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“跳跃基因”的抑制对神经元分化具有保护作用
转位因子,又被称作为“跳跃基因”,是一类能在DNA分子中移动位置的特异性核苷酸序列片段。它们能和转录因子相结合,影响基因的表达。在该实验中,研究人员发现两种灵长类所特有的KRAB锌指蛋白会在胚胎发育早期通过抑制这些“跳跃基因”的活动使神经元进行正常分化并保护其免受炎症反应的影响。这一研究结果加深了我们对大脑早期发育机制的理解,为各类神经退行性疾病和神经发育类疾病的研究提供了新线索。
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研究发现加速神经生长的新方法
在肢体神经移植的过程中,时间是决定成败的一个关键因素。如果神经不能以足够快的速度生长至指定肌肉位置,那么移植就会失败。这也是为什么下肢远端神经移植比上肢神经移植成功率低的原因。而该研究则发现,在进行移植前一周花一小时以20赫兹的频率刺激所需移植的神经可以使其在移植后的生长速度快上3-5倍。虽然此次的研究只进行了将胫神经束移至腓总神经残端以治疗足下垂的实验,但据称,这种电刺激法可适用于周围神经系统中的任何部位。使用该方法我们就可以以人为的手段扩大神经再生的无限潜力。
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触摸屏的使用对儿童注意力的影响
学步期是认知功能产生飞速发展的一个时期,在这个阶段使用触摸屏是否会对孩子的注意力产生负面影响是家长们十分关心的一个话题。在进行了为期3年半的跟踪调查后,实验人员发现,频繁使用触摸屏的孩子相比其他儿童会对明显的视觉信号做出更为快速的反应。由此可见,触摸屏的使用并不会损害幼儿的注意力。但就触摸屏的使用与这种快速响应是否具有因果关系以及其他种类的现代化电子产品会对儿童的注意力发展产生何种影响,还需要进一步的研究证实。
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一小组基因就能用以分辨线虫的各种神经细胞
对神经元进行分类能帮助我们理解神经系统的功能以及其进化和发育过程。然而,目前可用于描述神经元类型的方法却过于繁杂。在这项研究中,该团队发现一个家族的蛋白就可以用来定义秀丽隐杆线虫的118种神经细胞。这种对同源异型蛋白表达的组合方式进行分析的方法提供了迄今为止可用于区分神经元类型的最小单位描述符。并且,从同源异形盒基因拥有广泛定义能力这一事实中我们可以推测出,这个家族的基因在神经系统的进化过程中起着重要的作用。这一发现能帮助科学家更好的对各种类型的神经细胞进行定义和分类,并有助于我们加深对脑神经系统发展过程的理解。
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经颅交流电刺激疗法改善读写障碍
读写障碍是一种由声韵处理能力问题所引发的学习障碍,影响约5-10%的人口,患者终身都无法像正常人那样流畅地阅读、书写和拼写字词。在处理语音的时候,大脑的听觉皮层理应会显现出一种有规律的脑电活动,而患有读写障碍的人群其大脑却无法做出该反应。使用微量的电流刺激患者的左侧听觉皮层20分钟就能将该脑区的电震荡模式修正到正常的频率,从而有效改善一系列因声韵处理障碍所引发的各种读写问题。这种全称为经颅交流电刺激(tACS)的疗法已知可用于抑郁症患者的治疗,且为无创。在未来,研究人员将尝试使用安全级别更高的神经反馈技术进行类似的实验,看是否能达到相同的疗效。
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记忆为何能如此细致而持久
当海马体内代表记忆内容的特定神经元之间的联系被加强,新的记忆就会形成。然而,对于记忆的稳固和抗干扰来说,光有神经元与神经元间兴奋性变强这一过程还不足够。新研究发现,负责表达小白蛋白和生长激素抑制素的两种中间神经元其抑制性突触也具有同兴奋性突触一样改变连接强度的能力,而正是这种抑制性上的可塑性对稳固兴奋性连接的强度起到了至关重要的作用,有效的阻止了记忆间的互相干扰,并使得代表特定记忆的神经元与神经元之间的联系能长期稳定的存在。
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潜意识归纳能力的强弱决定信仰的深厚程度
为什么有些人对上帝的存在深信不疑而有些人却不容易受宗教思想的影响?可能有人会说这取决于一个人的成长环境,父母是否有某种宗教信仰,以及是否受到过良好的科学教育。但最新的研究却表明,相比环境因素,个体差异可能具有更强的影响力。人类天生就具有一种由点到面的归纳能力,可将零散的信息整合成一副完整的图片。这种归纳整合的能力常常是在无意识中进行的,就像在看到人脸时,我们的直觉会在瞬间通过微表情等各种细微的因素帮助我们判断出对方是否可信。使用一种新设计的认知测试法,就能将人的这种潜意识推理能力进行评级。得分越高的人越能在潜意识中意识到瞬间消失的圆点集合共同组成了某种图案,并在之后的测试中先于计算机一步对圆点出现的位置进行预测。这些高得分人群都具有较强的潜意识归纳能力,且这种能力经检测与宗教信仰的深厚程度有着显著的关联性,能力越强则越容易对上帝的存在深信不疑,即使是在无神论的家庭中长大,也有很大的可能会在长大后拥有某种宗教信仰,因为这些具有较强潜意识归纳能力的人群容易将环境中无法用常理解释的种种迹象在无意识中归因到上帝存在上去。
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压力、睡眠与免疫力
许多人都曾有过因压力过大而辗转难眠的时候,但很少有人知道压力为何会引发失眠。最新的神经科学研究结果表明,大脑中那些能促进肾上腺皮质激素进行分泌的神经元与下视丘分泌素神经元有着紧密的联系。当前者受压力刺激被激活后,会一同激活后者,从而促使下视丘分泌素开始进行分泌,并将机体维持在觉醒状态。使用基因编辑技术抑制促肾上腺皮质激素神经元的活动后,压力信号就不会传输到下视丘分泌素神经元,有效的遏制了机体的兴奋状态。由促肾上腺皮质激素神经元所主导的这一回路不但会对睡眠产生影响还会对免疫系统造成破坏。在对这一回路进行刺激后,血液中特定免疫细胞的数量有了明显的下降,且其功能也出现了异常。这一机制的发现加深了我们对压力、睡眠、免疫力这三者关系的理解,并为将来人为干预手段的研发提供了重要的理论基础。
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自闭症患者脑内转运蛋白浓度与常人有显著差异
自闭症(ASD)是种神经精神类疾病,会严重影响一个人的社交技能和语言交流能力,并常伴有智力低下等情况。然而,直到目前为止,尚无一种特效药能针对其核心症状进行有效的治疗。在对正常人和ASD患者大脑内一种负责运输血清素的蛋白进行浓度检测后研究人员发现,ASD患者的大脑灰质和脑干中严重缺乏该类转运蛋白。血清素是一种重要的神经递质,参与多种生理、情感和认知功能的调控,并与大脑发育息息相关,而血清素转运蛋白的稀缺会直接导致大脑内血清素水平低下,从而对大脑的正常运作产生影响。行为测试结果也证实了血清素转运蛋白浓度与社会认知能力具有紧密的关联性,可见这种转运蛋白在ASD的发病中起着关键的作用。研究人员认为,对血清素系统的进一步研究将有望在未来为ASD特效药的研发提供一定的帮助。
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不同于成年人,儿童使用双侧大脑处理语言信息
解剖学、生理学和fMRI影像研究结果显示,人类的语言功能由左半脑负责,但事实上,小孩子无论是左半脑还是右半脑受到了损伤语言功能都会出现问题。这一悖论存在的原因是因为儿童和成人的大脑功能分布具有着显著的差异。在年幼的时候,左右大脑都会进行语言处理,而随着年龄的增长,语言功能才慢慢向左半脑集中。大脑的这种发展特性使小孩子在经历脑损伤后更不容易完全丧失语言能力,左半脑中语言处理区域的损伤可以靠右半脑来进行弥补,而成人的大脑在受到损伤后则不具备这种能力。