第1587期脑科学日报-2022年12月14日科学时讯
1,Advanced Science:全身麻醉与睡眠的调控机制相似?华山医院麻醉科有新发现
来源:复旦大学附属华山医院订阅号

由于麻醉与睡眠在体征和脑电方面具有相似性,长期以来领域内认为全麻药通过激活睡眠核心环路腹外侧视前区(vLPO)发挥麻醉作用。近日,复旦大学附属华山医院麻醉科王英伟教授团队与中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心徐敏研究团队合作,采用单细胞钙成像技术,长期跟踪同一群vLPO神经元在睡眠和麻醉中的活动模式,发现四种常用的全麻和镇静药对vLPO睡眠神经元和觉醒神经元均主要表现为抑制作用,揭示了全身麻醉与睡眠过程中vLPO神经元活动具有异质性,为理解全身麻醉与睡眠是否共享相似神经环路提供了新的线索。
2,Current Biology:鸟类的大脑,才是最高效的大脑?
来源:环球科学
科学家曾经认为,大脑越大动物越聪明。然而,鸟类却违背了这种逻辑:尽管它们的大脑比一颗核桃还小,但却可以制作出复杂的工具,也能记住它们把食物藏在了哪里。鸟类之所以能够做到这些,是因为相比于哺乳动物,它们的大脑神经元会消耗更少的能量。这可以使它们的身体为更高比例的大脑神经元供能。
与啮齿类、人类和其他灵长类动物的神经元能量收支相比,一个鸽子神经元消耗的能量是哺乳动物神经元的三分之一,这也许是因为鸟类大脑独特的组织方式使神经元可以更容易地交换信号,也可能是因为鸟类拥有更温暖的体温,从而使神经元可以更快地工作。研究人员推测,鸟类复杂的认知需求,可能推动了脑细胞向更高效工作的方向演化。
3,Molecular Psychiatry:多动症的遗传易感性预示着老年时患阿尔茨海默病的风险
来源:阿尔茨海默病

多动症(ADHD)的影响可以在整个生命周期中观察到,与儿童和青少年相比,成人 ADHD 的症状可能更加多样和微妙,在老年人中诊断起来可能特别困难。与其他行为障碍不同,多动症有遗传因素。但是没有一个单一的基因会决定其携带者是否会发展为多动症。相反,这种风险是由一系列微小的基因变化决定的。
近日,匹兹堡大学医学院的研究人员发现,ADHD的遗传倾向可以预测晚年的认知能力下降和阿尔茨海默病。通过计算每个患者的个体 ADHD-PRS,并将其与该患者的阿尔茨海默病症状进行匹配,研究人员能够表明,较高的 ADHD-PRS 可以预测在此之前没有认知障碍的老年人随后的认知退化和阿尔茨海默病脑病理生理学的发展。
4,Dev Cell+Brief Bioinform:联合解析小鼠脊髓发育过程中增强子调控网络
来源:BioArt

脊髓是桥接大脑和机体之间信号传递的主要中继站,负责协调机体的运动和感觉。单细胞多组学技术能帮助我们在单细胞水平了解脊髓神经细胞在不同尺度上的异质性和复杂性,从而探究脊髓神经发育过程的调控机制。近日,来自中国科学院遗传与发育生物学研究所的戴建武团队和陆发隆团队,以及厦门大学黄佳良团队联合在Developmental Cell上发表了文章。
该项研究工作系统绘制了小鼠脊髓发育过程中的单细胞染色质开放性图谱,并利用自主开发的增强子调控网络eNet算法,鉴定出影响脊髓神经细胞发育的关键调控因子及其增强子调控网络。最后,研究人员利用增强子报告基因转基因小鼠和增强子敲除小鼠,在体内验证了该增强子网络对Atoh1基因表达的影响。
同时,厦门大学黄佳良教授团队开发的eNet算法的方法学论文于Briefings in Bioinformatics 杂志发表,系统地介绍eNet算法的基本流程及性能评估,提出“增强子网络复杂度”概念,揭示一个基因表达调控的规律:基因对细胞命运和疾病越重要,则其增强子调控网络越复杂。
5,韩世辉课题组提出并验证面孔社会属性神经编码的社会任务调控理论
来源:北大脑科学
面孔多维社会属性的神经编码机制问题在心理学和神经科学等领域受到高度关注。然而面孔加工中不同维度社会属性的神经编码是并行进行的还是某一维度属性的神经编码优先于其它维度属性的神经编码?近日北京大学心理与认知科学学院 、IDG麦戈文脑科学研究所韩世辉教授课题组,结合自己发展的行为实验范式和神经电生理技术,通过系列实验,提出并验证面孔社会属性神经编码的社会任务调控理论。
该研究基于系列行为和神经电生理实验结果,通过实验操纵揭示了社会任务需求与面孔社会属性神经编码的因果关系,提出了人类面孔社会属性编码的社会任务需求理论,为理解面孔在不同社会维度上进行分类加工过程的认知和神经机制提供了新的理论框架。
6,Cell子刊:为听障人群开发的自供电语音识别系统
来源:CellPress细胞科学
人工智能的快速发展,为听障群体带来了正反两个方面的影响:一方面,语音识别技术不断进步,为听障群体辅助交流提供了新的技术路径;另一方面,人机交互正在逐渐取得与人际交往同等重要的地位,但听障群体却遭到忽视而被排除在技术进步带来的便利之外。
近日,厦门大学物理科学与技术学院郭文熹课题组与合作者们在Cell Reports Physical Science发表了最新研究。该研究针对听障用户开发了抗干扰的语音识别系统,不仅可以便于人际交往,还为听障用户参与基于语音识别的人机交互提供了便利。
7,JAMA Neurology:摄入这些常见的大量超级加工食物或损伤机体大脑健康
来源:Bioon细胞
超级加工食物中含有很多添加的以及不健康的成分,这些食物与机体患心脏病、代谢综合征以及肥胖症的风险增加直接相关。近日,圣保罗大学医学院的科学家们发现,薯片、披萨饼、饼干都很美味,但诸如此类食品等充满超级加工食物的饮食或许会导致大脑的退化
超级加工食物的设计是为了激发人们对于这些食物的渴望和欲望,而无处不在的广告也在加强我们机体的这些冲动。在为期8年的中位随访期间,每天从超级加工食物中摄取超过20%热量的参与者机体的整体认知功能的下降速度要快28%,而且其机体的执行功能要下降快25%,相比59岁以上的成年人群而言,35-59岁之间的成年人中这种关联更强一些。
8,《动物认知》:猫咪可以区分你是不是在跟它说话
来源:雷雳和学生们
人类对猫说话时语调会发生变化,但我们对猫的反应知之甚少。近日,来自法国巴黎第十大学的研究人员发现,当猫咪听到主人向它们说话时,猫咪可能会改变行为,但听到陌生人的声音或是主人向别人说话的声音时,它们的行为就不会改变。作者认为,他们的发现为人与猫之间的关系增添了新的维度,猫的交流可能依赖于对说话者声音的感受。一对一的关系建设对人与猫形成牢固的关系很重要。
审校:Simon