新皮层生长抑素神经元多样性在认知与学习中的情况

学术背景 在哺乳动物的大脑皮层中,生长抑素(Somatostatin, SST)神经元是一类重要的抑制性神经元,它们不仅在电生理和形态学上表现出多样性,还参与了多种认知功能,如学习、记忆和感觉处理。然而,尽管SST神经元的多样性已被广泛研究,但其功能亚型的具体作用机制仍不清楚。近年来,随着单细胞转录组学的发展,研究者们发现SST神经元可以进一步分为数十种亚型,这些亚型在形态、电生理特性和功能上可能存在显著差异。理解这些亚型的多样性及其在脑功能中的具体作用,对于揭示大脑皮层的精细调控机制具有重要意义。 这篇综述发表于《Trends in Neurosciences》2025年2月刊,由卡内基梅隆大学(Carnegie Mellon University)生物科学系和认知神经基础研究中心的Eun...

人类大脑成熟过程中基因表达动态的颞叶皮层细胞图谱

人类大脑成熟中的基因表达动态研究:全新的时间性大脑细胞图谱 学术背景 人类大脑的发育和成熟是神经科学中的一个重要研究领域,但至今仍存在许多未解之谜。发育中的人类大脑在出生后经历了漫长而复杂的成熟过程,这一过程受到基因表达动态变化的引导。尽管先前基于体块组织(bulk tissue)进行的大规模转录组学研究揭示了基因表达的显著变化,尤其是在胎儿后期到婴儿早期的过渡阶段,以及童年和青春期大脑结构和功能的剧烈变化,但这些研究的局限性在于未能指明细胞类型特异性的基因表达动态。因此,每种不同细胞类型在童年至成年大脑成熟过程中究竟发生了怎样的基因表达变化仍是一个未解的科学问题。 此外,全球范围内目前建立的人类大脑细胞图谱以成人为主,缺乏对儿童阶段的涵盖。而非洲作为全球基因多样性最高的地区,其加速增长的儿...

抑制CD137L减轻小鼠败血症相关脑病中的海马神经炎症和行为障碍

背景介绍 败血症(Sepsis)是由宿主体内不受控的感染所引起的威胁生命的多器官功能障碍症,是重症监护室死亡的主要原因之一。据报道,每10万人年中约有189 例成年败血症住院治疗病例,死亡率达26.7%。败血症相关脑病(Sepsis-Associated Encephalopathy,SAE)是由周围或全身炎症感染引起的中央脑功能障碍。约70%的严重败血症患者会发展成SAE,这增加了死亡率,延长住院时间,并导致过度的医疗资源消耗。其症状范围从谵妄到昏迷,早期诊断和干预对治疗败血症患者至关重要。然而,SAE的病理机制尚未完全阐明。 小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)中的常驻巨噬细胞,与SAE的发病机制密切相关。失控的神经炎症是SAE的主要特征,也是导致该状态下脑功能异常和神经元死亡的主要原因。...

前额叶-扣带皮层的耦合关系在平衡情绪和认知中的作用

前额叶-扣带皮层的耦合关系在平衡情绪和认知中的作用

针对前额叶-扣带皮层的计算建模,探究耦合关系在平衡情绪与认知中的作用 学术背景 近年来,对于维持正常社会行为及执行功能至关重要的大脑功能,情感处理与认知控制引起了广泛关注。本研究探讨这两大关键脑功能之间的平衡状态如何受神经网络耦合作用的影响,以及这种耦合关系变化如何导致心理障碍的发生,特别是抑郁症,以此期望推进对抑郁症的诊断与治疗。 研究来源 本篇文章由魏金朝、李立聪、张家伊、施二松、杨建利及刘秀玲撰写,均来自中国科学院脑科学与智能技术卓越中心,于《Neurosci. Bull.》杂志上发表。文章接收日期为2023年12月21日,接受日期为2024年2月11日。 研究流程 研究通过构建一个包含背外侧前额皮层(dlPFC)、腹内侧前额皮层(vMPFC)和双向前扣带皮层(sgACC)的生物物理计...

成年苯丙酮尿症患者在高苯丙氨酸暴露后的瞬时大脑结构变化

高苯丙氨酸暴露对成人苯丙酮尿症患者大脑结构的影响 背景介绍 苯丙酮尿症(Phenylketonuria,简称PKU)是一种罕见的遗传代谢疾病,其特征是苯丙氨酸羟化酶的缺乏,导致苯丙氨酸(Phe)在血液和大脑中的浓度升高。如果在儿童和青少年时期不严格控制Phe水平,这种疾病会导致严重的智力障碍。尽管早期诊断和治疗可以部分避免这些后果,但研究表明,即使是早期治疗的PKU患者,仍表现出认知功能的细微改变和大脑结构的异常,特别是白质(White Matter,WM)的改变。然而,关于高Phe暴露对成年PKU患者大脑结构的影响仍需要进一步研究。 研究来源 此研究由瑞士伯尔尼大学医院和伯尔尼大学(Inselspital, Bern University Hospital and University o...