学术背景 神经系统的再生能力在不同部位存在显著差异。周围神经系统（Peripheral Nervous System, PNS）的轴突在损伤后能够自发再生，而中枢神经系统（Central Nervous System, CNS）的轴突则缺乏这种能力。这种差异使得CNS损伤后的恢复极为困难，尤其是脊髓和视神经的损伤。尽管PNS的轴突能够再生，但其再生速度非常缓慢，通常为每天1至4毫米，且长距离再生的成功率极低。因此，如何加速PNS轴突的再生，并促进CNS轴突的再生，一直是神经科学领域的重大挑战。 此前的研究表明，G3BP1（Ras GTPase-activating protein SH3 domain-binding protein 1）在PNS轴突中形成应激颗粒（stress granul...
学术背景 神经科学领域一直致力于理解神经回路如何生成和控制复杂行为。尽管简单的模式生物（如软体动物、甲壳类动物和环节动物）因其可访问的神经系统和大型特征性神经元为研究提供了宝贵的模型，但在许多情况下，对神经回路的理解受限于缺乏详细的大脑图谱。特别是对于软体动物，尽管其大脑由形态一致且功能可研究的神经元组成，但其神经系统中的神经元总数、组织原则以及详细的神经元级别图谱仍然不明确。这些问题限制了对神经回路功能的系统性研究。 为了解决这一挑战，本研究利用同步辐射X射线断层扫描技术（Synchrotron X-ray Tomography, SXRT）对软体动物模型Lymnaea stagnalis（一种经典的软体动物模型）的大脑进行高分辨率成像，构建了其摄食回路的详细3D图谱，并基于此图谱指导了关...
阿尔茨海默病中CRTC1的S-亚硝基化对CREB依赖性基因表达的破坏 学术背景 阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）是一种常见的神经退行性疾病，其特征是记忆和认知功能的逐渐丧失。AD的病理机制复杂，涉及到多种分子和细胞过程，其中蛋白质的异常修饰被认为是疾病进展的关键因素之一。S-亚硝基化（S-nitrosylation）是一种由一氧化氮（NO）介导的蛋白质翻译后修饰，已被证明在多种神经退行性疾病中发挥重要作用。然而，S-亚硝基化在AD中的具体作用机制尚未完全阐明。 本研究聚焦于cAMP反应元件结合蛋白（CREB）的转录共激活因子CRTC1（CREB-regulated transcription coactivator 1）的S-亚硝基化在AD中的作用。在正常大脑中...
辐射诱导的细胞可塑性为福司柯林介导的胶质母细胞瘤分化提供基础 学术背景 胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）是成人中最致命的脑癌之一，患者的中位生存期仅为15至18个月。尽管手术联合放化疗可以延缓疾病进展，但这些治疗方法无法完全控制肿瘤的生长，靶向治疗和生物制剂也未能显著提高患者的生存率。胶质母细胞瘤的复杂性和血脑屏障（Blood-Brain Barrier, BBB）的存在使得传统治疗难以奏效。近年来，分化疗法（Differentiation Therapy）作为一种新兴的治疗策略，试图通过诱导肿瘤细胞分化为非增殖性细胞来抑制肿瘤的生长。然而，分化疗法在临床应用中的效果有限，主要原因在于肿瘤细胞的分化阻力和治疗的精准性不足。 本研究基于前期研究发现，辐射（Radiation）...
父母身份对大脑功能的保护作用 学术背景 父母身份（parenthood）是人类生命中普遍经历的一个阶段，它不仅深刻影响个体的身体和心理，还可能对大脑功能产生长期影响。然而，关于父母身份对大脑功能的长期影响，尤其是其与大脑衰老之间的关系，目前的研究仍然有限。以往的研究主要集中在怀孕和产后早期的神经可塑性（neuroplasticity）上，但对父母身份在中老年期大脑功能中的作用知之甚少。 随着全球老龄化问题的加剧，理解哪些因素可以减缓大脑衰老成为重要的研究课题。父母身份作为一种可能影响大脑功能的环境因素，其长期影响值得深入探讨。此外，尽管许多研究关注母亲的大脑变化，但父亲在育儿过程中的神经变化同样值得关注。因此，本研究旨在探讨父母身份与大脑功能之间的关系，特别是其在减缓大脑衰老中的潜在保护作用...
内源性大麻素通过细胞外微泡按需释放 学术背景 内源性大麻素（endocannabinoids, ECBs）是一类脂质神经递质，通过激活大麻素受体CB1在大脑功能中发挥关键作用。与经典的神经递质不同，ECBs的储存和释放机制一直未能被完全阐明，这导致了对这些信号如何调控的理解存在重大空白。尤其是2-花生四烯酸甘油（2-arachidonoylglycerol, 2-AG）作为主要的ECB之一，其释放和运输的分子机制尚不明确。此前的研究提出了“按需生产”（on-demand production）模型，认为2-AG在特定刺激下由神经元合成并释放，但这一模型无法完全解释2-AG如何从神经元中释放以及如何跨越细胞膜到达靶细胞。 为了解决这一问题，研究人员开发了一个结合遗传编码荧光传感器、电生理学和数...
小鼠耳蜗中听觉传出神经元与II型螺旋神经节传入神经元之间的GABA能突触 背景介绍 听觉系统的复杂性和精密性一直是神经科学研究的重要课题。耳蜗作为听觉系统的关键组成部分，其内部细胞和神经元的相互作用对听觉功能的实现至关重要。外毛细胞（outer hair cells, OHCs）通过其电运动特性放大声音信号，从而增强听觉敏感性和频率调谐。OHCs不仅接受来自内侧橄榄耳蜗（medial olivocochlear, MOC）传出神经元的胆碱能反馈，还通过II型螺旋神经节神经元（type II spiral ganglion neurons, SGNs）向脑干传递信息。然而，OHC区域的神经元之间的相互作用机制尚未完全明确，尤其是GABA（γ-氨基丁酸）在其中的作用。 此前的研究表明，MOC神经...
青少年体重状态对热量摄入的昼夜节律和行为周期的影响 学术背景 肥胖问题在全球范围内持续加剧，尤其是在青少年群体中，肥胖率不断上升，引发了多种慢性疾病的风险，如2型糖尿病、高血压、心血管疾病等。尽管已有研究表明，晚进食与肥胖风险增加有关，但关于内源性昼夜节律系统是否独立影响热量摄入，以及这种影响是否因体重状态而异，尚不明确。为了更好地理解这一问题，研究者设计了一项实验，旨在分离内源性昼夜节律系统与睡眠/觉醒及进食/禁食周期对热量摄入的独立影响。这项研究的核心在于探讨不同体重状态的青少年在内源性昼夜节律和行为周期的影响下，热量摄入的模式是否存在差异。 论文来源 该研究由来自多个机构的学者共同完成，包括Brown University的Mary A. Carskadon、Temple Univer...
基于MEG时间序列的脑龄预测研究 学术背景 随着人类寿命的延长，理解大脑在生命周期中的变化变得越来越重要。大脑的结构和功能会随着年龄的增长而发生显著变化，这些变化不仅影响认知功能，还与多种神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）密切相关。然而，目前对大脑年龄相关变化的理解仍然不完整，尤其是关于脑电活动（如脑磁图，MEG）如何随年龄变化的机制尚不清晰。为了解决这一问题，研究人员通过分析成年人大规模静息态MEG数据，探索了能够有效预测年龄的脑电信号特征。 该研究旨在填补现有研究中的空白，特别是通过时间序列分析技术，识别出能够捕捉大脑年龄相关变化的信号特征。这些发现不仅有助于理解健康老化的机制，还为脑龄预测模型的开发提供了新的思路。 论文来源 该研究由Christina Stier、Elio Balest...
KATP通道通过调节糖酵解通量影响大脑皮质活动和睡眠 学术背景 葡萄糖不仅是大脑的主要能量来源，还是神经递质合成的生物合成底物。糖酵解通量的变化可以影响神经递质的合成，从而改变大脑皮质的电活动、觉醒和睡眠状态。KATP通道（ATP敏感钾通道）是一类代谢传感器，能够感知细胞内的ATP水平，进而调控糖酵解通量、觉醒和睡眠/觉醒转换。然而，KATP通道如何通过调节代谢来维持和转换睡眠/觉醒状态的具体机制尚不明确。本研究旨在探索KATP通道通过调节糖酵解通量如何影响大脑皮质活动和睡眠/觉醒状态，并揭示其背后的分子机制。 论文来源 本研究由Nicholas J. Constantino、Caitlin M. Carroll、Holden C. Williams等研究者共同完成，研究团队来自Univer...