本篇论文报道了关于斑鸭在大规模神经元扰动后如何恢复其复杂学习行为的研究。研究人员利用基因手段选择性地扰动斑鸭中产生鸣唱序列的关键脑区HVC(hyperpallium ventralis)中投射神经元的活动,导致鸣唱严重降解。令人惊讶的是,即使在被阻止鸣唱一段时间后,斑鸭也能在2周内完全恢复其原有鸣唱。 作者及论文来源:本研究由来自加州理工学院的Bo Wang、Zsofia Torok、Alison Duffy、David G. Bell、Shelyn Wongso、Tarciso A. F. Velho、Adrienne L. Fairhall和Carlos Lois共同完成。该论文于2024年发表在Nature Neuroscience杂志上。 研究工作流程: a)首先,作者利用慢病毒载体...
这篇论文报告了一项关于中脑多巴胺神经元自身刺激(intracranial self-stimulation, ICSS)的认知表征的研究。作者试图解答为什么大鼠会努力工作去获得ICSS,即多巴胺神经元的脉冲激活是如何在大脑中表征的。 研究背景: 多巴胺神经元的脉冲激活信号通常被认为是奖赏预测误差,在学习过程中起教师信号作用。但如果这个信号本身并不带有价值表征,为什么大鼠会为获得这种信号而努力工作呢?之前的研究并未深入探讨ICSS的认知表征基础。 作者来源: 本研究由加州大学洛杉矶分校(UCLA)和新泽西州立大学合作完成,第一作者来自UCLA心理系,合作者来自新泽西州立大学。该研究发表在自然神经科学(Nature Neuroscience)杂志上。 研究流程: 1) 将啰草酰胺可控光操纵离子通...
背景介绍: 大规模神经记录数据通常可以用神经元协同激活模式来描述。但是,将神经活动变异限制于固定的低维子空间的观点可能会忽略更高维的结构,例如固定的神经序列或缓慢演化的潜在空间。本研究认为,神经数据中与任务相关的可变性也可以在试次或时间上共同波动,定义不同的”协变量类”(covariability classes),这些类可能会在同一数据集中同时出现。 研究动机: 传统的降维方法(如主成分分析(PCA))通常只能捕捉单一的协变量类。为了区分混合在一起的多种协变量类,研究人员开发了一种新的无监督降维方法——切片张量分量分析(SliceTCA)。 研究方法: SliceTCA是一种新型张量分解方法,基于切片秩(slice rank)。它可以将神经数据张量分解为三种切片类型的分量:神经元切片、试次...
单细胞测序技术揭示了发育和成年小鼠及人脑中特殊的剪接模式 在神经系统中,信使RNA(mRNA)的剪接形式在建立细胞身份和调控细胞功能方面起着关键作作用。然而,迄今为止,还缺乏一份全面描绘脑区mRNA剪接形式的图谱。近日,来自纽约的一个研究小组利用增强版的单细胞长读长技术(scIsoR-seq2),系统性地研究了小鼠和人类脑区的mRNA全长剪接形式,并在不同脑区、发育时期和细胞类型之间进行了比对。 这项研究由威尔cornell医学院(Weill Cornell Medicine)的Hagen U. Tilgner博士和M. Elizabeth Ross博士课题组主导,论文发表在《自然神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上。研究人员从小鼠大脑的不同发育时期(出生后14天、21...
健康神经发育与自闭症谱系障碍和精神分裂症的成像、转录组和遗传学联系在一起: 大脑皮层基因表达格局的研究 背景介绍: 人类大脑的复杂解剖和功能组织是如何从20000多个基因的表达中发育而来的?这一过程在神经发育障碍中又会走向何方?过去10年,整个大脑整个基因组的转录组图谱(如艾伦人类大脑图谱)表明,健康大脑的组织可能依赖于大量基因协调表达的”转录程序”。第一主成分可能代表关键的神经发育转录程序,但高阶主成分的生物学意义尚不清楚。 作者和发表情况: 该研究由理查德·迪尔、康拉德·瓦格斯蒂尔、雅各布·赛德利茨等人合作完成,发表于2024年的《自然神经科学》杂志上。作者分别来自剑桥大学、伦敦大学学院、宾夕法尼亚大学、蒙特利尔麦吉尔大学、莫纳什大学、耶鲁大学以及美国国立卫生研究院。 研究工作流程: a...
这项研究利用人诱导多能干细胞(iPSC)衍生的神经元,探究了溶酶体相关囊泡在轴突内mRNA运输和线粒体稳态维持中的关键作用。研究者通过敲除BORC亚基(borcs5或borcs7)来阻断溶酶体相关囊泡进入轴突,发现这导致一大组主要编码核糖体和线粒体/氧化磷酸化蛋白质的mRNA在轴突中被大量减少。 RNA测序结果显示,在野生型神经元轴突中,mRNA主要富集于编码核糖体和线粒体/氧化磷酸化蛋白的基因。而BORC敲除突出降低了这些mRNA在轴突中的丰度。通路分析显示,这些减少的mRNA与帕金森症、阿尔茨海默病、亨廷顿病、朊病和肌萎缩侧索硬化(ALS)等常见神经退行性疾病有关。 利用RNA可视化技术,研究者直接观察到编码核糖体蛋白的rps7和rps27a mRNA的轴突运输在BORC敲除细胞中被阻断...
这项研究探讨了转录因子Meis2在小鼠胚胎发育过程中参与调控γ-氨基丁酸能(GABA)能神经元发育分化的作用机制。研究人员综合应用了CRISPR/Cas9敲低、单细胞RNA测序(scRNA-seq)、谱系示踪等技术,发现Meis2在胚胎基底节细胞区的投射神经元前体细胞中高表达,有利于这些前体细胞分化为外侧基底节来源的GABA能投射神经元。 Meis2与Dlx5家族转录因子协同作用,结合特定的顺式调控元件(cis-regulatory elements,cREs),激活与投射神经元分化相关的基因enhancer区域,从而诱导投射神经元命运。相比之下,在内侧基底节区,Lhx6转录因子的表达则抑制了Meis2-Dlx5复合物对这些enhancer的激活,促进了GABA能interneuron的分化...
引言 脊索瘤是一种罕见且局部侵袭性强的间叶源性肿瘤,被认为起源于原始脊索的残余组织。脊索瘤的发病率约为每百万人中有0.8例,好发于骶骨和颅底区域。目前,最佳治疗方案是尽可能的手术切除后辅以放射治疗。但由于肿瘤具有浸润性生长特点且常邻近重要的神经血管结构,彻底切除存在一定困难。因此,很多患者术后常发生局部复发甚至远处转移,预后较差。鉴于此,阐明脊索瘤的分子生物学特征,从而开发更有效的治疗方法十分必要。 研究背景 脊索瘤组织中显著的基质丰富特征可能与其发展进展密切相关。之前的回顾性研究表明,肿瘤-基质比值与脊索瘤的侵袭性表型、抑制性免疫微环境及不良预后呈正相关。作为基质细胞的主要组分,肿瘤相关成纤维细胞(CAF)在肿瘤微环境中扮演重要角色。然而,CAF对脊索瘤生物学行为的影响尚未阐明。 单细胞R...
标题:通过抑制神经元活动来治疗low-grade视神经胶质瘤 导言部分: 视神经胶质瘤(optic pathway glioma, OPG)是一种低级别胶质瘤,常见于新罗西德缺陷1型(neurofibromatosis type 1, NF1)患儿。NF1是一种常见的神经肿瘤综合征,其发病率约为1/3000。视神经胶质瘤虽属低级别肿瘤,但可导致视力受损等严重并发症,严重影响患儿生活质量。目前的主要治疗方式包括化疗和靶向药物治疗,但疗效有限且存在不良反应。本研究发现,NF1突变可引起视网膜神经节细胞(retinal ganglion cells, RGCs)兴奋性增强和分泌midkine蛋白,进而促进OPG肿瘤生长。抗癫痫药物拉莫三嗪(lamotrigine,LTR)能够抑制RGCs兴奋性,降...
在这篇来自Neuro-Oncology期刊的研究论文中,研究人员探讨了野生型异柠檬酸脱氢酶(IDH wildtype)的恶性胶质母细胞瘤(GBM)患者在手术切除后,肿瘤细胞在切除边缘的残留量与术后的无进展生存期(PFS)和总生存期(OS)之间的关系。 作者来自麻省总医院神经外科、病理学、放射学等科室,论文于2023年发表。 研究过程主要包括以下几个部分: a) 通过回顾性数据建立了一个预测模型,用于评估手术前患者的特征(肿瘤体积、囊性成分、与脑室接触、多灶性、肿瘤位置等),从而预测患者能否获得较小残留体积(<4.9cc)的彻底切除术。该模型的AUC为0.83,灵敏度62%,特异度90%。 b) 前瞻性收集了44例GBM患者的手术标本,在手术切除边缘处采集组织,利用定量PCR方法检测TERT启...