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...

激素-神经肽通路抑制未成熟果蝇雌性性接受行为的研究 学术背景 性成熟是生物体从幼年期向成年期过渡的关键发育事件，伴随着生理和行为的多重变化。在果蝇（Drosophila）中，雌性个体从无性状态向性成熟过渡的过程尚未完全阐明，特别是激素和神经调节因子在这一过程中的作用机制。尽管已知激素如蜕皮激素（ecdysone）和保幼激素（juvenile hormone, JH）在昆虫发育中起重要作用，但它们如何调控性成熟期间的性行为仍不清楚。此外，神经肽（neuropeptide）在性行为调节中的作用也引发了广泛关注。本研究旨在揭示激素和神经肽如何协调果蝇雌性性成熟期间的性接受行为，特别是蜕皮激素-神经肽亮氨酸激肽（leucokinin, LK）-亮氨酸激肽受体（LKR）通路的作用。 论文来源 本论文由...

视觉皮层神经元对刺激-反应映射的稳健编码 学术背景 在神经科学领域，视觉皮层（visual cortex）被认为是处理视觉信息的核心区域。传统观点认为，视觉皮层的神经元主要编码与感知相关的信息，例如刺激的位置、形状和颜色等。然而，越来越多的研究表明，视觉皮层的活动还受到行为因素的调制，例如注意力、奖励预期和工作记忆等。这些调制通常被认为与选择特定的感官信息以实现行为目标有关。然而，关于视觉皮层是否参与编码更抽象的行为变量，如刺激-反应映射规则（stimulus-response mapping），仍然存在争议。 刺激-反应映射规则是指将特定的视觉刺激与相应的行为反应关联起来的规则。例如，在空间工作记忆任务中，被试需要记住一个视觉线索的位置，并根据任务规则做出相应的眼动反应。传统观点认为，这种...

随着全球老龄化问题的加剧，神经退行性疾病（如阿尔茨海默病，Alzheimer’s Disease, AD）的发病率逐年上升。大脑老化（Brain Aging, BA）是神经退行性疾病的重要风险因素之一，但其与生理年龄（Chronological Age, CA）并不完全一致。传统的大脑老化评估方法主要依赖于DNA甲基化时钟，然而，这种方法无法直接反映大脑组织的老化情况，因为血脑屏障（Blood-Brain Barrier）将血液中的细胞与脑细胞分隔开来。因此，如何通过非侵入性手段准确评估大脑老化速度（Pace of Brain Aging, P）成为了一个重要的研究课题。 本研究旨在通过深度学习技术，利用纵向磁共振成像（Longitudinal MRI）数据，开发一种能够量化大脑老化速度的模...

缺血性卒中后巨噬细胞中精氨酸酶-1的有害作用 学术背景 缺血性卒中（ischemic stroke）是全球范围内导致长期残疾的主要原因之一。尽管精氨酸酶-1（arginase-1, Arg1）通常与抗炎反应和组织修复相关，但其在卒中后恢复中的具体作用尚不明确。Arg1主要表达于巨噬细胞中，尤其是在炎症环境下，Arg1被认为通过调节L-精氨酸代谢来影响炎症微环境。然而，Arg1在卒中后的功能影响尚未被充分研究。本研究旨在揭示Arg1在卒中后恢复中的作用，特别是其在浸润巨噬细胞中的表达如何影响炎症微环境和功能恢复。 论文来源 该研究由来自Ajou University School of Medicine的Hyung Soon Kim、Seung Ah Jee等研究者共同完成，研究团队还包括Ko...

Notch、ERK和SHH信号通路在皮质胶质细胞和嗅球中间神经元命运决定中的作用 学术背景 皮质发育过程中，神经发生（neurogenesis）和胶质发生（gliogenesis）是紧密相连的两个阶段。神经发生主要产生神经元，而胶质发生则产生胶质细胞，包括星形胶质细胞（astrocytes）和少突胶质细胞（oligodendrocytes）。在人类大脑皮质中，胶质细胞的数量是神经元的三倍，表明胶质细胞在脑功能中扮演着重要角色。然而，皮质神经发生向胶质发生转变的分子机制，以及胶质细胞命运决定的调控机制，尚不完全清楚。此前的研究表明，Notch、ERK（细胞外信号调节激酶）和SHH（Sonic Hedgehog）信号通路在神经发育中起关键作用，但它们如何具体调控胶质细胞命运决定仍需进一步探索。 ...