腦科學日報:大腦中的「冥想盆」;人們為什麼能夠看到3D圖像?

2021-01-20 腦科學君

1，Cell Stem Cell | 成體神經幹細胞可通過TNF-α信號傳導途徑響應全身炎症

來源：BioArt

可逆的靜止狀態是組織特異性幹細胞（SCs）的一個特徵，許多成年細胞龕位含有處於兩種激活狀態的SCs。

11月17日，來自西班牙瓦倫西亞大學的Jose Manuel Morante-Redolat 課題組和Isabel Farias課題組在Cell Stem Cell雜誌上發表了一篇題為 「Adult Neural Stem Cells Are Alerted by Systemic Inflammation through TNF-a Receptor Signaling」的文章，在這項研究中，作者開發了一種多級策略分析神經幹細胞（NSCs）的不同狀態，以鑑定調節其靜止或激活水平的信號，同時確認了促進NSCs「警覺性」的信號傳導途徑，從而建立了一個新概念，即SCs可以對系統環境作出響應。

2，Nature背靠背 | 受翻譯調控的特定類型記憶存儲的神經元亞群鑑定

來源：BioArt

近日，來自紐約大學神經科學中心的Eric Klann課題組在Nature雜誌上發表了一篇題為 Amygdala inhibitory neurons as loci for translation in emotional memories 的文章，作者針對小鼠中央外側杏仁核的抑制性神經元，阻止對真核生物起始因子4E（eIF4E）和真核生物起始因子2α磷酸化（p-eIF2α）敏感的細胞類型特異性翻譯程序，表明在中央外側杏仁核中表達生長激素抑制素（SOM）的抑制神經元中的從頭翻譯對於條件性恐懼反應的長期存儲是必要的，而表達蛋白激酶Cδ（PKCδ）的抑制性神經元中從頭翻譯對於存儲條件性安全反應是必要的。這一研究為從頭蛋白合成在中央外側杏仁核中不同抑制性神經元群體中對長期記憶鞏固的作用提供了新見解。

在同期Nature雜誌上，來自以色列海法大學的Kobi Rosenblum課題組和來自加拿大麥吉爾大學的Nahum Sonenberg課題組合作發表題為 eIF2α controls memory consolidation via excitatory and somatostatin neurons 的文章， 該研究發現學習過程可以減少海馬體興奮性神經元和表達生長激素抑制素（SST）的抑制性神經元中eIF2α的磷酸化（p-eIF2α），而p-eIF2α的消融可以增強突觸可塑性及長期記憶，提出eIF2α依賴的翻譯程序會通過興奮性和表達SST抑制性神經元的自主機制來調控記憶鞏固事件。

這兩項研究分別通過多種實驗手段對中央外側杏仁核和海馬體不同神經元亞群進行分析，確認與不同類型記憶（如條件性恐懼記憶，條件性安全記憶等）相關的神經元亞群，也進一步完善了神經元類型特異性的對記憶鞏固的翻譯調控機制。

3，尋找大腦中的「冥想盆」，還原真實的記憶

來源：生物通

新皮層是人腦中最大、最強大的區域。它所有重要的認知功能都是由兩種截然不同的信息流匯聚而成的：一種是「自下而上」的信息流，它代表來自環境的信號；另一種是「自上而下」的信息流，它傳遞的是關於過去經驗和當前目標的內部生成的信息。由弗萊堡大學醫學院教授Johannes Letzkus博士領導的研究小組現在已經確定了這種依賴經驗的所謂自上而下信息的關鍵來源。研究結果在《Science》雜誌上發表。

研究人員發現了一種先前未知的機制，可以精細地調節這些信息，並在新皮層最外層發現了一種特殊類型的神經元，它動態地控制著這些自上而下的信號流。這證實了科學家們的假設，即丘腦對感覺新皮質的投射是以前與感覺刺激相關的經驗的關鍵信息來源。

4，無身份的神經元是阿爾茨海默病的細胞標誌

來源：阿爾茨海默病

加州大學聖地牙哥分校（UCSD）的研究人員發現了導致阿爾茨海默病的神經元新機制。他們發現染色質結構的變化(染色質是緊緊纏繞在一起的DNA)會觸發神經元失去其專門的功能，恢復到更早的細胞狀態。這會導致突觸連接的缺失，這種影響與記憶喪失和痴呆有關。研究人員還觀察到了其他缺陷：神經元基因被抑制，因此這些細胞不再有任何指示來告知它們是神經元，它們處於一種類似前體的狀態，這是損傷或壓力的信號。研究結果發表在《科學進展》（Science Advances）雜誌上。

5，Sci Adv: 研究揭示人們為什麼能夠看到3D圖像?

來源：細胞

Eloísa Herrera博士領導的來自UMH-CSIC的研究人員發現了一種對形成雙側迴路至關重要的遺傳機制，這對使人體能夠獲得3D視覺或使運動協調成為可能。這項發現發表在最近的《Science Advance》雜誌上。

將視網膜連接到大腦的兩條光學神經中的每條神經都是由大量神經纖維形成的。兩條視神經以X形結構匯聚在一起，稱為X形視交叉，位於大腦底部。在此發生兩個大腦半球之間的信息交叉，從而使3-D視覺成為可能。研究發現，稱為Zic2的蛋白質會在視網膜神經元中關閉使軸突越過另一大腦半球的遺傳程序，從而使視覺信號到達同一半球。

6，Cell Metab | GDF-15中和療法或可緩解鉑類藥物誘導的不良反應

來源：BioArt

近年來，有報導提出生長分化因子GDF-15會在臨床前模型中引發厭食和體重減輕，且已證明鉑類藥物會增加睪丸癌患者的循環GDF-15水平。GDF-15在最後區和孤束核中選擇性表達，通過激活神經膠質細胞源性神經營養因子受體樣（GFRAL）來調節能量平衡。

11月17日，來自美國輝瑞公司內科研究部門的Danna M. Breen 團隊在Cell Metabolism雜誌上發表了一篇題為「GDF-15 Neutralization Alleviates Platinum-Based Chemotherapy-Induced Emesis, Anorexia, and Weight Loss in Mice and Nonhuman Primates」的文章，在這項研究中，作者探討了在小鼠和非人類靈長類動物模型中，GDF-15阻滯對鉑類藥物誘發的嘔吐，厭食和體重減輕的影響，並證明GDF-15中和是減輕化療誘導的副作用並改善患者生存質量的潛在治療方法。

7，mSphere：調節微生物組能夠治療自閉症

來源：轉化醫學

在發表於《mSphere》雜誌的新研究中，Rosa Krajmalnik-Brown，James Adams及其同事強調了細菌在人類腸道中對自閉症譜系障礙（ASD）的診斷和治療至關重要。

在較早的研究中，研究人員觀察到使用一種稱為微生物轉移療法（MTT）有效改善了ASD患者的胃腸道和行為症狀。這項新研究更仔細地研究了通過MTT改變的ASD患者的血漿和糞便代謝產物。

對619種血漿代謝物的分析顯示，在MTT手術之前，ASD兒童具有獨特的代謝特徵。通過MTT，ASD兒童血漿中關鍵代謝物的水平變得與通常發育的兒童的水平更加相似，這表明這是由於將細菌群調整為與正常健康腸道中的條件更相似的結果，其中包括微生物多樣性的顯著上升。

8，河南大學王新AFM: 基於生物相容性液體電解質的摩擦電納米發電機，用於生物力學能量收集和可穿戴人機互動

來源：奇物論

河南大學王新等人基於碘化鉀和甘油（KI-Gly）液體電解質作為工作電極，開發了一種可伸縮和形狀可調的液體基單電極摩擦電納米發電機（LS-TENG），用於收集人體運動能量，為可穿戴電子設備提供電能。

LS-TENG具有很高的輸出性能，並在250%拉伸和10000次反覆接觸分離運動後保持穩定的輸出性能。LS-TENG還可以獲得生物力學能量，包括手臂晃動、人體行走和手叩擊，在沒有額外電源的情況下為商用電子設備供電。

前文閱讀

1，腦科學日報：給機器人裝上「大腦」「小腦」！計算神經科學新工具

2，腦科學日報：阿爾茨海默症與腸道的聯繫；第一隻完整的恐龍大腦

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