腦科學日報:蝙蝠導航的認知地圖證據;自供電的仿生聚合物支架

2020-12-03 腦科學君

1，Science封面: 蝙蝠與人類，到底是誰傷害了誰？

來源：生命科學前沿

來自以色列特拉維夫大學（Tel-Aviv University）和希伯來耶路撒冷大學（HebrewUniversity of Jerusalem）7月10日發表在SCIENCE的封面文章「Cognitive map–based navigation inwild bats revealed by a new high-throughput tracking system」揭示了蝙蝠導航的認知地圖證據。

研究人員發現野蝙蝠很少表現出隨機搜索，而是目標明確的、直接的飛行，在頻繁的飛行中反覆覓食，甚至會衍生出捷徑飛行。且蝙蝠可通過模擬，時滯嵌入和軌跡分析等一系列感知動作，完善認知地圖，這排出了不基於地圖飛行的猜想。這個結果與之前認知地圖（導航）的預期相符，並再一次支持了先前圈養蝙蝠飛行研究中獲得的神經生物學證據。

回歸到本次新冠大流行與蝙蝠之間的恩怨情仇不難看出，蝙蝠的遷移和種群的交互可能導致對人類有害的病原跨越地區傳播到人類，又比如16年剛果金爆發的伊波拉病毒，被認為起源是一隻遷移的蝙蝠。因此，基於認知地圖為基礎的蝙蝠飛行軌跡研究是非常有必要的，這對於人類認識、了解甚至是掌握蝙蝠的行動蹤跡是必不可少的。

2，Nature 綜述 | 人類疾病遺傳學簡史

來源：BioArt

近日，來自牛津大學的Mark I. McCarthy在Nature上發表了綜述A brief history of human disease genetics，系統回顧了人類疾病遺傳學發展的裡程碑事件，詳細枚舉了遺傳變異與功能表型關係的全基因組分析方法和未來十年發展的策略和方向，並總結反思人類疾病遺傳學領域研究獲得的經驗教訓。

3，《Current Biology》發表清華張偉課題組新發現：平行機械感受信號通路介導果蠅產卵決策行為

來源：THUMcGovern

7月9日，清華大學生命學院，IDG/麥戈文腦科學研究院張偉研究員在《Current Biology》雜誌上在線發表題為「Parallel Mechanosensory Pathways Direct Oviposition Decision-Making in Drosophila」的研究長文，報導了關於動物感知機械力神經機制的最新研究結果。

動物依賴特化的機械感受器官和神經元感知外界環境中的機械力信號，如風，聲音，質地硬度等。黑腹果蠅利用唇瓣上的機械感覺毛判斷食物表面硬度，起始取食行為。多個機械敏感離子通道參與感知該過程中的質地硬度。除了取食硬度感知，果蠅選擇產卵地點時需要利用多個感覺器官，如足，唇瓣和產卵器判定產卵基質的硬度，並最終決定產卵決策行為。

利用遺傳學篩選、行為學測定、光學成像以及功能性生理實驗，本研究鑑定了三條平行的機械力感受通路，分別表達不同的機械感受受體，最終介導果蠅選擇低硬度區域排卵，且該編碼機制完全不同於已報導的取食硬度感受機制模型。該研究有助於加深機械力感受分子和細胞機制的理解，促進解析神經編碼的複雜性，特別是為下遊中樞神經系統信號整合機制的探究奠定基礎。

4，上海交大Small：自供電的仿生聚合物支架，可增強運動恢復能力和神經功能

來源：奇物論

壓電材料可以通過機械刺激產生電能，因此可以促進電活性組織的癒合，成為治療外傷性周圍神經損傷的一種有前途的治療方法。上海交通大學附屬第六人民醫院的鄭憲友、Cunyi Fan和上海交通大學的袁偉恩等研究人員，採用三維可注射多層生物製造技術製備了壓電氧化鋅納米發電機支架。

壓電聚合物支架具有良好的力學和物理特性，它的生物相容性為雪旺細胞提供了粘附性、增殖性和血管生成界面，神經生長因子(NGF)和血管內皮生長因子(VEGF)等功能性蛋白的高表達反映了這一點。壓電導管可加快神經傳導速度，促進軸突再髓鞘形成，並通過恢復終板肌肉恢復運動功能。

5，《AFM》：用於觸覺感知的超軟、具有正負壓介電效應的液體金屬彈性體泡沫

來源：高分子科學前沿

基於液體金屬彈性體泡沫的無線無源長距離壓力傳感器

美國北卡羅萊納州立大學Michael Dickey團隊製備了一種超柔軟，可壓縮，並且具有高介電常數的液態金屬彈性體泡沫。通過壓縮泡沫，從而在較大範圍（5.6–11.7）內提高介電常數，稱之為「正壓介電效應」。有趣的是，課題組發現了在被壓縮至大應變時，由於液態金屬液滴的幾何變形，這種材料的介電常數卻出現降低現象，出現「負壓介電效應」。

該研究通過電磁理論和有限元模擬從理論上證實了該機理。基於液態金屬彈性體泡沫，展示了一種具有高靈敏度，高初始電容和較大電容變化的軟觸覺傳感器。此外，還展示了一種具有高轉換效率的遠程無線無源壓力傳感器。

6，記憶遊戲可以幫助我們了解腦損傷

來源：阿爾茨海默病

在腦外傷後，為什麼有些人會迅速恢復技能，而另一些人則會面臨長期的功能障礙？波士頓大學的神經科學家Jerry Chen和他的同事們試圖通過理解大腦的哪一部分用來處理感覺信息和記憶的來回答這個問題。研究結果發表在《神經元》(Neuron)雜誌上。

Chen博士的團隊為小鼠創造了一個記憶遊戲，使用了一種名為「光遺傳學」的技術，以檢查大腦中處理觸覺信息（S1）和記憶（S2）的兩個區域的功能。研究人員發現，小鼠大腦的S1和S2區域執行許多相同的處理，經常相互之間來回發送信息。S1似乎更多地參與了即時感官信息的處理，從而了解了小鼠的鬍鬚如何實時運動。S2似乎特別參與了幫助小鼠回憶過去的事件，而小鼠則依靠這個大腦區域來記住遊戲第一輪中發生的事情。

研究結果表明S1和S2的接線方式不同，因為S2中的腦細胞比S1中的腦細胞相互連接更牢固。當腦細胞之間的聯繫更加緊密時，提示可能會更容易引發細胞鏈並觸發記憶，這是神經活動的「多米諾效應」。雖然人類沒有小鼠樣的長鬍鬚，但該團隊的實驗觀察結果可能代表了人類手處理的相同類型的感官信息。

7，帕金森病眼部症狀和體徵的研究進展

來源：中華神經科雜誌

帕金森病眼部症狀和體徵是指帕金森病患者視覺通路中由於異常的病理生理改變所導致的臨床症候群，主要包括眼球活動異常和視覺障礙。該症候群可在疾病的早期出現，並與疾病的病程、抗帕金森病藥物的使用等因素相關。使用光學相干斷層掃描、視頻眼動儀、磁共振成像、評估量表等方法可協助發現帕金森病患者的眼部症狀和體徵。

帕金森病眼部症狀和體徵是既往被忽視的帕金森病非運動症狀之一，儘早識別該症候群有助於帕金森病的早期診斷以及判斷疾病的進展和預後。文章從臨床表現、影像學表現及病理生理學改變等方面綜述帕金森病眼部症狀和體徵的研究進展及其在臨床診療中的應用。

8，卒中重磅！美國FDA優先審查Brilinta+阿司匹林：首個降低高危患者卒中風險的雙效抗血小板療法!

來源：生物谷

阿斯利康（AstraZeneca）近日宣布，美國食品和藥物管理局（FDA）已受理抗凝血劑Brilinta（ticagrelor，替卡格雷）的一份補充新藥申請（sNDA）並授予了優先審查。該sNDA尋求批准Brilinta，聯合阿司匹林，用於發生急性缺血性卒中或短暫性腦缺血發作（TIA）的患者，降低後續卒中風險。

FDA已指定該sNDA的處方藥用戶收費法（PDUFA）目標日期為2020年第四季度。如果獲得批准，Brilinta+阿司匹林將成為第一種可降低這些高危患者後續卒中風險的雙效抗血小板療法。

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1，腦科學日報：鈉離子可影響生物鐘；智力發展與青春期外界環境有關

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    據報導，日前來自以色列的科學家團隊在美國最新一期的《科學》雜誌上，發表了有關於蝙蝠導航能力的論文，研究顯示，蝙蝠竟然和人類一樣，擁有「空間記憶能力」，它們的大腦中自動存在著一幅「認知地圖」，可以幫助它們在飛行的時候開啟導航功能，讓它們即使是「離家」幾十公裡，也可以準確地回到自己的巢穴。
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