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...

光学自旋轨道耦合的宽带色差空间微分成像 背景介绍 在图像处理中，传统的空间微分通常是通过数字电子计算来完成的。然而，许多大数据应用需要实时和高通量的图像处理，这对数字计算来说是一个巨大的挑战。光学模拟空间微分有可能克服这一挑战，因为它能够以低能耗对整个图像进行大规模并行处理。此外，光学空间微分还可以对纯相位物体（如透明的生物细胞）进行成像，这是数字电子计算所无法实现的。因此，光学微分最近受到了广泛关注，在无标签细胞成像、图像处理和计算机视觉等领域有着广泛的应用。 论文来源 这篇论文题为《spin–orbit optical broadband achromatic spatial differentiation imaging》, 由Hongwei Yang、Weichao Xie、Huif...

心脏功能和猪梗塞疤痕大小的精密成像：利用超高场 MRI 在急性和慢性猪心肌梗死模型中的研究 研究背景 心脏磁共振影像学（MRI）是评估心脏功能和体积的准确且具有较高重复性的技术。近年来，超高场（ultrahigh-field，UHF）MRI 致力于提高信噪比 (SNR) 和图像分辨率。7T MRI 可能使临床指标精度提高，可早期检测功能障碍和评估治疗反应。然而，针对大型动物模型如猪的心脏功能和梗塞疤痕大小的精确测量，现有研究具有局限性，传统心脏 MRI 系统在图像质量和时间分辨率方面存在欠缺。 本研究的原因在于心脏病理改变会导致生理学上重要指标的改变，例如射血分数（ejection fraction，EF）和心肌质量。尤其是在心肌梗塞（Myocardial Infarction，MI）后，这...

抑制S6K通过内吞溶酶体系统降低与年龄相关的炎症并延长寿命 研究背景与问题描述 随着生物体老化，慢性低度炎症（炎症老化，inflammaging）和免疫功能下降（免疫衰老，immunosenescence）成为众多老年疾病的重要病理学基础，如癌症、糖尿病和心血管疾病。研究表明，抑制雷帕霉素靶蛋白复合体1（TORC1）能够改善各类生物的老化状态，显著延长其寿命。S6激酶（S6K）作为TORC1信号传导路径中的关键效应分子，其具体机制一直未被完全理解。本文通过果蝇实验证明，TORC1–S6K信号通路对多层溶酶体的积累和NF-κB类免疫缺陷（IMD）途径的调控起到重要作用，从而影响与年龄相关的炎症和寿命。 研究来源 这篇文章由Pingze Zhang、James H. Catterson、Seba...

基于群稀疏先验的荧光分子断层成像用于胶质瘤形态重建技术的研究报告 一、学术背景和研究动机 荧光分子断层成像（Fluorescence Molecular Tomography，FMT）是一种重要的生命科学工具，通过该技术可以实现荧光源位置的非侵入实时三维（3D）可视化。由于其敏感度高、成本低的优点，FMT被广泛应用于肿瘤研究。然而，FMT的重建过程复杂且困难。尽管近年来FMT重建方法发展迅速，但形态重建依然是一个难题。因此，本研究的目的是在胶质瘤研究中实现FMT的形态重建性能。 二、论文来源与作者信息 本论文发表于IEEE Transactions on Biomedical Engineering期刊2020年5月第67卷第5期上，题为“Fluorescence Molecular Tom...