比较。建立广泛验证的方案有助于获取大型数据集，这对于揭示功能磁共振成像（fMRI）研究中常见的潜在微小效应至关重要。在此，概述了大鼠 fMRI 数据集的采集流程，并描述了动物处理、磁共振成像（MRI）序列参数、数据转换、预处理、质量控制和数据分析。该流程设计具有跨实验室通用性，已通过 20 个研究中心、不同扫描仪和 4.7T 至 17.2T 磁场强度的数据集进行验证，可用于在大量数据集间比较功能连接测量的研究。MRI 流程每只大

  来源：Nature Protocols

  时间：2025-01-30

• 衰老引发小鼠与人类中脑mRNA-蛋白质表达失调：多巴胺与谷氨酸能神经元的转录翻译解耦机制

  岁月这把刻刀并未削减小鼠和人类中脑的神经元数量，却在分子层面留下了深刻印记。研究团队发现，随着年龄增长，中脑多巴胺能神经元中负责合成多巴胺的关键酶——酪氨酸羟化酶（Tyrosine Hydroxylase, Th）的mRNA表达量悄然下滑，谷氨酸能神经元的标志物囊泡谷氨酸转运体2（Vesicular Glutamate Transporter 2, Vglut2）转录本也同步减少。令人惊讶的是，在那些"双语"神经元（同时表达Th+和Vglut2+）中，这两种信使RNA如同相约好的舞伴，一起跳着递减的华尔兹。然而故事在蛋白质层面出现反转：纹状体突触释放位点的TH和VGLUT2蛋白水平稳如泰山，这

  来源：Molecular Psychiatry

  时间：2025-01-30

• 双相情感障碍风险梯度下风险决策适应的神经特征：锂盐治疗的调节作用

  双相情感障碍(BD)是一种以情绪极端波动为特征的精神疾病，患者常在抑郁与躁狂状态间反复切换，给个人和社会带来沉重负担。尽管锂盐作为经典情绪稳定剂已使用数十年，但其神经机制及BD患者决策异常的生物学基础仍不明确。更棘手的是，临床观察发现即使处于非发作期，BD患者的情绪波动仍显著高于健康人群，这种微妙却持续的不稳定性如何转化为日常风险决策行为？牛津大学等机构的研究团队在《Molecular Psychiatry》发表的研究，首次通过多维度实验设计揭示了BD风险梯度下风险决策适应的神经特征及其与锂盐治疗的关联。研究采用纵向行为监测(50天)、计算建模和fMRI技术，纳入低/高风险MDQ筛查志愿者(n

  来源：Molecular Psychiatry

  时间：2025-01-30

• 综述：阿尔茨海默病（AD）病理生理学中的少突胶质细胞

  少突胶质细胞在阿尔茨海默病病理生理学中的研究进展长久以来，人们对阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）的认知多聚焦于神经元层面。但随着研究深入，如今已明确神经胶质细胞在 AD 的发生发展中也扮演着重要角色。在各类神经胶质细胞里，小胶质细胞、星形胶质细胞以及血管相关成分的生物学机制已被大量研究并取得显著成果，然而少突胶质细胞在 AD 中的探索却仍处于起步阶段。过去，传统观念一直将少突胶质细胞视为 AD 病理过程中的被动旁观者。但越来越多的新证据表明，少突胶质细胞会积极参与并对淀粉样蛋白（amyloid）和 tau 蛋白病理变化产生反应。在疾病状态下，少突胶质细胞会发生功能转

  来源：Nature Neuroscience

  时间：2025-01-30

• 综述：神经退行性疾病的遗传学是年龄相关损伤清除失败的遗传学

  背景通过全基因组关联研究、全外显子和全基因组测序分析晚发性神经退行性疾病，已成功发现许多增加患病风险的变异。但多数被描述的基因座并非严格致病，而是与损伤反应途径有关，且多为功能缺失或降低的等位基因。例如在阿尔茨海默病中，相关基因座常涉及小胶质细胞和脂质代谢；帕金森病中多与溶酶体或线粒体自噬有关；在缠结疾病里，似乎与泛素蛋白酶体系统相关。所以，这些疾病通常是年龄相关的损伤清除失败的结果。虽然清除途径（小胶质细胞、溶酶体、泛素蛋白酶体）有区别，但相互关联，并非完全独立。“致病” 这一术语在此易产生误导，因为这些变异并非引发疾病，而是在阻止疾病发生方面能力较弱。基于此背景，有助于解释疾病相关基因座，

  来源：Molecular Psychiatry

  时间：2025-01-30

• 综述：颅骨骨髓与颅脑膜通道：重新定义中枢神经系统免疫监视的格局

  重新定义中枢神经系统免疫监视的格局传统观点认为，中枢神经系统（CNS）是“免疫豁免”区域，但近年研究发现，颅骨骨髓（Skull Bone Marrow）通过颅脑膜通道（Skull Meninges Channels, SMCs）与脑膜直接相连，形成了一条快速响应CNS损伤的免疫通路。这一发现彻底改变了人们对神经免疫互作的认知。颅骨骨髓与邻近结构的解剖关系颅骨骨髓并非孤立的造血器官，而是通过SMCs与硬脑膜形成物理连接。SMCs是由血管与窦状隙融合而成的骨性通道，宽度仅18-25μm，其密度和直径因颅骨区域而异：额骨和枕骨通道密度最高（12-14/mm2），而顶骨最低（2-4/mm2）。这些通道

  来源：Cell Death & Disease

  时间：2025-01-30

• 笑气成瘾之谜揭秘：N2O 如何 “操控” 大脑奖赏通路？

  在现代社会，一种名为笑气（N2O）的气体逐渐进入大众视野。它常被用于牙科和急救护理，能带来短暂的愉悦、放松甚至幻觉，因其获取方便、成本较低，在过去几十年里，作为娱乐用途的使用量急剧上升，已成为全球第七大常见的娱乐性药物，尤其在欧美国家青少年中滥用问题突出 。然而，人们对它成瘾的机制却知之甚少。与此同时，已知多巴胺能（DA）从腹侧被盖区（VTA）投射到伏隔核（NAc）的 VTA - NAc 多巴胺通路，在药物成瘾中起着关键作用 ，而且脑源性神经营养因子（BDNF）及其下游信号通路也与多种药物成瘾相关 。为了揭开笑气成瘾的神秘面纱，香港大学中医药学院的研究人员展开了一系列研究，相关成果发表在《Tr

  来源：Translational Psychiatry

  时间：2025-01-30

• 突破模拟阻性交叉阵列难题：高效实现循环神经网络非线性函数逼近

  随着人工智能的蓬勃发展，深度学习在诸多领域取得了令人瞩目的成就。然而，模型规模的不断扩张，使得计算能耗成为了一个棘手的难题。在传统的冯・诺依曼架构下，频繁的内存访问以及高昂的内存访问能耗，严重制约了深度学习的进一步发展。模拟内存计算（IMC）作为一种新兴的技术，有望打破这一困境。它通过利用物理特性在电阻式内存阵列中并行计算，在卷积层和全连接层的实现上展现出了节能和低延迟的优势。但在循环神经网络（RNN）领域，IMC 却遭遇了滑铁卢，尤其是在自然语言处理和语音识别中广泛应用的长短期记忆网络（LSTM）。这主要是因为 RNN 中大量的非线性激活函数，在 IMC 实现过程中会带来显著的时间和能量损耗

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-30

• 血浆 DOPA 脱羧酶：在路易体病诊疗中的独特价值与挑战

  在神经医学领域，路易体病（Lewy body diseases，LBDs）是困扰老年人认知和身体机能的常见病症，像痴呆伴路易体（dementia with Lewy bodies，DLB）和帕金森病（Parkinson’s disease，PD）都属于 LBDs。然而，它们的诊断过程困难重重，因为其临床和病理特征与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，AD）等其他神经退行性疾病有大量重叠。尽管种子聚集试验在检测 LBDs 中的 α - 突触核蛋白病理方面有价值，但却无法反映多巴胺能损伤等其他重要疾病进程。此前研究提出，DOPA 脱羧酶（DOPA decarboxylase，DD

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-30

• 人脑默认模式网络的细胞构筑与连接架构解析：揭示信息整合的解剖学基础

  在认知神经科学领域，默认模式网络(DMN)一直是个充满谜团的"明星"脑网络。这个当我们在发呆、回忆或规划未来时异常活跃的网络，既能在外部任务中"安静"下来，又能根据任务需求灵活调整。这种看似矛盾的功能特性让科学家们困惑不已：为什么同一个神经网络既能支持"走神"这样的内省过程，又能参与对外部刺激的高级加工？更令人费解的是，DMN的各个子区分布在大脑不同脑叶，它们是如何协同工作的？这些问题的答案，很可能隐藏在DMN的微观结构中。为了揭开这些谜团，由Casey Paquola和Boris C. Bernhardt领衔的国际研究团队开展了一项开创性研究。他们巧妙结合死后大脑的超高分辨率三维组织学重建(

  来源：Nature Neuroscience

  时间：2025-01-29

• p53 SUMO化修饰通过SET/PP2A通路加速阿尔茨海默病衰老进程及tau病理的机制研究

  衰老作为阿尔茨海默病(AD)的核心风险因素，其分子机制与疾病进程的关联亟待阐明。最新研究发现，AD患者脑组织中p53蛋白的小泛素相关修饰(SUMOylation)水平异常升高。这种发生在p53第386位赖氨酸(K386)的修饰会拆解SET/p53蛋白复合体，促使SET蛋白转位至细胞质。游离的SET与蛋白磷酸酶2A(PP2A)相互作用并抑制其活性，最终导致神经元内tau蛋白的异常过度磷酸化——这是AD特征性病理改变的关键环节。更引人注目的是，p53的SUMO化修饰还通过促进其第15位丝氨酸(Ser15)的磷酸化，直接驱动神经元衰老进程。动物实验证实，这种修饰会引发突触损伤和认知功能障碍等典型AD

  来源：Cell Death & Differentiation

  时间：2025-01-29

• 揭秘乌苏图病毒：Ifnar-/-小鼠模型中剂量与毒株依赖的致死性研究

  在病毒的世界里，乌苏图病毒（Usutu virus，USUV）正逐渐引起人们的关注。它是一种由蚊子传播的人畜共患黄病毒，原本在特定区域活动，近年来其地理范围却不断扩张，开始在中东和欧洲等地 “兴风作浪”。这种病毒主要在蚊子和鸟类之间传播，可导致鸟类大量死亡，影响鸟类种群数量。而当它 “跨界” 感染哺乳动物，包括人类时，情况也不容小觑。多数情况下，人类感染 USUV 后症状较轻或无症状，但也有部分人会出现发烧、皮疹、头痛等症状，少数免疫功能低下者甚至会发展成严重的神经侵袭性疾病。目前，虽然对 USUV 的研究在不断推进，但仍存在诸多问题。一方面，不同研究中使用的动物模型、病毒毒株、病毒剂量和接种

  来源：npj Viruses

  时间：2025-01-29

• 海马CA3区锥体神经元顶树突稳定编码空间记忆的亚细胞群体成像工具开发

  在神经科学领域，海马CA3区锥体神经元如何通过树突区室化计算实现空间记忆编码，一直是未解之谜。传统单神经元记录技术难以捕捉群体动态，而高密度钙成像又面临亚细胞结构重叠带来的信号解混难题。现有分析工具如suite2p和CNMF在树突形态多样性场景下性能受限，导致研究者无法系统比较顶树突与基底树突在行为编码中的功能差异。纽约大学等机构的研究团队通过开发新型亚细胞群体成像工具d-NMF，突破了这一技术瓶颈。该研究创新性地将初始化策略与约束非负矩阵分解(CNMF)结合，通过四步流程(初始化、优化、合并、筛选)实现了对重叠率高达47%的树突网络的精准解析。借助合成数据集验证，d-NMF在信号质量>

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-29

• 揭秘果蝇幼虫防御行为抉择的神经环路机制

  在自然界中，动物们时刻面临着各种危险，为了生存，它们必须迅速且恰当地做出防御反应。然而，长期以来，动物如何灵活地选择不同防御行为，以及背后精确的神经环路机制，一直是科学界的未解之谜。例如，在面对逼近的危险时，有些动物会选择迅速逃离，而有些则会静止不动以躲避敌人的察觉。这种行为选择的差异，究竟是由什么因素决定的呢？为了揭开这层面纱，来自 Université Paris-Saclay 等多个研究机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为我们理解动物防御行为的神经基础提供了关键线索。研究人员运用了多种关键技术方法。在行为学研究方面，通过搭

  来源：Nature Communications

  时间：2025-01-29

• 电击晕对斑马鱼幼体的行为和神经生理学影响：一种优化的安乐死方案

  在生物医学研究的大舞台上，斑马鱼（Danio rerio）可是一位 “明星” 实验动物。每年，全球有超过 500 万条斑马鱼被用于各类实验，随着研究的深入，这个数字还在不断攀升。在实验结束后，如何妥善地对斑马鱼幼体进行安乐死，成为了一个备受关注的问题。目前常用的斑马鱼幼体安乐死方法存在诸多弊端。过量麻醉法中，使用的 MS - 222 虽然操作相对简单，但起效较慢，大约需要一分钟，而且斑马鱼在这个过程中会出现厌恶反应，不同个体之间对药物的反应差异较大，导致其可靠性大打折扣。快速冷却法，虽然被部分使用，但它需要将斑马鱼幼体在冷水中浸泡数小时才能确保死亡，这不仅延长了动物可能遭受痛苦的时间，而且在欧

  来源：Lab Animal

  时间：2025-01-29

• 基于瞬态轨迹的循环神经网络揭示工作记忆编码机制：从模型设计视角支持动态活动理论

  工作记忆(Working Memory, WM)作为大脑临时存储和处理信息的核心认知功能，其神经编码机制长期存在两大理论阵营的争论：一方认为WM通过神经元群体的持续放电活动(persistent activity)维持，类似于动力系统的吸引子状态；另一方则主张信息编码于动态变化的瞬态轨迹(transient trajectory)中。这场持续数十年的争论在实验和计算模型研究中均未达成共识，而现有神经网络模型往往只能模拟其中一种模式，缺乏直接比较两种编码机制记忆性能的研究。中国科学院的研究团队在《Communications Biology》发表的研究中，创新性地构建了瞬态轨迹循环神经网络(Tr

  来源：Communications Biology

  时间：2025-01-29

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