腦科學日報|Cell:恢復免疫系統可以支持腦損傷後的修復

2020-12-14 腦科學君

1,一直被誤解……最新《科學》看清「致病」蛋白如何幫助記憶

來源:學術經緯

頂尖學術期刊《科學》的最新一期上,刊登了一項有關「澱粉樣蛋白」的研究。美國Stowers研究所(Stowers Institute for Medical Research)的科學家與合作者首次以原子解析度描述了大腦神經細胞中一種澱粉樣蛋白的結構,讓我們對這類常與神經疾病聯繫在一起的蛋白有了新的認識。

具體來說,CPEB/Orb2在腦中有兩種結構形態,分別執行不同的功能,對於形成持久的記憶非常重要。主要形態是可溶的單體,在神經連接處(也就是突觸)抑制翻譯過程;而當記憶形成時,這些單體會自我組裝成有生物化學活性的澱粉樣蛋白,促進突觸的蛋白質翻譯。

2,大牛Kataoka等Angew:糖衣炮彈!葡萄糖包裹納米載體跨血腦屏障遞送藥物

來源:奇物論

目前反義寡核苷酸(ASO)治療中樞神經系統(CNS)疾病的方法是通過侵入性給藥,給患者帶來很大負擔。為了減輕這一負擔,東京大學Kazunori Kataoka(片岡一則)院士和Kanjiro Miyata等人報導了通過使用血糖控制作為外部觸發,跨越血腦屏障,向大腦系統性輸送ASO。

3,Cell突破:恢復免疫系統可以支持腦損傷後的修復

來源:細胞

研究人員發現,在恢復免疫細胞以支持修復過程後,治療腦損傷的方法發生了重大轉變。昆士蘭大學的研究集中在大腦的學習和記憶中心--海馬體,以及它在成年期產生新的腦神經細胞的獨特能力,這對學習至關重要。

"恢復活力的小膠質細胞改善了小鼠的學習和記憶,防止了組織損失,刺激了神經元的誕生,"Vukovic博士說。"我們已經表明,小膠質細胞在某種程度上被誤解了,我們需要更多地了解它們如何支持和刺激促進修復的途徑。"這項研究發表在《Cell》雜誌上。

4,一種擁有嗅覺的算法

來源:Nature自然科研

《自然-機器智能》發表的一篇論文Rapid online learning and robust recall in a neuromorphic olfactory circuit報告了一種設計用來模擬生物嗅覺的神經算法。

美國舊金山英特爾神經形態計算實驗室的Nabil Imam和美國康奈爾大學心理學系計算生理學實驗室的Thomas Cleland描述了一種基於哺乳動物嗅覺系統的神經算法,可以學習並鑑別氣味樣本。之後,在一個神經形態系統中實現該神經算法,並利用甲苯、氨、丙酮、一氧化碳和甲烷等,對其進行氣味訓練,最後在風洞中通過傳感器的數據進行測試。研究結果揭示了有助於理解哺乳動物嗅覺以及改進人工化學感知系統的計算特徵。這些發現也意味著,改造此類生物神經系統或代表了一種可以開發出超越當前人工智慧趨勢的新算法的強大方法。

5,BRAIN:利用機器學習揭示了兩種精神分裂症的神經解剖學亞型

來源:思影科技

本文的研究者使用新穎的半監督機器學習方法研究了多機構多種族隊列中的神經解剖亞型,旨在發現與疾病相關的不同模式。本研究發現了兩種不同的神經解剖亞型。

亞型1表現出較低的灰質體積,在丘腦,伏隔核,顳內側,前額葉/額葉內側和島狀皮層中最為突出;亞型2顯示基底神經節和內囊的體積增加以及正常的腦容量。亞型1表現出與病程相關的廣泛的腦容量減少和較差的發病前功能。亞型2解剖結構正常、穩定,但基底節及內囊較大,不能用抗精神病藥劑量來解釋。這些亞型挑戰了腦容量減少是精神分裂症的一個普遍特徵的觀點,並提出了不同的病因解釋方案。

6,大腦免疫連接的發現幫助進一步了解自閉症

來源:自閉症互助圈

研究人員發現了之前未被檢測到的大腦與免疫系統之間的連接,該連接系統由腦膜上的淋巴管組成。該研究的作者指出,這一發現同樣有利於了解炎症在孤獨症等神經疾病方面的作用。他們的研究成果發表在《自然》雜誌上。

該發現是由Kipnis實驗室的博士後Antoine Louveau完成的。他是在改進了一種把老鼠腦膜(覆蓋腦補的一層細胞)作為整體來檢測的方法後探測淋巴管。這使他發現腦膜上的免疫細胞是以管狀形式分布。進一步分析發現,這些免疫細胞位於淋巴血管網絡中。新發現的淋巴管為研究免疫系統在大腦疾病如孤獨症、阿爾茨海默氏症、多發性硬化等症中的作用開闢了新途徑。

7,在線教育的腦科學研究:華東師範大學近紅外超掃描研究團隊獲得新進展

來源:華東師範大學心理與認知科學學院

近期,在線教育是大中小學校的主要教學活動形式。學生喜歡怎樣的線上材料?為什麼有些線上材料更能吸引學生?教師該怎樣呈現教學材料?等等。

針對這些問題,華東師範大學心理與認知科學院的胡誼教授及其團隊,採用基於功能性近紅外光譜成像(functional near infrared spectroscopy, fNIRS)的大腦超掃描技術,對教學材料所引發的學生偏好,教師呈現材料的方法,以及師生之間的大腦同步,進行了深入研究。近期,團隊兩篇論文同時發表在國際著名神經影像期刊《Neuroimage》

8,哥大新研究:運動可使大腦老化推遲 4 年!磁共振成像是如何掃描大腦的?

來源:雷鋒網

近日,一項來自美國哥倫比亞大學(Columbia University)的研究顯示,相比不常運動的老人,經常進行散步、遊泳或跳舞等運動的老年人大腦萎縮程度更低,大腦老化時間相對晚 4 年。據悉,完整論文擬定於 2020 年 4 月 25 日至 5 月 1 日在加拿大多倫多舉行的全球最大神經學盛會美國神經病學學會(American Academy of Neurology)第 72 屆年會上發布。

前文閱讀

1,腦科學日報|用於脊髓損傷修復的功能性支架;為何會有吃飽的感覺

2,腦科學日報|Current Biology:新的睡眠方法或可增強大腦的記憶力

相關焦點

  • 腦科學日報:一夜之間逆轉「永久性」腦損傷;女性更容易失眠
    科學家一夜之間逆轉動物「永久性」腦損傷,還讓老年大腦恢復了年輕態...該研究顯示,這種名為ISRIB的小分子藥物可以在創傷性腦損傷數月後恢復記憶功能,此外,它還能逆轉唐氏綜合症認知障礙、預防與噪音相關的聽力損失、對抗某些類型的前列腺癌,甚至還能增強健康動物的認知能力。
  • 腦科學日報|1億神經元計算系統誕生;人類大腦皮層結構的遺傳基礎
    該研究確定了199個重要的基因座,並發現了顯著富集的基因座,可影響產前皮質發育過程中活躍的調節元件內的總表面積,支持放射狀單位假說。今天,英特爾宣布推出其最新神經擬態系統 Pohoiki Springs,首次將計算能力擴展到了 1 億個,將 Loihi 的神經容量增加到一個小型哺乳動物大腦的大小。Pohoiki Springs 是一個數據中心機架式系統,是英特爾迄今為止開發的最大規模的神經擬態計算系統。它將 768 塊 Loihi 神經擬態研究晶片集成在 5 臺標準伺服器大小的機箱中。
  • 腦科學日報:人工蛋白質成功修復神經連接;午睡超1小時有損健康
    該研究發現了膠質母細胞瘤(glioblastoma multiforme,GBM)中激活異常的AKT/β-catenin信號會導致免疫檢查點分子PD-L1表達水平升高並造成腫瘤免疫逃逸,基於該研究結果,研究人員使用AKT抑制劑MK2206與PD-1抗體聯合用藥治療小鼠GBM模型,發現聯合用藥對GBM模型的治療效果遠好於單藥治療。
  • 腦科學日報|elife: 「換腦魚」模型揭秘大腦和感官反饋的影響
    本周,美國生物學家通過計算機建模了青色埃氏電鰻不同的大腦和身體,成功模擬了「魚腦移植」。該研究由美國國家科學基金會資助,發表在3月23日的《eLife》期刊。該研究團隊發現了交換魚類信息處理和運動系統的模型。結果表明,在匹配不同身體後,「換腦魚」依賴感官反饋來迅速彌補大腦與身體的不匹配,以恢復控制精細運動的能力,比如遊泳。
  • 腦科學日報:實時跟蹤5-羥色胺、多巴胺,為大腦打開新窗口
    Read Montague說:「世界上有大量的人正在服用藥物化合物來擾亂多巴胺和5-羥色胺傳遞系統,從而改變他們的行為和心理健康。這是首次神經信號傳遞系統中的即時活動被測量,並被確定與感知和認知能力有關。」
  • 腦科學日報:繞過眼睛,大腦植入視覺!當大腦遭遇「運輸故障」…
    具體而言,這個包含 1000 多個微小的、刺激大腦的電極植入物,可以在猴子的大腦中產生可識別的運動和複雜形狀的感知,包括字母表中的字母。這一重磅成果發表在 12 月 4 日最新一期的《科學》雜誌上。 2,《科學》子刊封面:當大腦遭遇「運輸故障」…這會是阿爾茨海默病的治療新目標嗎?
  • 腦科學日報:在自閉症小鼠中實現社交行為恢復;體重對大腦的影響
    科學家在自閉症小鼠模型中實現社交行為恢復 來源:小柯生命 8月8日,發表在《Neuron(神經元)》上的一項新研究中,來自美國德克薩斯大學西南醫學中心(UTSW)的研究團隊開發了一種生物發光的晝夜節律基因工程小鼠和相關成像系統,可以使小鼠細胞的生物鐘波動可視化
  • 腦科學日報:可印在皮膚上的監測傳感器;類腦計算系統新框架
    類腦計算系統和傳統計算系統的層次結構 一直以來,通過模擬人腦信息處理方式,仿製像人腦一樣具有「思維」、在工作性能上超越人腦的「類腦系統」,實現通用人工智慧,是眾多科學家畢生追求的夢想。
  • 腦科學日報:繞過眼睛,大腦植入視覺!當大腦遭遇「運輸故障」……
    具體而言,這個包含 1000 多個微小的、刺激大腦的電極植入物,可以在猴子的大腦中產生可識別的運動和複雜形狀的感知,包括字母表中的字母。這一重磅成果發表在 12 月 4 日最新一期的《科學》雜誌上。2,《科學》子刊封面:當大腦遭遇「運輸故障」…這會是阿爾茨海默病的治療新目標嗎?
  • 腦科學日報:愛吃甜食會越來越「重口味」;體能差,更易患抑鬱症
    這些MET-types代表了皮質GABA能中間神經元類型的統一定義,並提供了一個系統的框架以跨不同形式捕獲現有知識並橋接未來分析。 3,Nat Immunol:科學家揭示了一種新型的遺傳特質 或能保護人類機體免疫系統免於衰老 來源:細胞 近日,一篇發表在國際雜誌Nature Immunology上的研究報告中,來自波恩大學等機構的科學家們通過研究發現,一種在胚胎心臟發育過程中扮演關鍵角色的遺傳特質
  • 改寫兒童腦損傷規則!二甲雙胍可修復腦損傷、改善認知
    2019年11月,加拿大多倫多大學醫學科學研究所的一支研究團隊發表在《Science Advances》的一篇研究報告表明,二甲雙胍能夠激活大腦中的神經幹細胞和祖細胞,修復大腦損傷。時隔半年多,該研究團隊有了更進一步的發現:二甲雙胍有望改寫兒童腦損傷治療的遊戲規則。與安慰劑治療相比,二甲雙胍可顯著恢復兒童腦腫瘤患者因顱腦放療導致的認知和神經損傷,並且在女性患者中療效更為顯著。
  • 腦科學日報:肥胖導致性早熟的原因;人類的認知能力在35歲最高
    近日,來自谷歌研究中心的Viren Jain課題組和來自哈佛大學腦科學中心的Jeff W. Lichtman課題組於Cell雜誌合作發表了一篇題為 The Mind of a Mouse 的文章,系統的闡述了繪製完整的鼠腦神經連接體圖譜對探索神經科學領域的深遠意義。
  • 腦科學日報|超聲波助力老年痴呆治療;5-羥色胺平衡大腦內部交流
    2,腦科學研究院邵志勇課題組發現 「肌肉-表皮-膠質」信號軸調控突觸空間特異性來源:復旦大學腦科學研究院復旦大學腦科學研究院/醫學神經生物學國家重點實驗室邵志勇課題組在調控突觸空間特異性信號通路機制研究中取得重要進展。
  • 腦科學日報:光療增強空間記憶的神經通路機制;新型大腦訓練
    工作模型 Kabuki症候群是又被稱為歌舞伎臉譜症候群,這是一種罕見的多系統疾病,以顱面異常、出生後發育遲緩、智力障礙和各種器官畸形為特徵。該研究揭示了NAD+代謝通過調節免疫檢查點PD-L1的表達,驅動腫瘤免疫逃逸的新機制,並提出了通過補充NAD+前體增強免疫治療耐受腫瘤對抗PD-1/PD-L1抗體治療敏感性的新策略。
  • 科學家開發一種阻斷劑來降低免疫反應 從而促進中風後認知恢復延長...
    「通過再灌注治療,我們可以恢復血液流動,這對於保存組織是必不可少的,但是免疫系統會產生持續的炎症反應,而不受再灌注作用。」 MUSC微生物學和免疫學系教授、文章的資深作者Stephen Tomlinson博士說。這可以解釋為什麼儘管機械再灌注有90%的成功率將血液流回大腦,但只有大約40%的患者在三個月內恢復了足夠的運動和推理能力,能夠獨立滿足日常需要。
  • 腦科學日報:微觀關係距離與宏觀社會生態對人際信任的交互影響
    2,Brain Circul:科學家開發出治療中風的新型策略來源:生物谷近日,一項刊登在國際雜誌Brain Circulation上的研究報告中,來自路易斯安那州立大學等機構的科學家們通過研究表示,他們所開發的一種專利性藥物和選擇性的DHA衍生物的聯合用藥相比單一藥物而言或能有效保護大腦細胞並增加中風後的症狀恢復。
  • 迷走神經刺激喚醒昏迷15年的植物人 這是腦損傷患者的福音or困惑
    「這有可能促使他們恢復意識,我認為他們其實才是能夠受益於這種技術的最佳患者。」希裡古希望未來能夠在患者受傷後儘早應用VNS療法,這有可能幫助患者避免重大損傷。由於迷走神經系統的保護天性,這可能會起到作用——研究人員已經知道,VNS能夠增加腦源性神經營養因子,這種因子能夠保護神經元細胞免於凋零。如果你不了解迷走神經是什麼,那是情有可原的。
  • 腦科學日報:從皮膚中讀懂你的情緒;讓食慾暴增的腦細胞
    1,STM | 餘棣華團隊揭示阻斷中性粒細胞用於治療腦轉移的新途徑,發現EZH2的非甲基轉移酶的新功能來源:BioArt腦轉移是中樞系統最常見的惡性腫瘤,它的發生率是原發性腦腫瘤的10倍。該研究發現了經典表觀遺傳蛋白EZH2 和新發現的696位絡氨酸磷酸化的EZH2 (pY696-EZH2) 在腦轉移灶裡都相對較高表達;Y696-EZH2高表達的腦轉移細胞召集中性粒細胞進入腦轉移灶內並具有免疫抑制性,從而輔助腦轉移的進展。阻斷中性粒細胞進人腦部從而減弱它們的免疫抑制性可以有效地抑制小鼠模型的腦轉移。
  • Cell:經過先天免疫訓練的中性粒細胞可對抗癌症
    2020年11月12日訊/生物谷BIOON/---諸如免疫檢查點抑制劑藥物之類的免疫療法為癌症的治療帶來了巨大的改變。據大多數臨床醫生和科學家的理解,這些藥物作用於所謂的適應性免疫系統,即應對身體特定威脅的T細胞和B細胞。
  • 腦科學日報:首個人類心臟神經元的3-D圖譜發布;狗狗救人的原因
    2,首篇 | 脊髓損傷-單細胞測序研究:細胞異質性和相互作用的單細胞分析來源:腦脊髓科學進展脊髓損傷(SCI)後的組織癒合過程對於維持組織穩態、限制組織損傷發展至關重要,但最終會導致形成疤痕而不利於再生修復。