腦科學日報:神奇生物眼睛再生的秘密;阿爾茨海默病的性別差異

2021-01-09 騰訊網

1,切掉的眼睛還能再生?今日《科學》揭示這種神奇生物的秘密

來源:學術經緯

真渦蟲(planarian)是一種神奇的生物,它最為人所知的特點就是具有超強的再生能力:把它的腦袋給切掉,剩下的身體可以長出一個新的腦袋。這種神奇生物的再生能力有著很高的精準度。僅僅切掉它的眼睛,在幾天之後,真渦蟲的眼睛也能重新給長回來,並且新的眼睛還具有正常的功能。成年的真渦蟲,又是掌握了什麼奧秘,能夠讓眼睛重生呢?在6月26日發表的一篇《科學》論文中,來自麻省懷特海德研究所(Whitehead Institute)的一支團隊對這個問題進行了回答。

使用螢光原位雜交(FISH)技術,研究人員們在真渦蟲的視覺系統附近發現了一小批全新的細胞。這些細胞與神經有很高的重合度,它們要麼在眼睛附近,靠近感光細胞伸出神經軸突的位置;要麼沿著軸突前行的路徑分布。新找到的「路標細胞」裡,根據基因表達的特徵,研究人員們意外發現,其中兩類居然是肌肉細胞!原來在肌肉裡會分泌一些特殊的信號分子,告訴這些指路的細胞前往哪裡。如果幹擾這些信號分子,指路的細胞就會迷路,前往錯誤的地方,也把神經引導到錯誤的地方。

2,哥倫比亞大學華人團隊解析出人類GABA B受體非活性狀態結構

來源:小柯生命

人類GABA B受體是G蛋白偶聯受體(GPCR)C類家族的成員,可介導抑制性神經傳遞,並與癲癇、疼痛和成癮有關。近日,美國哥倫比亞大學Qing R. Fan、Joachim Frank、Oliver B. Clarke等研究人員合作解析出人類GABA B受體處於非活性狀態的結構。該結構通過冷凍電鏡以非活動狀態捕獲。該項研究成果於2020年6月24日在線發表在《自然》雜誌上。

這些結構揭示了幾個與受體預結合的配體,包括兩個大的內源性磷脂,它們嵌入跨膜結構域以維持受體的完整性並調節受體的功能。研究人員還確定了兩個亞基的跨膜螺旋3和5之間未知的異二聚體界面,其作為非活性構象的特徵。

3,Adv. Sci.: 3D列印的軟光刻技術,用於複雜的分區微流體神經裝置

來源:奇物論

分區微流體平臺是神經科學研究中的寶貴工具。但是,由於缺乏一種簡單的製造方法來創建具有高縱橫比功能的複雜設備架構,因此仍然無法充分利用該技術的潛力。於此,丹麥技術大學Johan Ulrik Lind、Janko Kajtez等人提出了一種混合增材製造方法,用於製造開放式、分隔良好的神經裝置,該方法提供了更大的設備設計自由度,消除了對人工後處理的需求,並增加了系統的生物相容性。

4,新研究揭示前額葉皮層動態在工作記憶中的作用

來源:小柯生命

西班牙IDIBAPS研究所Albert Compte團隊發現,前額葉皮層中持續活動與活動沉默動態之間的相互作用是工作記憶中序列偏好的基礎。

使用猴子和人類的電生理數據,研究人員揭示了控制記憶期間神經脈衝的吸引子動態與前額葉皮層(PFC)中的沉默活動機制相互作用。這種相互作用允許記憶重新激活,從而增強空間工作記憶中的序列偏好。6月22日,《自然—神經科學》雜誌在線發表了這一最新研究成果。

5,這些抑鬱症狀較重時,可能需要阿立哌唑增效治療

來源:醫脈通精神科

基於單胺假說,正性與負性情感可能受不同單胺遞質系統的調節,後者主要受5-HT能調節,而前者主要受DA能調節。既往研究顯示,針對存在顯著興趣缺乏及嚴重活動水平下降的抑鬱患者,以5-HT能及NE能機制為主的抗抑鬱藥(如西酞普蘭及去甲替林)療效往往有限,而促DA能抗抑鬱藥安非他酮則顯示出一定優勢。加拿大達爾豪斯大學Rudolf Uher博士等提出假說:聯用DA受體部分激動劑(如阿立哌唑)有望為興趣-活動症狀突出的抑鬱患者帶來較大的獲益。

為驗證上述假說,作者針對加拿大抑鬱生物標誌物集成網絡研究1(CANBIND-1)樣本進行了一系列分析。該研究6月16日在線發表於J Clin Psychiatry。本項研究中,抑鬱症患者若興趣缺乏及活動減少的症狀並不嚴重,則從艾司西酞普蘭單藥治療中顯著獲益的可能性很高。然而,上述症狀較嚴重時,抗抑鬱療效似乎可通過聯用多巴胺受體部分激動劑阿立哌唑加以提升

6,女性比男性更早出現與阿爾茨海默病相關的大腦變化

來源:阿爾茨海默病

據威爾康奈爾醫學院(Weill Cornell Medicine)的研究人員的最新研究,更年期激素的變化會增加阿爾茨海默病相關的大腦改變的風險。這項研究於6月24日發表在美國神經病學學會的醫學雜誌《神經病學》(Neurology)上。

研究發現中年女性的阿爾茨海默病相關斑塊比同齡男性多30%。女性的大腦葡萄糖代謝也降低了22%,這意味著大腦的能量水平更低,大腦萎縮的程度也要高出11%。當卵巢停止產生雌激素和黃體酮時,這些大腦生物標記與更年期有關。

7,Nature Communications:使用連接組的嵌入向量表徵映射大腦結構與功能之間的高階關係

來源:思影科技

自然語言處理中的類似問題已經通過word2vec等算法得到了一定程度地有效解決,這些算法可以在有意義的低維向量空間中創建單詞的嵌入及其上下文關係。在這裡,作者應用這種方法來創建大腦網絡中的嵌入向量表徵——或者稱之為連接組嵌入(connectome embeddings, CE)。CE可以表徵大腦區域之間的對應關係,並且可以用於推斷原始結構擴散成像所缺少的連接,例如,半球間同位連接(inter-hemispheric homotopic connections)。

此外,本文建立了功能和結構連接的深度學習預測模型,並以面部處理系統為例,模擬了在整個網絡上的損傷效果。CE為揭示連接組結構和功能之間的關係提供了一種新的方法。在深度學習與神經影像處理結合越來越緊密的今天,本文提出了一個更基本的對網絡特徵進行編碼的方法,相比降維處理,這種方法可能在日後會有更大的發展空間。

8,治療阿爾茨海默病躁動症,創新療法獲FDA突破性療法認定

來源:藥明康德

6月27日,Axsome Therapeutics宣布,美國FDA已經授予該公司開發的在研療法AXS-05突破性療法認定,適應症為阿爾茨海默病(AD)患者的躁動症狀(agitation)。AXS-05是一種新型口服NMDA受體拮抗劑。它由右美沙芬(dextromethorphan)和安非他酮(bupropion)構成,並且使用了Axsome公司的代謝抑制技術。右美沙芬是一種非競爭性NMDA受體拮抗劑,它同時也是sigma-1受體激動劑,菸鹼型乙醯膽鹼受體拮抗劑,和5-羥色胺和去甲腎上腺素轉運蛋白的抑制劑。安非他酮能夠提高右美沙芬的生物利用度,同時也是去甲腎上腺素和多巴胺再攝取抑制劑,和菸鹼型乙醯膽鹼受體拮抗劑。

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    編輯 | 藥明康德內容團隊來源:學術經緯真渦蟲(planarian)是一種神奇的生物,它最為人所知的特點就是具有超強的再生能力:把它的腦袋給切掉,剩下的身體可以長出一個新的腦袋,令人稱奇。真渦蟲具有極強的再生能力丨圖片來源:參考資料[2]事實上,這種神奇生物的再生能力有著很高的精準度。
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