腦科學日報：可穿戴設備幫助ALS患者交流；「走進」身體看細胞

1，Mol Cell | 魏綠等報導果蠅神經系統調控mRNA選擇性切割和多聚腺苷化(APA)新機制

來源：BioArt

近日，來自美國紀念斯隆-凱特琳癌症中心(MSKCC)的Eric Lai實驗室在Molecular Cell雜誌發表了文章Overlapping Activities of ELAV/Hu Family RNA Binding Proteins Specify the Extended Neuronal 3』 UTR Landscape in Drosophila。

該研究以果蠅神經系統為研究對象，發現了一類神經系統特異性RNA結合蛋白，ELAV/Hu家族蛋白，能夠調控果蠅神經系統中前體mRNA的選擇性切割和多聚腺苷化過程，作者提出了三種ELAV/Hu家族蛋白具有可以互相補充的調控組織特異性APA的活性。該研究首次確認了果蠅神經系統中調控APA的反式調節元件(trans-acting factors)，並進一步闡釋了ELAV/Hu家族蛋白調控神經系統APA的分子機制。

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2，Sci Adv丨鬱金泰團隊發現神經退行性疾病防治新靶點FAM171A2

來源：BioArt

近日，復旦大學附屬華山醫院神經內科鬱金泰教授、董強教授團隊與青島大學附屬青島市立醫院譚蘭教授團隊、哈佛大學麻省總院張燦教授和陸軍軍醫大學大坪醫院王延江教授等合作在Science Advances雜誌在線發表了題為「The FAM171A2 gene is a key regulator of progranulin expression and modifies the risk of multiple neurodegenerative diseases」研究論著。

本研究基於臨床研究、生物信息學分析，結合基礎實驗，首次發現一個新基因FAM171A2是神經退行性疾病發病相關重要蛋白顆粒蛋白前體(progranulin,PGRN)的關鍵調節基因，並且是阿爾茨海默病（AD）、帕金森病（PD）、額顳葉痴呆（FTLD）等神經退行性疾病的風險基因。此外，本研究還明確了FAM171A2在血管內皮細胞和小膠質細胞上表達，提示該基因可能具備調節血腦屏障和神經炎症等方面的功能。這一發現有助於闡明腦內PGRN的調節網絡，為神經退行性疾病防治提供新靶點。

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3，研究發現了一種有預防和逆轉阿爾茨海默病潛力的突破

來源：阿爾茨海默病

由加拿大卡爾加裡大學卡明醫學院（CSM）S.R.Wayne Chen博士領導的一個研究小組發現，限制一種稱為蘭諾定受體2（ryanodine receptor 2，RyR2）通道的開放時間，在動物模型中可以逆轉並預防阿爾茨海默病的進展，該通道像通向位於心臟和大腦中的細胞的通道一樣。

他們還確定了一種可以中斷疾病進程的藥物（用於心臟病的卡維地洛，Carvedilol）。將藥物給予動物模型的效果非常顯著：治療一個月後，這些動物模型的記憶力喪失和認知障礙消失了。這項突破性研究的結果最近發表在同行評審期刊《細胞報告》（Cell Reports）上。

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4，在這個方面，早期人腦和人工智慧有著「詭異」的對應

來源：科技工作者

一項近日發表在《當代生物學》雜誌的文章指出，大腦在視覺形成的初始階段就會檢測到三維形狀信號（比如突起、凹陷、軸形或球體）。這一自然人腦策略與約翰霍普金斯大學研究人員在訓練人工智慧時發現的智能視覺策略一致。

研究人員對自然神經元和人工神經元進行了同樣的圖像反應測試，並在論文中詳細介紹了大腦視覺皮層V4區的神經元是如何形成三維形狀信號的，打破了過去40年來的研究局限性（過去科學家只關注二維形狀信號）。隨後，研究人員在高級計算機視覺網絡AlexNet的早期階段（第3層）發現了人工神經元的相似反應。神經科學教授Ed Connor說，實際上，AlexNet及類似的深層網絡部分是基於大腦中的多級視覺網絡設計的，而他們觀察到的相似之處可能預示著，未來我們有機會利用自然智能和人工智慧之間的關聯。

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5，精神分裂症患者的感覺統合功能受損與其小腦激活減弱相關

來源：中科院心理所

神經軟體症是指在運動協調、感覺統合以及抑制功能上的一系列輕微損傷，廣泛見於分裂型特質人群、精神分裂症患者及其未患病一級家屬等精神分裂症譜系群體。已有研究表明，神經軟體症與精神分裂症症狀相關，在精神分裂症的發生發展中扮演重要角色。

中國科學院心理健康重點實驗室神經心理學與應用認知神經科學實驗室的陳楚僑研究員帶領其團隊與其國際合作者設計了一項實驗。實驗記錄了52名首發精神分裂症患者、52名對照組、25名精神分裂症患者未患病的兄弟姐妹、以及56名健康同卵雙生子與56名健康異卵雙生子在完成感覺統合任務時的腦激活模式。

結果提示，小腦激活減弱可能是精神分裂症譜系群體感覺統合異常的重要神經機制，並且該異常在一定程度上受遺傳因素影響。而完成感覺統合任務時的小腦激活異常可能是精神分裂症譜系的內表型之一。研究論文已在線發表於Journal of Abnormal Psychology。

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6，嗅覺皮質彌散峰度成像對帕金森病的早期診斷價值

來源：中華神經科雜誌

目前臨床上早期輔助診斷帕金森病的影像學檢查主要包括有經顱黑質超聲、磁共振成像等。磁共振彌散峰度成像（DKI）是新發展的成像技術，對分析神經纖維組織完整性更具優勢，有利於發現中樞神經系統細微組織結構的病變。

本文擬應用DKI技術定量分析早期帕金森病組與健康對照組嗅覺皮質各腦區的差異，並研究其與年齡、病程、Hoehn-Yahr（H-Y）分期、嗅覺功能、認知功能的相關性，探討DKI技術對帕金森病的早期診斷價值。結果表明，左側杏仁核DKI可以作為帕金森病早期的生物標誌物，對帕金森病早期輔助診斷具有一定幫助。MoCA、FAB量表可用於監測帕金森病患者認知障礙進展水平的工具。帕金森病認知功能障礙可能與額葉功能損害相關。

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7，可穿戴設備幫助ALS患者交流

來源：生物谷

患有肌萎縮性側索硬化症(ALS)的人，他們控制肌肉的能力會逐漸下降。因此，他們經常失去說話的能力，很難與他人交流。

麻省理工學院的一個研究小組現在設計了一種可伸縮的、類似皮膚的裝置，它可以附著在病人的臉上，並可以測量諸如抽搐或微笑這樣的小動作。使用這種方法，患者可以通過儀器測量和解讀各種各樣的情緒，比如「我愛你」或者「我餓了」。該研究發表在了Nature Biomedical Engineering上。

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8，「鑽進」細胞，探尋病因！這款VR設備讓科學家在你的身體漫步

來源：大數據文摘

在上周發表在《自然醫學》上的一篇論文中，研究人員描述了一款使科學家能夠使用虛擬實境（VR）頭盔進入細胞或其他生物結構內部並進行探索的新型軟體。這種新鮮的、近乎個人化的生物結構觀察，可能讓研究人員更好地了解細胞的內部運作，並尋找疾病的成因。

這款名為vLUME的軟體允許科學家們切割並操縱感興趣的子區域的視圖。vLUME軟體使用由數百萬個單獨的點組成的超解析度圖像的數據，這些點又稱為螢光團，代表了單個分子的3D位置。vLUME先將這些信息渲染為點雲，或空間中的一組數據點。接著對點雲進行探索和分割。然後，該軟體使用聚類算法對複雜的數據集進行分析，以找到生物結構的模式。該軟體將免費提供給學術界使用。用戶需要的只是一個VR頭盔。

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