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...

多巴胺受体对丘脑网状核电突触和兴奋性的调节作用 学术背景 丘脑网状核（Thalamic Reticular Nucleus, TRN）是丘脑中的一层薄壳状结构，由γ-氨基丁酸（GABA）能抑制性神经元组成，这些神经元通过缝隙连接（gap junctions）相互耦合，调节丘脑向皮层传递的感覚信息。TRN接收来自中脑的多巴胺能输入，并且已知表达高浓度的D1和D4受体。此前的研究主要集中在多巴胺对TRN突触前输入的调节作用，但多巴胺对TRN神经元及其电突触的直接效应尚不明确。本研究旨在探讨多巴胺及其受体亚型（D1、D2和D4）对TRN神经元兴奋性和电突触耦合强度的调节作用，以填补这一领域的空白。 论文来源 本论文由Mitchell J. Vaughn、Nandini Yellamelli、R. ...

螃蟹幽门节律对温度和细胞外高钾的双重扰动的适应性与鲁棒性研究 学术背景 在自然界中，动物常常同时面临多种环境扰动，这些扰动可能包括温度变化、pH值波动、盐度变化以及细胞外钾离子浓度的变化等。对于海洋生物如螃蟹（Cancer borealis）而言，这些扰动尤为常见。螃蟹的幽门节律（pyloric rhythm）是由其胃神经节（stomatogastric ganglion, STG）控制的一种节律性运动模式，用于驱动胃部肌肉的收缩。这种节律性运动对螃蟹的生存至关重要，因此研究其在多种扰动下的适应性具有重要的科学意义。 此前的研究已经表明，幽门节律对单一的环境扰动（如温度或细胞外高钾）具有一定的适应能力。然而，鲜有研究探讨这些扰动同时发生时，幽门节律的适应机制如何相互作用。为此，Margare...

Oxyglutamate Carrier 在脑缺血-再灌注损伤中的作用 学术背景 脑缺血-再灌注损伤（Ischaemia–Reperfusion Injury, I/R）是缺血性中风（Ischaemic Stroke）治疗中的一个重要问题。尽管通过血栓切除术和静脉注射rt-PA（重组组织型纤溶酶原激活剂）可以迅速恢复血流，但这些治疗手段可能会导致再灌注损伤，进一步加剧神经元死亡。脑缺血-再灌注损伤的病理过程复杂，涉及神经元死亡、炎症反应、活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）的过量产生、血脑屏障的破坏以及神经元功能的损害。其中，线粒体功能障碍被认为是导致神经元死亡的关键因素之一，包括能量稳态的降低、ROS的过量生成以及凋亡因子的释放。 Oxyglutamate C...

精神分裂症风险的基因网络聚合机制——《Neuron》期刊的最新研究解读 近年来，精神分裂症（schizophrenia, SCZ）的遗传研究取得了显著进展，尤其在全基因组关联研究（GWAS）的推动下揭示了大量与疾病相关的遗传变异。然而，GWAS的主要发现仍集中于变异位点，而非直接识别特定的“风险基因”。这种局限性在推动疾病机制的解析和新疗法的开发方面形成了瓶颈。为了克服这一难题，Borcuk等学者提出了基于“泛基因模型”（omnigenic model）的网络聚合理论，并进行了相应的研究，以探讨精神分裂症中基因共表达网络内的风险聚合现象。本文于2024年11月6日发表在《Neuron》期刊上，研究由来自Johns Hopkins大学、Lieber Institute for Brain De...

海马体中空间和时间整合与竞争机制的研究综述 研究背景与意义 在人类和动物的大脑中，空间和时间构成了情景记忆的主要维度，这些维度在个体对事件顺序、位置、时长等信息的编码中起到关键作用。长期以来，研究发现海马体是记忆的关键脑区，特别是在空间与时间的认知中发挥着重要作用。海马体中的位置细胞（place cells）能够准确表示个体在环境中的位置，而时间细胞（time cells）则用于表示特定的时间段。这些细胞的活动使得海马体有能力同时编码空间和时间信息，为情景记忆提供了基础。然而，空间与时间信息在海马体中的交互机制依然存在许多未解之谜。特别是对于单一神经元层面的空间-时间整合机制，尚缺乏系统性的研究。 为探究这一问题，Chen等人开展了该项研究，系统分析了海马体CA1区神经元在不同导航任务中的表...

脑中微胶质脂质滴积累受神经元AMPK调控 背景与研究问题 阿尔茨海默症(Alzheimer’s Disease，简称AD)是老年痴呆症的一种常见类型，其特征为神经元纤维缠结和β-淀粉样蛋白斑块。然而，在这些经典病理之外，脂质代谢的变化也越来越多地被认为与AD和其他与年龄相关的神经退行性疾病的发生发展密切相关。脂质滴(Lipid Droplets，简称LDs)作为细胞内储存脂质的重要胞器在调节细胞代谢和响应氧化应激中起到了关键作用。在AD患者的大脑中，特别是与tau蛋白病变相关的神经元中，脂质滴的异常积累现象被多次观察到。然而，目前尚不清楚这一现象的具体细胞和分子机制。 研究来源 该研究由Yajuan Li、Daniel Munoz-Mayorga、Yuhang Nie等人完成，作者分别来自U...

灵长类动物和啮齿类动物皮层分子分类学比较研究报告 大脑结构复杂，无论在分子组成还是细胞组成方面都显示出了高度的复杂性。目前关于大脑分子分类学的研究主要基于啮齿类动物。然而，尽管灵长类和啮齿类动物有共同的祖先，它们在75百万年前通过不同的进化路径分化。因此，仅通过研究其他物种并不能完全解释灵长类动物独特的认知能力。此前，基因表达谱跨物种分析主要集中在海马体和前额叶皮层。 作者与发表信息 本文由Lei Zhang、Yanyong Cheng、Zhenyu Xue、Shihao Wu和Zilong Qiu等人共同撰写，并发表在2024年的Neuroscience Bulletin期刊上。主要研究单位为上海交通大学医学院附属第九人民医院麻醉科、中国科学院神经科学研究所、国家重点实验室等。 研究背景与...

《Nature Aging》发表ALS神经变性新研究 人类历史长河中，诸多神秘的疾病一直是科学研究的难题，其中，肌萎缩性脊髓侧索硬化症（ALS）作为一种进行性神经退行性疾病，以肌肉功能的逐渐丧失及失能而著称。不幸的是，这场争夺生命线的斗争，病患常在症状发现的2至5年内败下阵来。关于ALS病因的探索，早已成为现代神经科学研究的重要领域。 如今，在这场抗击神经退行性疾病的征途上，一项新的研究成果展现在了世人面前。2024年7月，《Nature Aging》杂志发表了一篇由凯文·伊根（Kevin Eggan）和团队撰写的研究文章，此次研究的核心在于单核测序技术，该技术揭示了在ALS病患中，特定的外大脑神经元在退行性病变中显得异常敏感，并富集了遗传风险因子的表达。 研究背景与意义 ALS，俗称渐冻人...

癫痫发作起始与传播过程中皮层层次的差异性研究 癫痫是一种严重影响患者生活质量的神经系统疾病，约影响了全球1%的人口。在所有癫痫患者中，近三分之一的病例对药物治疗没有反应，即所谓的药物难治性癫痫。对于这一部分患者，最有效的治疗方法通常是通过手术去除或破坏癫痫发作起源区（Ictal or seizure onset zone），即大脑中负责产生和传播癫痫的区域。因此，准确定位癫痫发作起源区是成功进行癫痫手术的关键。尽管已经有几十年的研究，但科学家仍未能完全理解人类癫痫的自发发作及其在神经元微电路层次上的传播机制。 研究背景与动机 癫痫发作的发生和传播机制在神经科学中一直是一个未解之谜。传统的研究主要集中在利用颅内电极长时间记录癫痫发作，通过对大脑局部场电位以及大范围神经元的活动进行监测来确定病理...