高镁促进弱视患者恢复双眼视觉的机制研究：TRPM7的作用 在大脑发育的关键时期，异常的视觉体验可能会导致视觉功能缺陷，如弱视。目前的研究表明，高镁（Mg^2+）补充可以恢复成体视觉皮层的突触可塑性，促进成年弱视眼的视力恢复。但是，目前尚不清楚Mg^2+是否能够帮助成年弱视患者恢复双眼视觉，以及潜在的分子机制是什么。大脑科学与智能技术卓越中心、中国科学院的研究人员于2023年8月9日收到、2024年3月6日接受的一篇文章提供了研究这一现象的新见解。该研究已发表在《Neurosci. Bull.》上。 本研究首次展示了高Mg^2+能够从弱视中恢复双眼视觉功能。研究表明，TRPM7是高Mg^2+处理后视觉皮层可塑性恢复所必需的，这为未来针对弱视的研究和治疗提供了可能的临床应用。 研究背景 弱视是一...
枕颞叶网络在快速阅读中的作用——基于fMRI的研究 背景介绍 阅读是人类获取新知识的最有效的认知途径。尽管大多数以英语为母语的成年人平均阅读速度约为每分钟200到400个单词(w/min)，但许多人期望提高阅读速度，以更快更有效地获得新知识。一些速读爱好者声称他们可以以每分钟3万到4万个单词的速度阅读英语句子。为了提高阅读速度，可能采用多种策略，例如抑制发音习惯、在阅读时专注于关键词或概念、避免重复阅读句子以及通过训练扩大眼界范围等。 这些策略的提出引发了关于阅读过程中大脑活动的研究。已有的研究表明，阅读过程涉及多个复杂的语言处理的脑区。特别是，位于视觉皮层和颞叶的区域被认为在语言处理和阅读速度的调节中起到关键作用。然而，快速阅读不仅仅是简单的序列过程，还涉及多个脑区之间的动态交互。然而，早...
透过神经振荡揭示艾宾浩斯错觉的不同认知机制 学术背景 人类视觉中的尺寸感知并非完全忠实于物理世界，它高度依赖于上下文。例如，当一个物体被多个小物体环绕时，它看起来比被大物体环绕时要大，这种现象被称为艾宾浩斯错觉。视觉错觉为理解视觉世界中的意识体验机制提供了独特的视角。艾宾浩斯错觉可以通过两种认知机制来解释：低层轮廓互动和高层尺寸对比。低层轮廓互动是一种发生在轮廓或特征层面的感官互动，它导致当一个图形被其他图形包围时的感知扭曲。这种机制可能与初级视皮层（V1）内的局部电路相关。而高层尺寸对比则依赖于中心目标与周围诱导物之间的认知尺寸比较，导致它们的尺寸差异在感知上的加强。有关艾宾浩斯错觉的高层尺寸对比机制被认为需要更高视觉区域的反馈连接，特别是从右顶叶皮层到枕叶区的反馈投射。然而，这两种理论的...
在《Neurosci. Bull.》上发表的最新研究论文《Chemokine CCL2 Promotes Excitatory Synaptic Transmission in Hippocampal Neurons via GluA1 Subunit Trafficking》中，来自包括中国科学院上海神经研究所、北京大学生命科学学院在内的多家研究机构的研究人员详细探讨了化学趋化因子CCL2如何通过调节GluA1亚单位的表面表达来促进海马神经元的兴奋性突触传递。 研究背景及目的 化学趋化因子（Cytokines）是已知在免疫细胞发育、成熟以及疾病发生过程中发挥重要作用的小分子分泌蛋白。然而，化学趋化因子在中枢神经系统（CNS）中也能够调控突触传递和神经元兴奋性。据报道，TNF-α 在维持兴奋...
海马神经元中Myosin Va 依赖性 的NMDA 受体运输机制研究 在海马神经元中，NMDA受体（N-Methyl-D-Aspartate Receptor，简称NMDAR）是谷氨酸受体的一个亚型，对于突触后反应的调节以及大脑功能的多项作用至关重要。突触后区域NMDAR的数量可对电生理输入或感官提示做出反应而变化，新NMDAR的运输进入树突棘（dendritic spines）会增加突触后NMDAR的数量，从而有利于突触可塑性和记忆巩固的发生。 研究背景 与AMPA受体（α-Amino-3-Hydroxy-5-Methyl-4-Isoxazolepropionic Acid Receptor，简称AMPAR）在突触可塑性中的广泛研究相比，仅有少数研究记录了NMDAR运输对于NMDAR介导突...
背景介绍 无菌性神经炎症（sterile neuroinflammation）是驱动多种神经系统疾病的重要因素。髓鞘碎片是受损髓鞘在多种神经系统疾病（如中风、脊髓损伤（SCI）、多发性硬化（MS）、创伤性脑损伤（TBI）和神经退行性疾病）脱髓鞘过程中释放的物质，能够作为炎症刺激物激活先天免疫细胞，进而在疾病进展过程中促进炎症反应。然而，目前仍不清楚髓鞘碎片如何触发先天免疫和神经炎症的机制。 本文作者探讨Lysophosphatidylserine (Lysops)-gpr34轴在髓鞘碎片引起的神经炎症中的关键作用。前人研究已证实髓鞘碎片诱导小胶质细胞激活和促炎细胞因子表达依赖其脂质成分Lysops。本文旨在阐明髓鞘碎片通过Lysops-gpr34轴激活小胶质细胞的具体机制及其在动物模型中的实...
定制被动动态踝足矫具可改善中风后行走经济性及速度 背景介绍 中风（Stroke）是导致长期残疾的主要原因之一，每年在美国有超过79.5万人受到中风影响。中风后常见的一个问题是患肢的跖屈肌无力（plantar flexor weakness），这影响了个体在足中站立期到末端站立期的前向肢体旋转控制能力，及在推进期的前向推进能力。跖屈肌功能受损可能会导致在站立中期的过度踝背屈（excessive ankle dorsiflexion）或持续的膝关节过伸（hyperextension），随后导致步态速度减慢、步幅不对称及步行代谢成本增加。这些问题会降低中风幸存者的机动性及日常活动参与度，进一步影响其身心健康。 被动动态踝足矫具（passive-dynamic ankle–foot orthoses...
双手协调和脊髓神经调控：经皮脊髓刺激如何改变双手动作的神经基质 背景：人类以复杂的方式使用双臂，往往要求双手协调。神经系统疾病限制了人类运动系统这一显著特征。了解神经调控技术如何改变双手协调的神经机制，是设计有效康复干预的重要一步。非侵入性激活脊髓的经皮脊髓刺激(TSCS)促进了脊髓损伤后运动功能的恢复。许多研究试图使用各种电生理工具捕捉这些效应的基础神经机制，但尚不清楚TSCS对通过脑电图(EEG)记录的皮层节律的影响，尤其是在双手动作期间。 研究者在12名神经完好的参与者中，调查了颈部TSCS对感觉运动皮层振荡的影响。他们检查了TSCS应用期间运动运动学的变化，以及执行单手和双手臂伸展运动（代表日常生活活动）期间的皮层激活水平和两个半球之间的连接性。行为评估结果显示，在TSCS应用期间，...
人类小胶质细胞中形态特异性的钙信号特性研究 背景与研究目的 小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)的主要免疫细胞，参与几乎所有的生理和病理过程，包括发育、突触传递、神经可塑性、睡眠、创伤、胶质母细胞瘤和神经退行性疾病等。此外，小胶质细胞通过感应危险相关分子模式(DAMPs)和病原相关分子模式(PAMPs)来监测其微环境。小胶质细胞通过表达大量编码不同膜受体的基因（称为“小胶质细胞感受体组”），检测胞内钙离子浓度变化，从而触发细胞因子和其他炎症因子的生成和释放，以及细胞增殖、分化、迁移和吞噬作用。在小鼠模型中，小胶质细胞的钙瞬变信号与神经网络活动密切相关，具有明显的空间分区特性。然而，人类小胶质细胞的钙信号特性仍然未知，且多数研究局限于培养的原代细胞或诱导多能干细胞（iPSC）衍生的小胶质样细胞。...
神经信息学领域的一项新突破：Cadence工具用于钙事件检测的研究报告 背景介绍 钙成像技术在神经元集合体研究中引发了一场革命，为研究人员提供了一种同时可视化和监控多个神经元活动的强大工具。钙成像利用荧光钙指示剂，这些指示剂在细胞内钙水平变化时发光，而钙水平与神经元活动密切相关。通过成像这些荧光变化，研究人员可以实时获取神经元集合体的动态，从而研究复杂的神经回路和网络。 尽管钙成像可以生成相对荧光变化δf/f曲线，但研究神经元集合体的科学家通常需要从这些连续的δf/f曲线中推断出钙事件，以创建钙事件的栅格图（raster representation）。为此，科学家们需要一种能够从这些曲线中推断钙事件的工具。在本文中，研究团队介绍了一种名为Cadence的开源工具，它能够通过半自动检测从钙成...