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Scientists Report Role for Dopamine and Serotonin in Human Perception and Decision-making
Scientists at Wake Forest School of Medicine have recorded real time changes in dopamine and serotonin levels in the human brain that are involved with perception and decision-making. These same neurochemicals also are critical to movement disorders and psychiatric conditions, including substance abuse and depression. Their findings are published in the Oct. 12 edition of […]
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干细胞可修复受损的脊髓
脊髓能将来自大脑的信号传递到身体的其他部位，当脊髓受到损伤，其中的神经纤维就有可能会发生断裂，即使神经纤维未完全断裂，信息传递效率也会因损伤而有所下降。许多器官在受损后都可以由干细胞来进行修复，但脊髓中的干细胞却往往只能促进疤痕组织的生成而无法直接代替已经死亡的细胞。通过对小鼠的脊髓干细胞进行基因层面的深入分析，研究人员发现，人为的对干细胞内的基因表达进行操控就可以促使脊髓干细胞分化成对神经元髓鞘结构来说必不可少的少胶质细胞，从而对受损的脊髓起到修复的作用。
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研究发现与社交行为有关的两种神经细胞
在我们进行社交互动时需要对复杂的感官信息进行处理，并将其整合到社交决策网络中去，以做出恰当的社交行为。而在社交决策网络中负责这一统和工作的便是大脑中的岛叶皮层。使用钙成像技术和显微内窥镜，研究人员对小鼠岛叶皮层最前端处的细胞进行了深入研究，并由此发现了与社交行为有关的两种不同类型的神经细胞。其中一种为社交行为开启细胞（Social-ON cell）,占737个所研究神经元的22.8%，会在社交互动中被激活，而另一种则为社交行为关闭细胞（Social-OFF cell），会在无社交互动时表现出一定的活跃性。在行使不同类型的社交行为时，社交行为开启细胞的激活情况也会有所不同。譬如，在使用鼻子接触同类时，35.7%的该类细胞会被激活，而在进行身体接触时仅20.2%的该类细胞会被激活。患有精神分裂症和自闭症的人群其岛叶皮层的功能和结构会发生变化，因此，这一有关岛叶皮层的研究将有助于加深我们对这些神经精神类疾病的理解。
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宾大医学院研究员发现一种罕见的遗传性痴呆症
在对一患有未知神经退行性疾病的死者的大脑组织进行取样分析后，美国宾夕法尼亚大学医学院的研究人员发现了一种由基因突变所引起的新型痴呆症。该突变发生在含缬酪肽蛋白（VCP）基因上，会造成细胞内的蛋白质无法进行正常分离。这一新型痴呆症被命名为液泡Tau蛋白病（Vacuolar Tauopathy），其典型特征之一同阿兹海默症（AD）一样为大脑中Tau蛋白的异常积聚，除此以外，病患的神经元中还会出现许多叫做液泡的空洞。使用人为干预的方法促进VCP的活跃性就能改善Tau蛋白在大脑中的异常堆积，而鉴于AD等神经退行性疾病同这种新型痴呆症具有类似的病理特征，针对该疾病所研发出的治疗手段或有可能用于治疗这些同类型的脑神经疾病。
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神经元间的信息传递具有语调变化
神经元间的信息传递速度非常快，且都是在微观层面上进行，这使得该过程的研究变得极其困难。使用一种在对神经元进行刺激后迅速将其冻结的拍摄技术，研究人员得以对突触小泡的活动进行了深入的研究，并由此发现了神经元在进行交流时所具备的重要特征。在动作电位发生后，多个突触小泡会在同一时间与复数的突触进行融合，而随着时间的推移，发生对接的小泡数量会锐减到60%。这便意味着，在两到三次的动作电位后，对接的小泡会被消耗殆尽。然而神奇的是，神经元之间的信息传递并非只会一味的慢慢减弱，在动作电位发生后的14毫秒内，会有新的突触小泡迅速的与突触后膜进行对接和融合并释放神经递质。这一短暂的补给过程为神经元间的信息传递带去了信号强弱上的变化，突触小泡数量的增多和减少对应到我们的日常对话中去，就宛如语调高低的变化一般。很早之前科学家就意识到神经元可以一次传递多个“字词”并能改变这些话语的语调，但是，这是首次对其具体原理进行了揭露。
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脊髓刺激疗法可缓解由帕金森病所引起的疼痛与运动障碍
一美国和日本学者所共同组成的研究团队在15名平均病程为17年的帕金森病（PD）患者身上试验了脊髓刺激（SCS）疗法的效果。这些患者中的8名曾接受过脑深部电刺激（DBS）疗法，而其余7名则只接受过药物治疗，无论是哪种治疗手段都无法缓解他们的症状。而在使用经皮插入的电极对这些患者的脊髓进行持续性的电刺激后，无论是生理疼痛还是平衡性、体姿等运动能力都有了很大的改善。虽然我们并不知晓这种运动能力方面的提升是否是由疼痛的减轻所带来的，但毋庸置疑的是，SCS疗法的的确确能改善PD相关的各种症状。而且，相比在脑部植入电极，经由脊柱进行电刺激要更为简便。因此，研究人员认为，在未来，我们需要对SCS疗法进行更深入的研究。
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工作记忆在大脑中的位置有了更新
工作记忆是我们在处理日常事务时所必需的一个记忆系统，主要负责信息的短暂加工和处理。上世纪70-80年代的理论认为，工作记忆的神经学原理为前额叶皮质中神经元集群的持续性放电。然而，通过小鼠研究，实验人员发现，与工作记忆相关的脑区并非只有前额叶皮质一处。基因分析结果显示，小鼠脑内Gpr12受体的数量与工作记忆的好坏有着紧密的关联性。那些在任务中表现优异的小鼠相比其他实验鼠拥有近2.5倍多的Gpr12受体。并且，出乎意料的是，这些受体并非存在于早先被认为与工作记忆具体密切相关性的前额叶皮质中，而是位于丘脑区域，主要负责维持前额叶皮质与丘脑的同步活动。这两个脑区的同步性越高工作记忆也就越发达。由此，我们可以得出，工作记忆实质上是由两个大脑区域所共同维持。鉴于工作记忆在学习障碍、衰老、精神分裂症、抑郁症以及ADHD等多种情况下会出现损伤，因此，这一研究结果的发现不但加深了我们对工作记忆的理解还将有助于相关治疗手段的研发。
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Skoltech团队研究出EEG信号溯源的简化方案
如果想要对大脑内的神经活动进行研究却又不想使用有创的方式，那么核磁扫描（MRI）将是很多研究人员会首选的一种方式。然而，遗憾的是，MRI虽然有着超高的空间分辨率但其成像过程却非常缓慢。神经元的放电活动往往极其迅速而短暂，因此，MRI在脑功能的实时研究方面具有明显的劣势。而不同于MRI，脑磁图（MEG）的空间和时间分辨率都很高，但运行成本却不便宜。这使得相对廉价又具有极高时间分辨率的EEG脱颖而出。然而，EEG也存在着一定的弊病。在使用EEG设备接收脑电信号时，由于一小块区域的神经元活动就会造成头皮外出现大面积的电信号，因此，研究人员需要耗费大量的时间对其信号来源进行分析。这一长期困扰着科研人员的问题在使用Skoltech大学所研发出的新算法后就能轻松的得到解决。该算法将繁复的溯源计算简化成了柯西问题，能帮助研究人员对EEG数据进行快速而精准的分析。
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斯坦福科学家解码精神分裂症的神经机制
大约在3000人中就有一个人会缺失22号染色体q11.2位置上的一小段基因，而有着这种遗传缺陷的人群其患精神分裂症的风险会比正常人高出30倍，且其中的30%-40%会在人生的早期阶段被查出具有自闭症。为了查明为何这一染色体微缺失情况会显著增加精神类疾病的患病风险，斯坦福的研究团队对使用表皮细胞分化成的神经元进行了观察和研究。结果发现，22q11.2染色体缺失的人群其体外培养的神经细胞相比正常人的神经细胞更容易被激活。这种轻易就能放电的特质会让大脑内宛如一个嘈杂的课堂一样，使信息与信息之间互相产生干扰，严重情况下就会造成幻听、幻视等精神分裂症的典型症状。在抑制DGCR8这一缺失片段上的基因后，正常神经细胞亦出现了静息电位变弱的情况，可见DGCR8基因的缺损才是造成精神分裂症高风险的根本原因。
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健脑类保健品中含有多种未经批准的药物成分
目前，市面上存在着许多声称能提高注意力和记忆力的健脑类保健品。在对这类 “聪明药”和“认知能力增强剂”的成分进行检测后，研究人员发现，取样的10种健脑类保健品中一共含有5种未经美国药物及食品安全局批准的药物成分，且其成分表和所标注的含量也多与检验结果有所出入。不同于处方药，保健品类药物无需得到有效性和安全性方面的认证就可直接上市，而在上市后FDA才会对其进行监管，这便为消费者带去了大量的风险隐患。这些药品中的成分不但未经检验，往往还存在着计量超标的情况，服用后可能会造成各种危害到身体健康的严重副作用。在同其他处方药一同用药时，其危害性将会更大。