Category: 大脑发育

  • 能精确到秒的脑内时钟

    精确到秒的时间计算能力对运动行为的控制、学习和认知以及预测未来事件起着至关重要的作用。已有证据表明,大脑会通过解读不断变化的神经元激活模式来测算时间,但包括顺序性激活在内的各种计算方法在不同脑区内的实施情况以及所具有的优势却尚不明确。通过对小鼠的运动前区和纹状体内的神经元激活状况进行分析,研究人员发现,这两个脑区对时间的测算能力都很强,但相比运动前区,纹状体内的神经元被激活时显现出了更高的序列性。这种序列性强弱上的差异使得神经通路的下游能更精准的对时间信息进行把控。该结论的发现加深了我们对人体自有时钟的理解,有助于科学家对与之相关的脑功能异常进行更深入的研究。

  • 研究发现脊髓受损后神经元再生的新通路

    大脑中的星形胶质细胞主要起支持和分隔神经细胞的作用,在脊髓受到外伤后,这些细胞会通过增生形成“瘢痕”组织,并阻止受损神经元进行再生。这种对神经元修复的抑制作用被证实是完全可逆的,且取决于胶质细胞的代谢状态。如果胶质细胞在脊髓受损后进行了糖酵解过程,那么葡糖糖的分解产物就会与神经元表面的GABA-B受体相结合,从而激活一系列与轴突再生有关的通路。人为将乳酸这一糖酵解产物注入果蝇和小鼠的受损神经组织后,研究人员发现,相比对照组,实验组的运动机能得到了大幅度的提升。在未来,该研究团队还将在其他大型动物身上试验这种干预手段的效果,并试图找到最有利于神经元再生的糖代谢产物。

  • 自闭症与脂代谢异常

    在美国,每54个儿童中就有一个患有自闭症(ASD),而ASD的临床表现又极具多样化,对应无数种不同类型的基因问题。大数据精准医疗能将患儿与家属的基因、其大脑发育状况、以及其它健康资料协同对照组的数据一起纳入考量后进行多因素分析,助力ASD亚型的细分。在此次的研究中,该团队借助大数据的力量,成功发现一种结合血脂异常问题的ASD类型,其临床症状与遗传机制同其他类型的ASD有着明显的差异。对ASD进行细分后,我们就能进行更为明确的早期筛查并着手于靶向药的研发。

  • 自闭症患者并非无法理解他人的想法

    长期以来,人们对自闭症患者的理解停留在他们无法理解他人的想法上,而在系统的回顾了既往的神经影像学研究资料后,该文的作者指出,自闭症患者所面临的问题并非在于无法解读他人的想法,而是不具备辨析他人与自己想法的差异程度。如果谈话人想转移话题,自闭症患者可能无法理解这是由于对方的兴趣点和自己不同所造成的,并会继续谈论自己所感兴趣的事。这使得他们难以理解讽刺和幽默,因为这类内容涉及到对语言和内心真实想法差异性的分析。大脑中的颞顶交界区就负责探查自己与他人想法的差异程度,而自闭症患者的这一区域其活跃性要远低于正常人群。该结论推翻了我们对自闭症患者的旧有认知,更新了我们对大脑发育障碍类疾病的理解,并提示相关领域的研究员需要转换其研究重点。

  • 大脑功能性上的灵活性是如何产生的

    虽然已知成年人的大脑具有功能性上的灵活性——即一种可自由进行功能切换的能力,但这种灵活性在大脑发育早期是如何显现的却尚未知晓。通过对52名0-2岁的婴幼儿进行长期跟踪调查,研究人员发现,与注意力、记忆、自控力等高级认知功能以及运动能力相关的区域其功能灵活性会随着年龄的增长而不断提高,但诸如视觉皮层等负责大脑基础功能的模块其中的神经元灵活性则不会发生太大的改变。幼儿期认知模块的灵活性与长大后的学业表现成正相关,而成熟较早的视皮层区域的高度灵活性却和认知能力的低下有一定的联系。这一发现揭露了神经元灵活性在发育过程中的重要特性,有助于我们对发育障碍类疾病其脑神经学基础的理解。

  • 孩童时期的社交隔离会损伤特定大脑通路

    青少年时期的社交隔离会对成年后的脑功能和社交能力产生严重影响,但其中具体的神经学机制却尚不明确。最新研究结果表明,断奶后接受两周社交隔离的雄性小鼠成年后其内侧前额叶皮质(mPFC)中的神经元投射到后脑室旁丘脑(pPVT)的信号通路在社交时会无法被激活,致使这些小鼠出现社交能力低下的情况。使用光遗传学和化学遗传学方法对mPFC→pPVT的投射进行刺激就能改善其社交能力缺陷问题。鉴于社交孤独感会促使各种心理疾病的发生,这一神经机制的发现不单有助于我们理解大脑社交区域的发育原理还为心理疾病的治疗提供了新思路。经颅磁刺激技术和经颅直接电流刺激法或可能对该回路进行干预,从而达到治疗由孤独感所引起的各种心理疾病的目的。

  • “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。

  • 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。

  • 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。

  • 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。