最新《科学》看清“致病”蛋白如何帮助记忆

1,一直被误解……最新《科学》看清“致病”蛋白如何帮助记忆

顶尖学术期刊《科学》的最新一期上,刊登了一项有关“淀粉样蛋白”的研究。美国Stowers研究所(Stowers Institute for Medical Research)的科学家与合作者首次以原子分辨率描述了大脑神经细胞中一种淀粉样蛋白的结构,让我们对这类常与神经疾病联系在一起的蛋白有了新的认识。

具体来说,CPEB/Orb2在脑中有两种结构形态,分别执行不同的功能,对于形成持久的记忆非常重要。主要形态是可溶的单体,在神经连接处(也就是突触)抑制翻译过程;而当记忆形成时,这些单体会自我组装成有生物化学活性的淀粉样蛋白,促进突触的蛋白质翻译。

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2,大牛Kataoka等Angew:糖衣炮弹!葡萄糖包裹纳米载体跨血脑屏障递送药物


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目前反义寡核苷酸(ASO)治疗中枢神经系统(CNS)疾病的方法是通过侵入性给药,给患者带来很大负担。为了减轻这一负担,东京大学Kazunori Kataoka(片冈一则)院士和Kanjiro Miyata等人报道了通过使用血糖控制作为外部触发,跨越血脑屏障,向大脑系统性输送ASO。

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3,Cell突破:恢复免疫系统可以支持脑损伤后的修复


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研究人员发现,在恢复免疫细胞以支持修复过程后,治疗脑损伤的方法发生了重大转变。昆士兰大学的研究集中在大脑的学习和记忆中心--海马体,以及它在成年期产生新的脑神经细胞的独特能力,这对学习至关重要。

"恢复活力的小胶质细胞改善了小鼠的学习和记忆,防止了组织损失,刺激了神经元的诞生,"Vukovic博士说。"我们已经表明,小胶质细胞在某种程度上被误解了,我们需要更多地了解它们如何支持和刺激促进修复的途径。"这项研究发表在《Cell》杂志上。

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4,一种拥有嗅觉的算法

《自然-机器智能》发表的一篇论文Rapid online learning and robust recall in a neuromorphic olfactory circuit报告了一种设计用来模拟生物嗅觉的神经算法。

美国旧金山英特尔神经形态计算实验室的Nabil Imam和美国康奈尔大学心理学系计算生理学实验室的Thomas Cleland描述了一种基于哺乳动物嗅觉系统的神经算法,可以学习并鉴别气味样本。之后,在一个神经形态系统中实现该神经算法,并利用甲苯、氨、丙酮、一氧化碳和甲烷等,对其进行气味训练,最后在风洞中通过传感器的数据进行测试。研究结果揭示了有助于理解哺乳动物嗅觉以及改进人工化学感知系统的计算特征。这些发现也意味着,改造此类生物神经系统或代表了一种可以开发出超越当前人工智能趋势的新算法的强大方法。

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5,BRAIN:利用机器学习揭示了两种精神分裂症的神经解剖学亚型

本文的研究者使用新颖的半监督机器学习方法研究了多机构多种族队列中的神经解剖亚型,旨在发现与疾病相关的不同模式。本研究发现了两种不同的神经解剖亚型。

亚型1表现出较低的灰质体积,在丘脑,伏隔核,颞内侧,前额叶/额叶内侧和岛状皮层中最为突出;亚型2显示基底神经节和内囊的体积增加以及正常的脑容量。亚型1表现出与病程相关的广泛的脑容量减少和较差的发病前功能。亚型2解剖结构正常、稳定,但基底节及内囊较大,不能用抗精神病药剂量来解释。这些亚型挑战了脑容量减少是精神分裂症的一个普遍特征的观点,并提出了不同的病因解释方案。

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6,大脑免疫连接的发现帮助进一步了解自闭症

研究人员发现了之前未被检测到的大脑与免疫系统之间的连接,该连接系统由脑膜上的淋巴管组成。该研究的作者指出,这一发现同样有利于了解炎症在孤独症等神经疾病方面的作用。他们的研究成果发表在《自然》杂志上。

该发现是由Kipnis实验室的博士后Antoine Louveau完成的。他是在改进了一种把老鼠脑膜(覆盖脑补的一层细胞)作为整体来检测的方法后探测淋巴管。这使他发现脑膜上的免疫细胞是以管状形式分布。进一步分析发现,这些免疫细胞位于淋巴血管网络中。新发现的淋巴管为研究免疫系统在大脑疾病如孤独症、阿尔茨海默氏症、多发性硬化等症中的作用开辟了新途径。

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7,在线教育的脑科学研究:华东师范大学近红外超扫描研究团队获得新进展

来源:华东师范大学心理与认知科学学院

近期,在线教育是大中小学校的主要教学活动形式。学生喜欢怎样的线上材料?为什么有些线上材料更能吸引学生?教师该怎样呈现教学材料?等等。

针对这些问题,华东师范大学心理与认知科学院的胡谊教授及其团队,采用基于功能性近红外光谱成像(functional near infrared spectroscopy, fNIRS)的大脑超扫描技术,对教学材料所引发的学生偏好,教师呈现材料的方法,以及师生之间的大脑同步,进行了深入研究。近期,团队两篇论文同时发表在国际著名神经影像期刊《Neuroimage》

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8,哥大新研究:运动可使大脑老化推迟 4 年!磁共振成像是如何扫描大脑的?

近日,一项来自美国哥伦比亚大学(Columbia University)的研究显示,相比不常运动的老人,经常进行散步、游泳或跳舞等运动的老年人大脑萎缩程度更低,大脑老化时间相对晚 4 年。据悉,完整论文拟定于 2020 年 4 月 25 日至 5 月 1 日在加拿大多伦多举行的全球最大神经学盛会美国神经病学学会(American Academy of Neurology)第 72 届年会上发布。

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