The First Multi-Behavior Brain Upload3 months agohttps://theinnermostloop.substack.com/p/the-first-multi-behavior-brain-uploadEon Systems PBC首次实现全脑模拟产生多种行为将果蝇大脑计算模型与MuJoCo物理模拟蝇体整合先前模型要么是无身体的孤立大脑,要么是无大脑的动画躯体Eon的目标是逐步升级至模拟小鼠大脑(7000万个神经元),最终实现人脑模拟该技术若实现,将对'生命'的定义提出根本性挑战
Childhood Maltreatment and Deviations from Normative Brain Structure: A Mega-Analysis of 3,711 Individuals from the ENIGMA MDD and ENIGMA PTSD Working Groups - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41791639/童年期虐待(CM)与重性抑郁障碍(MDD)和创伤后应激障碍(PTSD)的风险增加相关。一项针对3,711人的大样本分析采用规范模型研究了CM对大脑结构偏差的影响。青年群体(18-35岁)显示虐待与较大体积的丘脑/苍白球、较薄的扣带回峡部及较厚的内侧眶额皮层存在关联。最显著效应出现在青年女性群体中,虐待/忽视与更小的海马体/壳核体积及改变的皮层厚度/表面积相关。男性则表现出虐待对皮层厚度和表面积的广泛影响,而忽视的影响微乎其微。研究结果揭示了CM具有年龄与性别特异性的神经生物学效应,强调了发育背景对MDD/PTSD易感性的重要作用。
Scientists revive activity in frozen mouse brains for the first time3 months agohttps://www.nature.com/articles/d41586-026-00756-w科幻作品中常出现冷冻保存的时间旅行者,但现实中脑组织的低温冷冻技术一直难以完全恢复大脑功能。德国研究团队成功运用玻璃化技术冷冻并解冻小鼠大脑,保留了部分脑功能,包括神经元放电和突触强化能力。这项发表于《美国国家科学院院刊》的研究暗示了未来可能的临床应用方向:如疾病期间脑保护、器官银行,甚至哺乳动物全身冷冻保存。冷冻过程中冰晶形成会损伤脑组织,而玻璃化技术通过快速冷却使组织进入无冰晶的玻璃态避免了这一损伤。解冻后的小鼠脑切片测试显示神经元膜结构完整、电生理反应接近正常水平且突触强化功能得以保留,但由于组织自然降解,观测结果存在局限性。
Divergent BLA engram circuits orchestrate social preference dynamics in bystander male mice with self-experienced stress - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41802055/结合自身经历与替代性社交挫败应激的小鼠模型显示:应激经历相同的笼伴间会产生社交偏好,同时会回避攻击者。基底外侧杏仁核记忆印迹细胞(BLAEC)通过化学遗传学操作证实,对社交偏好与回避行为具有关键调控作用。BLAEC向前扣带回皮层(ACC)的投射可动态调节社交偏好。在小鼠中,BLA-ACC环路向腹侧/背侧海马区和未定带的差异性投射对这些行为产生不同影响。研究结果表明BLAEC的分流神经环路可动态调控社交偏好,这一机制可能是社交精神病理学的基础。
From synapse to system: mechanistic pathways of neural signaling dysfunction in psychiatric disorders - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41799440/精神疾病是网络层面的脑部疾病,由分子、突触、环路和系统层面的神经信号传导紊乱引发受体、细胞内通路和离子通道的失调导致神经网络连接异常,进而引发认知、情绪和行为缺陷基因组学、转录组学、连接组学和计算建模的进展有助于理解精神疾病的信号传导异常关键病理过程包括突触可塑性、受体介导的通讯、细胞内信号级联和神经免疫相互作用神经影像学和图论研究显示,精神分裂症、抑郁症和自闭症等疾病存在兴奋-抑制失衡、非典型突触修剪和振荡同步性受损CACNA1C、GRIN2B和DISC1等基因的遗传与表观遗传变异导致神经网络脆弱性和临床异质性人工智能与多模态整合技术有助于识别个体化'信号指纹',将分子扰动与系统级功能障碍相关联该研究为精准精神病学提供了基础,支持通过神经调控、分子机制和生物标志物进行靶向干预
Subtype-Specific Roles of Anterior Cingulate Cortex Neurons in Pain-Induced Social Deficits in Mice - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41799202/疼痛常导致社交行为障碍,但其神经机制尚不明确。研究聚焦于前扣带回皮层(ACC)中GABA能神经元和CaMKII+神经元在疼痛诱发社交缺陷中的作用。慢性疼痛小鼠表现出社交偏好和社交新颖性降低。疼痛状态下,ACC中GABA能神经元在社交互动时活性降低,而CaMKII+神经元活性增强。激活GABA能神经元可缓解疼痛但未改善社交缺陷,抑制该神经元则能改善社交缺陷。抑制CaMKII+神经元可减轻痛觉过敏,激活该神经元能部分恢复社交偏好。PV+神经元同时调控疼痛和社交偏好缺陷,SST+神经元介导社交新颖性缺陷。ACC不同神经元亚型在疼痛和社交行为中具有特异性功能分工,存在功能'冲突'现象。需通过环路和亚型特异性干预手段针对性治疗疼痛相关社交障碍。
Deconstruction of a memory engram reveals distinct ensembles recruited at learning - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41814090/该研究通过识别背侧CA1区在恐惧记忆获取过程中活跃的不同神经元集群,探究联想记忆的形成机制。研究采用具有高时间分辨率的钙离子内流可视化标记技术追踪细胞活动。发现非重叠的神经元集群在联想恐惧记忆获取的不同阶段呈现差异化激活模式。仅与特定获取阶段相关的细胞即可驱动记忆表达并参与恐惧记忆印迹的形成。该研究明确了哪些细胞集群构成了记忆形成与提取必需的核心印迹。资助方包括:大脑与行为研究基金会、法国国家研究署、伯勒斯威康基金及美国国立卫生研究院基金会。
Memory loss is fuelled by gut microbes in ageing mice - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41813961/衰老小鼠的记忆丧失受肠道微生物影响。该研究强调了肠道微生物组与大脑功能之间的联系。研究表明了理解与年龄相关的认知衰退的潜在途径。
Gut microbes affect cognition during ageing - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41813948/肠道微生物在衰老过程中影响认知功能。该研究强调了微生物学与神经科学之间的联系。作者声明在该研究中无利益冲突。Cox, T. O. 等人在《自然》期刊的引用研究提供了更深入的见解。
A corticothalamic circuit modulates pain sensitivity and mediates innate fear-induced analgesia in male mice - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41826304/先天恐惧可抑制雄性小鼠的急慢性疼痛,但疼痛不会调节恐惧反应。前梨状皮层(APC)中的GABA能神经元被恐惧气味激活,从而降低内侧背丘脑(MD)中与疼痛相关的过度活跃。抑制APCGABA神经元或APCGABA-MD神经环路会增强疼痛敏感性,并消除恐惧诱导的镇痛效应。激活APCGABA神经元或APCGABA-MD神经环路可诱发冻结行为并缓解疼痛,模拟恐惧诱导的镇痛作用。该研究鉴定出一个皮质-丘脑神经环路,其双向调节疼痛处理并介导恐惧诱发的镇痛效应,为疼痛管理提供了潜在治疗靶点。
Temporal gating of sex-specific apoptosis shapes the sexually dimorphic brain - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41819073/美国政府官方网站使用.gov或.mil域名。安全网站使用https://以确保数据传输加密。研究探索共享基因组如何导致果蝇中不同的雄性和雌性行为。性别特异性细胞凋亡和神经元出生顺序塑造了果蝇的神经回路。关键研究包括fruitless和doublesex基因在雄性求偶行为中的作用。研究神经回路的发育和进化结构。高分辨率大脑图谱基于谱系和出生顺序预测神经元身份。差异性神经元存活为果蝇大脑引入了新的性别二态性轴线。
The psychedelic that distorts hearing3 months agohttps://psychedelirium.substack.com/p/the-psychedelic-that-distorts-hearingDiPT(N,N-二异丙基色胺)是一种致幻剂,其特点在于主要引发听觉而非视觉上的幻觉。DiPT会扭曲音高、和声与音色,导致人声听起来更低沉,音乐听起来走调。效果随剂量变化:低剂量产生音高降低效应,高剂量则导致更显著的听觉扭曲。DiPT的作用机制尚不明确,目前缺乏人类功能性神经影像学研究数据。常见影响包括音乐听起来情感冲击强烈或陌生化,言语/非音乐声也会发生畸变。部分使用者报告DiPT后出现长期听觉改变,但仅为个案证据。DiPT的听觉扭曲不同于精神分裂症的幻听(后者常涉及外部人声)。研究者将DiPT引发的音高偏移,与绝对音高能力者随年龄增长出现的音高失真现象进行类比。DiPT与5-MeO-DiPT、4-HO-DiPT等结构相关但效应不同的化合物存在显著差异。需要更多研究来理解DiPT独特的听觉效应及其对感知机制的启示。
How the Eon Team Produced a Virtual Embodied Fly3 months agohttps://eon.systems/updates/embodied-brain-emulationEon Systems PBC联合创始人Alex Wissner-Gross博士分享了其具身化果蝇研究,该项目已引发广泛关注。该项目整合了现有神经科学研究成果,包括成年果蝇连接组、连接组约束大脑模型及神经力学果蝇躯体模型。虚拟果蝇采用基于FlyWire研究的泄漏积分发放(LIF)模型,包含14万个神经元与5000万突触连接。味觉触觉等感官输入被映射至特定神经元,从而实现了理毛、进食、觅食等行为。果蝇躯体通过NeuroMechFly平台模拟,该神经力学模型含87个关节,运行于MuJoCo物理引擎。下行神经元控制果蝇行为,但当前接口相比生物果蝇的神经复杂度仍显稀疏。现有局限包括简化神经元模型、缺乏内部状态动力学特征,以及脑体耦合的技术挑战。该项目旨在为连接组约束下的感觉运动控制与大脑模型具身化提供研究平台。Eon Systems诚邀各界就其脑模拟保真度框架展开合作并提供反馈。
BM-derived mesenchymal stem cell microvesicles protect enteric neural precursor cells and alleviate diabetes-associated enteric neuropathy - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41837279/骨髓来源间充质干细胞微囊泡(BMSC-MVs)可保护肠神经前体细胞(ENPCs)并缓解糖尿病相关肠神经病变肠神经系统(ENS)损伤是糖尿病常见并发症,目前仅能对症治疗而无有效根治手段ENPCs在维持成人ENS神经发生和胶质细胞生成中起关键作用糖尿病患者及小鼠模型中存在胃肠传输延迟、ENS结构损伤,ENPCs的神经/胶质生成虽增强但功能不足转录组分析显示ENPCs内质网应激及未折叠蛋白反应的促凋亡PERK分支被激活BMSC-MVs可定向迁移至结肠并被ENPCs内化,通过抑制内质网应激增强功能性神经/胶质发生,修复ENS结构并改善胃肠动力机制上,BMSC-MVs上的 vinculin 蛋白与ENPCs的talin-1结合,激活ERK通路以抑制糖尿病相关内质网应激本研究证实BMSC-MVs是治疗糖尿病ENS损伤极具前景的无细胞治疗策略
Chloride homeostasis dysfunction drives hyperactivation of corticotropin-releasing factor-expressing neurons in the amygdala in stress-induced hypertension - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41837278/压力促进临界高血压发展为持续性高血压,具体机制尚不明确。研究聚焦于慢性不可预知温和应激(CUMS)下临界高血压大鼠(BHRs)中央杏仁核(CeA)中CRF表达神经元的作用。CUMS导致BHRs出现持续性高血压、delta-FosB表达增加及CeA-CRF神经元过度激活。光遗传学激活CeA-CRF神经元可增强BHRs交感神经输出并升高血压。CUMS状态下CeA-CRF神经元存在GABA能抑制受损、GABA反转电位去极化、氯离子稳态紊乱及NKCC1表达上调。使用布美他尼抑制NKCC1可恢复GABA能抑制、氯离子稳态、神经元兴奋性,并降低CUMS-BHRs的交感张力。研究提示CeA-CRF神经元中NKCC1介导的氯离子稳态紊乱是慢性应激下交感活性增强和高血压发生的关键机制。该研究深化了对压力性高血压神经分子机制的理解,为靶向治疗提供了新思路。
Dopamine and serotonin inversely modulate D2 medium spiny neurons to regulate cocaine reward - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41832154/多巴胺(DA)和血清素(5HT)在纹状体中具有相反作用:DA促进趋近行为,而5HT促进忍耐或回避行为。5HT受体(尤其是Gq偶联的5HT2a和5HT2c受体)在D2型中型多棘神经元(D2-MSNs)上富集,并对这些神经元产生兴奋性作用。DA和5HT对D2-MSNs的放电活动进行反向调控——5HT的兴奋作用可被5HT2a和5HT2c受体拮抗剂阻断。增加纹状体5HT释放会优先激活D2-MSNs(通过cfos表达证实),验证了5HT兴奋作用的体内相关性。D2-MSNs(而非D1-MSNs)中5HT2c受体功能缺失会增强对可卡因行为效应的敏感性,表明5HT对D2-MSNs的兴奋作用可抵消DA的强化效应。该研究揭示了一个关键环路机制:DA和5HT通过相反调控D2-MSNs活性来调节可卡因奖赏效应,支持了二者拮抗作用的经典理论。
Sex and ovarian hormone cycles alter effects of stimulant drugs on mouse dopaminergic signaling - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41842974/与雄性相比,雌性对兴奋剂药物表现出更强的行为敏感性。多巴胺系统的性别和激素依赖性适应机制导致了这些差异效应。单核RNA测序显示,投射至伏隔核核心区的多巴胺神经元存在性别二态性基因表达。雌性个体的多巴胺释放和清除效率更高,这种效应在动情周期的高雌激素阶段尤为显著。苯丙胺和哌甲酯在某些条件下能更有效地提升雌性个体的多巴胺水平。卵巢切除术会降低苯丙胺在伏隔核核心区的效价,而雌激素替代治疗可恢复该效应。不同兴奋剂药物会利用性别二态性多巴胺功能的不同方面产生作用。药物反应的性别差异并非一成不变,可能随药物药理特性而变化。
Synchronous activation of striatal cholinergic interneurons induces local serotonin release - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41839847/纹状体胆碱能中间神经元(CINs)的同步激活通过烟碱型乙酰胆碱受体(nAChRs)诱导背侧纹状体局部5-羟色胺(5-HT)释放。尽管腹侧纹状体具有更密集的5-羟色胺能神经支配,这种CIN-5-HT耦合现象却不存在。nAChR依赖性释放会提升5-HT水平,并扩展5-羟色胺能信号传导的空间范围。在Sapap3-/-小鼠(强迫症模型)中,由于胆碱能功能亢进状态,该机制被放大,从而增强nAChR依赖性单胺释放。研究结果揭示了纹状体内乙酰胆碱-5-HT的区域特异性互作,以及CINs在生理和病理状态下调控5-HT动态平衡的作用。
Single-Nucleus Transcriptomics Reveals Microglial State Transitions and Astrocytic Trajectory Divergence During Glial Remodeling Induced by Intracortical Electrode Implantation - PubMed3 months agohttps://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41834060/采用单核RNA测序(snRNA-seq)技术研究电极植入后大鼠运动皮层种植体周围微环境发现病理性小胶质细胞亚群(以Gpnmb、SPP1、CD63为标记物)和瘢痕相关星形胶质细胞亚型(特征性表达Mctp1、Lrrc7)神经元通过CX3CL1-CX3CR1信号通路和PTN-ALK/Ptpprz1相互作用调控小胶质细胞极化及星形胶质细胞增生研究结果为提升神经接口长期生物相容性提供了新机制见解
Schizophrenia study finds new biomarker, drug candidate to treat symptoms3 months agohttps://news.northwestern.edu/stories/2026/03/schizophrenia-study-finds-new-biom...目前的精神分裂症药物主要针对幻觉和妄想症状,但对思维紊乱等认知症状无效。一项新研究发现了一种新型生物标志物(Cacna2d1)和潜在候选药物(SEAD1),可针对性治疗精神分裂症的认知症状。合成蛋白SEAD1在小鼠实验中成功纠正异常脑活动和行为问题,且未出现副作用。研究表明这种生物标志物-靶向治疗相结合的方法,有望通过针对特定患者亚群来革新精神分裂症治疗模式。未来研究将致力于开发血液生物标志物,优化SEAD1用于临床试验,重点关注16p11.2重复综合征等高危人群。