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一种保守的分子逻辑，用于神经发生对脑皮质中神经胶质发生的开关
在发育过程中，脑皮质中的神经干细胞（也称为径向神经胶质细胞（RGC））产生兴奋性神经元，然后产生迁移到嗅球（OB）的皮质大型神经元和抑制性神经元。了解这种谱系开关的机制对于揭示如何控制适当数量的不同神经元和神经胶质细胞类型的基础。我们和其他人最近表明，声音刺猬（SHH）信号传导促进了皮质RGC谱系开关以生成皮质少突胶质细胞和OB中间神经元。在此过程中，皮质RGC会产生中间祖细胞，以表达关键的神经胶质发生基因ASCL1，EGFR和OLIG2。EGFR +和Olig2 +皮质祖细胞的ASCL1表达和外观增加与从兴奋性神经发生转变为皮质中的神经胶质发生和OB间神经元神经发生。虽然SHH信号促进了发育中的脊髓中的Olig2表达，但该转录调节的确切机制尚不清楚。此外，尚未探索Olig2和EGFR的转录调节。在这里，我们表明，在皮质祖细胞中，包括PAX6和GLI3在内的多个调节程序，可以防止早熟表达Olig2，这是生产皮质少突胶质细胞和星形胶质细胞的基因。我们确定了控制皮质祖细胞中Olig2表达的多个增强剂，并表明调节olig2表达的机制在小鼠和人之间是保守的。我们的研究揭示了控制皮质神经干细胞谱系转换的进化保守的调节逻辑。
Ballaz 2020-0234-MS_CN
摘要：最丰富的脑神经肽胆囊动蛋白（CCK）通过与缘系统中的阿片类药物和多巴胺能系统的相互作用，参与相关的行为功能，例如记忆，认知和奖励。cck通过分别在大脑中低水平和高水平表达的两个受体CCK 1和CCK 2结合来激发神经元。从历史上看，CCK 2受体与人类的恐慌发作有关。脑CCK表达中的干扰也是精神分裂症的生理病理学的基础，这归因于基底纹状体中多巴胺通量的CCK 1受体调节。尽管有证据表明，CCK 2受体拮抗剂都没有改善人类焦虑，也没有CCK激动剂在临床试验中始终显示出神经摄影作用。脑CCK功能的一个被忽视的方面是其在精神疾病中的神经调节作用。有趣的是，CCK在塑形的皮质动力学和跨皮质胶质区域的神经冲动的关键性抑制性含量中表达，以及对中比途径的兴奋性预测。在基础纹状体上，CCK调节谷氨酸的兴奋性，抑制性GABA的释放和多巴胺的排放。在这里，我们关注CCK如何通过调节其认知成分来减少而不是触发焦虑。基底纹状体中的CCK释放水平足以控制认知和奖励回路之间的相互作用，这在精神分裂症中至关重要。因此，有人提出，由CCK调节的激发/抑制性相互作用的扰动可能有助于焦虑和精神分裂症中发现的皮质脂蛋白症与中脑膜神经活动之间的不平衡相互作用。
用于急性脑切片记录的多电极阵列
这些信号可以是动作电位（单个尖峰或群体尖峰）或由同步兴奋性和/或抑制性突触传递引起的神经元膜电位变化。在海马体、皮质和小脑等大脑结构中，神经元以众所周知的层状排列。因此，可以使用一个或两个 MEA 电极刺激一组神经元，而连接神经元的相应“响应”可以由距离刺激点几百微米或毫米的另一组电极记录。在这种情况下，可以记录兴奋性突触后电位 (EPSP)，因为来自特定区域的神经元组通常会在响应单个刺激时显示同步且可重复的活动。
FDA授予孤儿药和稀有小儿疾病...
。它可能发生在分娩前的任何时间，分娩和分娩期间或交货后立即发生。由于兴奋性，氧化应激和炎症2,3而导致氧气供应损失或减少引起的最初损伤之后是进行性脑细胞死亡。由于干扰发生的时间以及破坏的位置，大脑中断和/或氧引起的生理影响可能会大不相同。有些儿童可能只会表现出轻度的影响，而另一些儿童将患有严重的永久残疾，包括脑瘫，认知障碍或发育延迟。预计到2030年，HIE的可寻址市场预计为19亿美元。4该公告已被阿根廷董事会批准发布。
单细胞分辨率的RNA编辑调查将中间神经元与精神分裂症和自闭症联系起来
通过ADAR酶将腺苷转化为RNA中的插入，称为“ RNA编辑”，对于健康的脑部开发至关重要。 编辑在神经精神疾病中失调，但尚未在分裂神经元的水平上进行大规模研究。 我们从一个神经典型雌性供体的六个皮质区域的3055个神经元中量化了RNA编辑位点，并发现至少十个核中存在41,930个位点。 大多数站点位于内含子或3'UTR中的Alu重复序列中，大约80％在公共RNA编辑数据库中分类。 我们确定了9285个假定的新型编辑站点，其中29％也可以在无关的供体中检测到。 与大量RNA-seq研究的结果相交，为1730个地点提供了细胞类型和空间环境，这些位点在精神分裂症脑供体中差异编辑，以及自闭症供体中的910个此类部位。 自闭症相关的基因还具有预测可修饰RNA结构的编辑位点。 抑制性神经元比兴奋性神经元显示出更高的整体转录组编辑，并且在额叶皮层中观察到最高的编辑速率。 我们使用广义线性模型来识别细胞类型之间的差异编辑位点和基因。 在兴奋性神经元中优先编辑了二十九个基因，在抑制性神经元中更严重地编辑了43个基因，包括RBFOX1，其靶基因，与自闭症相关的Prader-Prader-Willi locus（15q11）中的基因。 来自基因座15q11的SNORD115/116基因的丰度与整个转录组的编辑呈正相关。通过ADAR酶将腺苷转化为RNA中的插入，称为“ RNA编辑”，对于健康的脑部开发至关重要。编辑在神经精神疾病中失调，但尚未在分裂神经元的水平上进行大规模研究。我们从一个神经典型雌性供体的六个皮质区域的3055个神经元中量化了RNA编辑位点，并发现至少十个核中存在41,930个位点。大多数站点位于内含子或3'UTR中的Alu重复序列中，大约80％在公共RNA编辑数据库中分类。我们确定了9285个假定的新型编辑站点，其中29％也可以在无关的供体中检测到。与大量RNA-seq研究的结果相交，为1730个地点提供了细胞类型和空间环境，这些位点在精神分裂症脑供体中差异编辑，以及自闭症供体中的910个此类部位。自闭症相关的基因还具有预测可修饰RNA结构的编辑位点。抑制性神经元比兴奋性神经元显示出更高的整体转录组编辑，并且在额叶皮层中观察到最高的编辑速率。我们使用广义线性模型来识别细胞类型之间的差异编辑位点和基因。在兴奋性神经元中优先编辑了二十九个基因，在抑制性神经元中更严重地编辑了43个基因，包括RBFOX1，其靶基因，与自闭症相关的Prader-Prader-Willi locus（15q11）中的基因。来自基因座15q11的SNORD115/116基因的丰度与整个转录组的编辑呈正相关。我们认为，抑制性神经元中自闭症相关基因的编辑不足可能会与这些细胞在自闭症中的特定扰动进行分配。
SMA 中的高 β 爆发介导双手运动任务中的预期肌肉抑制
在运动网络中，运动抑制可由感觉运动 mu 节律 (8-12Hz) 或 beta 爆发 (13-30Hz) 驱动。在本研究中，我们旨在调查 mu 或 beta 活动是否支持有效的预期抑制，这反映在肌电图 (EMG) 活动的减少中。为了测试这一点，我们在 16 名执行双手负重举重任务 (BLLT) 的成年人中记录了脑磁图 (MEG)，参与者用一只手支撑另一只手举起重物。在预期卸载时，支撑臂的肘屈肌受到抑制以防止肘部偏转。我们观察到，当屈肌抑制发生在卸载开始前约 30 毫秒时，会发生最佳姿势稳定。在此时间间隔内较强的 EMG 抑制与高伽马功率 (90-130Hz) 呈负相关，反映神经兴奋性降低，与内侧辅助运动区 (SMA) 的高 beta 功率呈正相关。相反，在 mu 范围（8-12 Hz）内未观察到显著相关性。同时，高 beta 和高 gamma 功率呈负相关。中介分析证实，gamma 功率显著介导 beta 功率与 EMG 抑制之间的关系。使用相位斜率指数的 beta 爆发概率和定向连接分析表明，高 beta 爆发从中部前额皮质 (mPFC) 和肘部相关的初级运动皮质 (M1) 传输到 SMA。我们的研究结果表明，在自愿卸载任务中，最佳时间的预期肌肉抑制是由 SMA 内兴奋性降低驱动的，这可能是由源自 mPFC-M1-SMA 网络的高 beta 爆发促进的。
海马 CA1 的神经模拟实现用于产生 θ 波
神经工程领域的最新进展使得神经假体得以开发，这有助于神经系统疾病患者的功能恢复。在这项研究中，我们提出了一个实时神经形态系统来人工重现海马体 CA1 区域不同神经元群的 θ 波和放电模式。海马 θ 振荡（4-12 Hz）是一种重要的电生理节律，有助于导航、记忆和新颖性检测等各种认知功能。提出的 CA1 神经模拟电路包括现场可编程门阵列 (FPGA) 上的 100 个线性化的 Pinsky-Rinzel 神经元和 668 个兴奋性和抑制性突触。实施的 CA1 脉冲神经网络包括产生 θ 节律的主要神经元群：兴奋性锥体细胞、PV+ 篮状细胞和抑制性中间神经元 Oriens Lacunosum-Moleculare (OLM) 细胞。此外，还使用突发漏积分和放电 (LIF) 神经元模型在 FPGA 上实现了通过穿通通路从内嗅皮层到 CA1 区域、通过 Schaffer 侧支到 CA3 区域以及通过穹窿海马伞到内侧隔膜到 CA1 区域的主要输入。硬件实现的结果表明，所提出的 CA1 神经模拟电路成功重建了 theta 振荡，并在功能上说明了不同神经元群体放电反应之间的相位关系。还评估了内侧隔膜消除对 CA1 神经元群体放电模式和 theta 波特征的影响。该神经形态系统可被视为一个潜在平台，为未来神经假体应用开辟了机会。© 2021 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY-NC-ND 许可协议 ( http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ ) 开放获取的文章。
鉴定人类神经发育中 FMR1 调控的分子网络
RNA 结合蛋白 (RNA-BP) 在发育和疾病中起着调节基因表达的关键作用。然而，在人类原代细胞中全基因组识别它们的靶标一直具有挑战性。在这里，我们应用了一种改进的 CLIP-seq 策略来识别 FMRP 翻译调节因子 1 (FMR1) 的全基因组靶标，这是一种富含大脑的 RNA-BP，其缺乏会导致脆性 X 综合征 (FXS)，这是最常见的遗传性智力障碍。我们在人类背侧和腹侧前脑神经祖细胞以及从人类多能干细胞分化而来的兴奋性和抑制性神经元中发现了 FMR1 靶标。同时，我们在 FMR1 基因缺失后测量了相同四种细胞类型的转录组。我们发现 FMR1 优先与人类神经细胞中的长转录本结合。FMR1 靶标包括人类神经细胞独有的基因，并与 FXS 和自闭症的临床表型有关。使用图形扩散和 FMR1 CLIP-seq 和转录靶标的多任务聚类进行综合网络分析，揭示了 FMR1 在人类神经发育过程中调控的关键途径。我们的结果表明，FMR1 调节不同神经细胞类型之间的一组共同靶标，但也以细胞类型特异性的方式针对人类兴奋性和抑制性神经祖细胞和神经元中的不同基因组。通过定义分子子网络和验证特定的高优先级基因，我们确定了 FMR1 调节程序的新组件。我们的研究结果为人类神经发育中关键神经元 RNA-BP 的基因调控提供了新的见解。
神经可塑性在神经退行性疾病中的作用
在功能水平上，在突触中，它意味着发射器释放量的变化或接收器（突触可塑性）神经元的密度变化。 div>结构变化会导致神经元突触竞赛区域的修改，复杂突触的重塑，甚至是荆棘，分支，树突或轴突的缩回或延伸。 div>有两种主要形式的突触可塑性：Hebbian和稳态可塑性。 div>希比亚可塑性是一种机制，通过该机制，神经元之间校正的活性导致突触功效的持久变化。 div>主要形式是：长期功率（LTP）和长期抑郁症（LTD），它们可以分别增加或减少，这会影响神经元刺的数量，大小和稳定性的突触连接力。 div>这些机制代表了学习和记忆过程的基础。 div>（法语）稳态可塑性，以突触缩放和体内稳态的形式控制神经元和电路的兴奋性，从而使网络的固定化。 div>（法语）在此过程中，兴奋性和抑制性活动之间必须始终保持平衡，如果这里提交了不稳定的活动，则将通过宿主可塑性的机制来抵消。 div>分子和细胞水平的神经可塑性是作为短期可塑性（STP），长期增强（LTP）和长期增强抑郁症（LTD）产生的。 div>抑制传播ga-These neuroplastic changes and structure conformations are influenced by changes in genetic expression, protein synthesis, the signage of fine neurotro-, the growth of new neurons and the reable neuronal circu Both processes and proteolysis and the elimination of pro-teins, as well as the lysosomatic processes of renovation of organelles and membranes, are not only characteristics of degenerative processes but also of natural神经成形术。 div>尽管可以在几乎所有的脑结构中诱导LTP，但NMDA受体的激活对于LTP的诱导是必不可少的。 div>
多巴胺感染细胞的神经化学表征
抽象的高度敏感的原位杂交程序（RNASCOPE）用于量化两种歌曲控制核（HVC和基底神经节的X区域X）中三种多巴胺受体（DRD1，DRD2和DRD3）的表达，已知这些核的表达已知，这些核的表达是众所周知，这些核的表达是接受多巴胺剂输入的男性和女性的灰色和PeriaqueDuctal and Peria cag and Peria cag and pag and pag and pag and pag）。两性都用睾丸激素治疗，以确保他们会积极唱歌。我们还确定了表达这些受体的细胞的兴奋性与抑制表型，以及它们在一段时间产生歌曲后的激活。在每个大脑区域中都鉴定了三种受体类型，但X区域drd3除外。表达每个受体的细胞密度随受到受体类型和脑面积的函数而变化。令人惊讶的是，很少发现性别差异；他们似乎无法解释睾丸激素引起的歌曲的性别差异。总体而言，PAG中DRD阳性细胞的密度比两个歌曲控制核低得多。在HVC中，大多数表达三种受体亚型的细胞均为vglut2阳性，而与vglut2的共定位发生在X区域的几个细胞中，并且PAG中的细胞中等比例。表达多巴胺受体的抑制细胞的数量受到限制。X区域中的大多数多巴胺感染细胞都没有表达兴奋性或抑制标记。最后，在表达三种多巴胺受体亚型中每一个的细胞中观察到了通过EGR1表达测量的唱歌过程中的细胞激活，除了PAG中的DRD3。