FM脑科学新闻 | 恐惧、恶劣气候对动物的影响;脑瘤知多少;神经元的链接奥秘。

205 阅读9分钟
原文链接: zhuanlan.zhihu.com

Nature | 恐惧笼罩下的选择

被雷声惊吓后,我们再看见闪电就会提前捂住耳朵;体会过被烫得嘴麻,我们再也不会捞起热汤里的豆腐泡就往嘴里送。恐惧记忆让我们再次面对危险时调整行为,是生物“避害”机制的重要一环,而其背后神经环路的运作机制还尚未明晰。

美国Sachin Patel研究组发现,条件性僵住(freezing)行为的习得与一种动态重塑现象相关,即在恐惧记忆的不同阶段,基底外侧杏仁核(BLA)激活不同的中央外侧核(CeL)神经元,进而影响动物的行为选择。他们运用电生理方法发现,在未形成恐惧记忆和恐惧记忆消退这两个阶段,BLA更偏向于激活促肾上腺皮质激素释放因子阳性的神经元(CeL-CRF+),而在恐惧记忆习得阶段没有这种偏向性,即CeL-CRF+与CeL-CRF-的兴奋性没有显著差别。由此他们猜测CRF+神经元抑制了恐惧记忆的习得,并运用化学遗传的方法证明了这一观点。这些数据表明,对不同功能亚群神经元的相对兴奋性的动态重塑是行为选择调整的重要机制。(导读:lhx)

文章来源:
https://www.nature.com/articles/s41593-019-0528-7
图片来源:
Bing picture/why mice freeze or flee in the face of fear


Nature neuroscience | 神经科学与神经胶质瘤的发展与联系

《the Good Doctor》中患有低级别胶质瘤的Ira Glassman

近年来,神经科学的发展使我们对原发性脑肿瘤有了更进一步的了解。中枢神经系统的发育、组织和功能与神经胶质瘤的发展恶化之间有许多联系。为了增殖,胶质瘤细胞会利用正常脑细胞迁移扩散的基础机制为肿瘤生长提供基础,但却不受正常细胞发育过程中稳态机制的调控。在无法治疗的胶质细胞瘤中,肿瘤细胞会通过肿瘤微管进行侵袭、增殖和扩散。

不过,尽管胶质瘤细胞存在一定程度的失调和异常,它们仍保留了其推测来源细胞的一些特征。因此对于胶质瘤及其来源细胞,研究其在共同调控生理发育过程中的“导轨、开关和制动器”以及相关机制,有助于深入了解胶质细胞瘤,并为治疗策略与相关药物的研发提供新思路。(导读:小箱子)

原文链接:
https://doi.org/10.1038/s41593-019-0540-y
图片来源:
《the Good Doctor》第一季截图




Neuron | 髓鞘也可以影响记忆?

少突胶质细胞是中枢神经系统内组成髓鞘的胶质细胞,在神经电信号的传导过程中发挥着至关重要的作用。在成年小鼠的皮层中,髓鞘分布差异很大,依赖于髓鞘的可塑性被推测可能在记忆编码的后期阶段参与到海马-皮层网络当中。最近PatrickE.Steadman在《Neuon》上发表的一篇文章,结合了基因敲除、行为学检测、轴突长度检测等实验方法,通过四项证据证实少突胶质细胞在LTP的巩固中发挥重要作用。首先,他们发现水迷宫中的空间记忆可以在训练后期阶段诱发新少突胶质细胞的生长,且其生长范围局限在LTP相关的皮层。其次,在训练中或训练后立刻阻断少突胶质细胞的生长会破坏已经形成的空间记忆。第三,在情境恐惧记忆中,抑制少突胶质细胞也会出现类似的记忆损伤。最后,情境恐惧记忆的训练增加了海马和皮层的放电,这一过程可以通过抑制少突胶质细胞的生长来阻断。这篇工作揭示了破坏少突胶质细胞会损伤成年小鼠空间记忆巩固能力,拓展了空间记忆的研究方向与少突胶质细胞的功能。(导读:皮皮佳)

文章链接:
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.10.013
图片链接:
https://engineering.columbia.edu/press-releases/joshua-jacobs-neurons-map-memories


Current Biology | 恶劣气候使鼠鼠们更团结

“天火”之国澳大利亚的中西部常年干旱少雨,恶劣多变的气候条件容易导致资源紧缺,对居民和野生动物都是极大的挑战。“僧多粥少”的环境下,哺乳动物是倾向于打斗竞争资源还是合作共求生存一直以来是演化领域关注的焦点。

西澳大学的Firman等人过去几十年(1946~2018年间)对42 种澳洲鼠类进行种系发生学分析(comparative phylogenetic analyses),并结合澳大利亚现存各物种分布所对应的气候数据进行了“地域性统计”分析。他们发现鼠鼠们会在干旱环境下形成更加合作的社会群体,而在温和气候中并没有这种趋向。但社会化的同时,鼠群中随之会出现更多的性别内竞争,这导致族群中的性别二态性的变化。

团结的社群性物种或许更可能适应严酷的自然气候,在演化中存活下来,哪怕经常着火~( ̄▽ ̄)~* 。(导读:CCecho)

文章来源: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960982219316070
图片来源:https://new.qq.com/omn/20180521/20180521B0TBXZ.html



Nature | 经历数次失败后是否终会成功?

俗话说,“失败乃成功之母”。失败不可怕,但经历数次失败后是否终会成功?近期美国西北大学研究者从大数据和动力学的角度回答了这个问题。研究者收集了NIH基金科研经费申请、初创公司IPO申请以及恐怖袭击的结果作为该研究的样本。他们发现失败次数多少和成功与否没有关系,而影响成功的重要因素在于失败之间的时间间隔以及对过去失败经验的总结。在成功者中发现,从失败早期开始,随着失败次数的增加,两次失败间的时间间隔越来越短,而在失败者中,他们的多次尝试之间的时间间隔没有变化。并且,为取得成功,人们必须从一定量的失败经历中吸取教训来改进新的尝试,如果对过去失败归纳的太少,则可能永久地走向失败,但过多的归纳也不能显著的帮助人们成功。研究者认为,该模型也许可以帮助个人和组织更好地根据早期的尝试来预测最终能否成功,从而节省更多的时间和资源。(导读:Lucy LIU)

文章链接:
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1725-y
图片来源:
Google Images


Science | 神经元是如何相互连接的?

一直以来,“神经元如何形成复杂的缠绕机制”是困扰神经科学界的一个重大问题。人们很难找到一个简单的系统,并设计令人信服的实验去解释背后的机制。直到今年,Alejandro Pan-Vazquez在《Neuron》发表了最新的工作,通过利用灯形细胞这一类GABA能抑制性中间神经元,证实了轴-轴式突触背后的活动依赖性的可塑性特征。他们发现,灯形细胞在一个较短的时间窗内与下游的锥形细胞形成轴-轴式突触连接,并且这一过程对神经网络的活性高度敏感:在幼年小鼠发育中的大脑里,增加神经网络的活性会使这一轴-轴式突触去极化,从而使突触数目减少;而对刚成年的小鼠进行同样的操作,则会引发突触数目的小幅度增加。这一研究结果与“小鼠出生后的前两周内,GABA受体会发生由兴奋性向抑制性转换的极性变化”的实验现象相一致,并且在前人基础上再次证明了突触可塑性是维持神经系统内环境稳态一大关键的调控机制。(导读:皮皮佳)

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0896627320300647
图片链接:https://i0.wp.com/cdnprod.medicalnewstoday.com/content/images/articles/321/321268/brain-wire-network-illustration.jpg?w=1155&h=1734

导读:lhx、小箱子、皮皮佳、CCecho、Lucy LIU
责编:Zhu Xiao
配音:傻子周
背景音乐:Dear... - 押尾コータロー
封面:蒙克《呐喊》
排版:X




实习生招募启事 (长期有效)

“脑人言”科普团队编译部由许多神经科学、脑科学、 生物学、医学、心理学、生物医学工程等专业的本科生和低年级研究生组成,旨在编译导读最新英文科普文章文献,传播最新脑科学咨讯。如果你对脑科学科普很感兴趣,如果你的英文还不错,欢迎加入我们!有意的小伙伴请将个人简单的简历和一篇近期nature/science神经科学方向论文摘要的翻译作品发至 daisuke@ibraintalk.com。


往期精彩

脑人言:FM脑科学新闻 | To Do, or Not to Do? 大脑如何“察言观色”?危险到来?zhuanlan.zhihu.com图标脑人言:FM脑科学新闻 | 神经科学新进展——社交、认路、决策你知多少?AD、慢性瘙痒新突破!zhuanlan.zhihu.com图标脑人言:FM脑科学新闻 | GABA能神经元与猝倒的关系,追逐“不安分的小人”,言语心理意象的神经表征zhuanlan.zhihu.com图标

关于我们


脑人言”是公益的脑科学原创科普团队,由海内外一线科研人员组成,专注于神经科学、认知科学和脑机接口等领域的科学知识和思想的传播。关注请长按上方二维码;转载请联系:trueyLucidity;合作请联系:iam7182;加入作者团队请联系:chinatang2010