大视场、单细胞分辨率的双光子与三光子显微镜用于深层和广域成像 研究背景与问题提出 多光子显微技术（Multiphoton Microscopy, MPM）是深组织成像的强大工具，尤其在活体脑功能研究中具有不可替代的地位。然而，传统的双光子显微镜（Two-Photon Microscopy, 2PM）虽然能够实现较大的成像视场（Field of View, FOV），但其成像深度通常局限于浅层皮质区域，难以穿透到大脑的深层结构。而三光子显微镜（Three-Photon Microscopy, 3PM）尽管可以实现更深的成像，但由于热损伤限制了激光重复率，导致其视场较小且成像通量较低。因此，如何在保持高分辨率的同时实现大视场（Large Field of View, LFOV）和深层成像，成为多...
多巴胺能神经环路的功能分区及其发育机制 学术背景 多巴胺（dopamine）是大脑中一种重要的神经递质，参与调控多种生理功能，包括运动控制、情绪调节、动机、学习与记忆等。多巴胺能神经元主要位于中脑，其投射通路可分为三条主要路径：黑质-纹状体通路（nigrostriatal pathway）、中脑-边缘系统通路（mesolimbic pathway）和中脑-皮层通路（mesocortical pathway）。这些通路在解剖和功能上具有明确的区分，其功能障碍与多种神经精神疾病相关，如帕金森病（Parkinson’s disease）、抑郁症、精神分裂症、药物成瘾等。然而，多巴胺能神经环路的发育机制及其功能分区的形成过程尚不完全清楚。本文旨在探讨多巴胺能神经环路在发育过程中如何通过分子机制实现功...
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...
胰腺癌中的神经系统病变变化 学术背景 胰腺癌是当今最具致死性的癌症之一，其特点是诊断晚、侵袭性强。尽管近年来在诊断和治疗上取得了一定的进展，但胰腺癌的五年生存率仍然极低，仅有12%左右。胰腺癌的发病机制复杂，涉及基因突变、肿瘤微环境的改变以及神经系统的介入。近年来，越来越多的研究表明，神经系统在胰腺癌的发生、发展和转移过程中扮演了重要角色。胰腺癌不仅会影响局部神经系统，导致神经增生、神经重塑、神经周围浸润等病理变化，还会通过特定的分子和细胞类型影响中枢神经系统（CNS），进而引发疼痛、食欲减退和认知功能障碍等症状。此外，化疗药物引起的神经病变也是胰腺癌患者常见的并发症，严重影响了患者的生活质量。因此，深入理解胰腺癌与神经系统之间的相互作用，不仅有助于揭示胰腺癌的发病机制，还可能为开发新型治疗...
学术背景 额颞叶痴呆（Frontotemporal Dementia, FTD）是一组进行性神经退行性疾病，主要表现为行为改变、语言障碍或运动功能障碍。尽管FTD的发病率低于阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD），但它仍是早发性痴呆的主要原因之一。FTD的分子基础复杂，大多数病例可归因于额颞叶变性（Frontotemporal Lobar Degeneration, FTLD）病理，主要表现为Tau蛋白、TDP-43蛋白或FET蛋白的细胞包涵体。与AD不同，约三分之一的FTD病例具有遗传性，最常见的突变发生在GRN、C9orf72和MAPT三个基因上。这些基因突变分别导致TDP-43蛋白病和Tau蛋白病。 目前，FTD的诊断和治疗面临挑战，尤其是在缺乏特定生物标志物的...
ASO介导的MSH3抑制在亨廷顿病中的治疗潜力 学术背景 亨廷顿病（Huntington’s Disease, HD）是一种由亨廷顿基因（HTT）中CAG重复序列异常扩展所致的神经退行性疾病。这种扩展的CAG重复序列在体细胞中会随时间的推移进一步扩展，推动疾病的发作和进展。MSH3是一种DNA错配修复蛋白，它通过驱动CAG重复序列的体细胞扩展过程，影响HD的发病和进展。MSH3的功能丧失变异在人类中相对耐受，因此它被认为是一个潜在的治疗靶点。然而，目前对于MSH3抑制在HD中的具体作用机制及其治疗效果尚不十分明确。本研究旨在探索通过反义寡核苷酸（ASO）抑制MSH3表达是否能够有效减缓HD患者诱导多能干细胞（iPSC）来源的纹状体神经元中的CAG重复序列扩展，并评估其安全性。 论文来源 本论...
阿尔茨海默病中淀粉样蛋白相关的高连接性驱动tau蛋白扩散 学术背景介绍 阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）是一种常见的神经退行性疾病，其病理特征包括大脑中淀粉样蛋白-β（Amyloid-beta, Aβ）的沉积和tau蛋白的异常聚集与扩散。传统的“淀粉样蛋白级联假说”认为，Aβ的积累触发了tau蛋白的病理变化，进而导致神经元退化与认知功能下降。然而，Aβ如何影响tau蛋白的扩散一直是未解之谜。现有的研究表明，Aβ可能通过引发神经元过度活跃和高连接性，促进tau蛋白的活动依赖性扩散。这一机制尚未在人类患者中得到充分验证，且其对治疗策略的影响仍需进一步研究。因此，本研究旨在探索Aβ是否通过增强神经元的连接性，加速tau蛋白在脑区之间的扩散，并揭示这一过程在AD进展中的...
肌萎缩侧索硬化症患者早期睡眠异常的机制与治疗探索 学术背景 肌萎缩侧索硬化症（Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS）是一种致命的神经系统疾病，主要特征是运动神经元的退化，导致进行性肌肉无力和呼吸衰竭。尽管ALS的主要症状是运动功能障碍，但近年来的研究表明，ALS患者还存在多种非运动性症状，包括睡眠障碍。然而，关于ALS患者睡眠异常的研究相对较少，尤其是这些睡眠异常是否早于运动症状出现，以及其潜在的机制尚未被充分阐明。因此，研究ALS患者早期睡眠异常的特征及其神经机制，对于理解疾病的发病机制和开发新的治疗策略具有重要意义。 本研究的背景进一步揭示了ALS患者下丘脑（hypothalamus）功能异常的可能性。下丘脑是调节睡眠、食欲和能量平衡的关键脑区，已有研究发...
GNAO1（G蛋白α亚基O1）基因突变被认为是导致严重儿童脑病的主要原因之一。这种脑病通常表现为癫痫、运动障碍、发育迟缓和智力障碍等，且现有的治疗方法效果有限。GNAO1基因编码的GαO蛋白是神经元信号传导的关键蛋白，其突变会导致信号传导异常，进而引发一系列神经系统疾病。尽管已有研究表明锌盐（zinc salts）可以部分纠正GNAO1突变蛋白的功能异常，但其具体作用机制及临床应用的安全性尚未得到充分验证。 本文旨在通过系统的临床前研究和首例人体试验，验证锌盐在治疗GNAO1相关脑病中的有效性和安全性，并探索不同突变类型对锌盐的响应差异，为未来的大规模临床试验提供科学依据。 论文来源 本文由Yonika A. Larasati、Moritz Thiel、Alexey Koval、Denis ...
腹侧前运动皮层在时间感知中的神经动态研究 学术背景 时间感知是神经科学研究中的核心问题之一，尤其是在认知需求变化时，大脑如何编码时间信息。时间可以被分类为“长”或“短”，也可以被精确地表示为连续的时间间隔。腹侧前运动皮层（ventral premotor cortex, VPC）在复杂的时序处理中扮演重要角色，如语言处理，但其在时间估计中的具体作用仍未被充分探索。本研究旨在探讨灵长类动物在进行时间间隔比较任务（time interval comparison task, TICT）和时间分类任务（time interval categorization task, TCT）时，VPC 如何处理时间信息。 论文来源 该研究由 Héctor Díaz、Lucas Bayones、Manuel Á...