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深层建模揭示了神经回路机理中动态依赖性的不向导
摘要8神经种群动力学由许多细胞，突触和网络特性塑造。不仅要9了解电路参数的协调变化如何改变神经活动，而且当动态不受影响的情况下，或不变的变化时，也很重要。计算建模揭示了单个神经元和小11个电路中的不变，这些电路被认为反映了它们对可变性和扰动的稳健性。但是，将这12个见解概括为皮质和其他大脑区域的较大电路仍然具有挑战性。一个关键的瓶颈在于具有尖峰网络模型的13个神经回路的反向建模，即识别量化对动力学14在神经记录中观察到的动力学14的参数配置。在这里，我们提出了从神经动力学（Automind）的自动化模型推断，以有效发现不变电路模型配置。自动源具有自适应16个尖峰神经元和聚类连接性的机械模型，该模型显示出丰富的时空动力学。概率17深生成模型（仅在网络模拟上进行训练），然后返回许多参数配置，一致18，具有给定的神经活动目标观察。应用于几个数据集，Automind发现了早期发育中人类脑类器官中同步网络爆发的电路模型19，以及捕获小鼠海马和皮质中神经偶像记录的20个复杂频率曲线的模型。在每种情况下，我们都会获得21个组成（非线性）参数子空间的配置，其中人口动态保持22不变。令人惊讶的是，不变子空间的全局和局部几何形状并不固定，但在不同的23个动态方面有所不同。一起，我们的结果阐明了24个种群动态的基础电路参数的动态依赖性不向导，同时证明了自动源对神经回路的反向建模的灵活性。25
视听伽马刺激增强了衰老小鼠的海马神经发生和神经回路的可塑性
体外模型现已成为心脏毒性评估动物模型的现实替代品。但是，实施体外电生理系统来研究心脏细胞所需的成本和专业知识构成了广泛使用的强大障碍。这项研究介绍了一种新型的，具有成本效益的方法，用于使用完全印刷的石墨烯的微电极阵列（PGMEAS）以及开源信号采集系统结合使用的全印刷石墨烯的微电极阵列（PGMEAS）。我们表征了PGMEAS的电性能和生物相容性，观察到低阻抗值和细胞活力。我们证明了该平台从HL-1细胞培养物中记录自发的电生理活性的能力，并监测和量化了它们对去甲肾上腺素的化学刺激的反应。这项研究证明了为体外电生理学产生完全印刷的基于石墨烯的设备的可行性。我们在这里提供的可访问且通用的平台代表了开发心脏安全筛查替代方法的进一步。
Semaphorin 6D 调节杏仁核回路，以产生情绪、代谢和炎症输出
Yoshimitsu Nakanishi，1，2，3，4，18 Mayuko Izumi，1，2，2，3，4，18 Hiroaki Matsushita，3，5 Yoshihisa koyama，4，6，6，6 diego diez，7 dieoge diez，8 hyota takamatsu，8 hyota takamatsu，1，2 shohei koyama，1 shehei koyama，1 yumay 1，2 yumay 1，2 yum 1，2 Yumy 1，2 Yum.2 Yumiik，1，1，2 Yuta Yamaguchi，1，2 Tomoki Mae，1 Yu Noda，1 Kamon Nakaya，1 Satoshi Nojima，9 Fuminori Sugihara，10 Daisuke Okuzaki，4，11，11，12，12，15，15，15 Mashito，13 ，19， * 1呼吸医学和临床免疫学系，大阪大学，大阪大学565-0871，日本2号免疫病理学系，世界首要国际研究中心免疫研究中心倡议倡议中心研究中心（WPI-IFREC） Chugai Pharmaceutical Co. Ltd.研究部门有限公司，在247-8530，日本6神经科学与细胞生物学系，大阪大学医学研究生院，大阪565-0871，日本7成瘾研究单位，大阪精神病学研究中心，大阪医学中心，大阪大学，osaka apai Osaka 565-0871，日本10生物功能成像实验室，意愿单细胞基因组学），WPI-IFREC，大阪大学，大阪大学565-0871，日本12基因组信息研究中心，研究所研究所（RIMD），大阪565-0871，OSAKA 13 565-07，大阪大学565-0871，日本15号教育与研究中心（CIDER），大阪大学，大阪565-0871 NOLOGY（AMED- CRIEST），大阪大学，大阪大学565-0871，日本日本17号高级模态和DDS（CAMAD），Osaka 565 CORS
深度逆建模揭示神经回路机制中的动态相关不变性
摘要 8 神经群体动态受许多细胞、突触和网络特性的影响。不仅要了解电路参数的协调变化如何改变神经活动，而且要了解动态何时不受此类变化的影响或对此类变化保持不变。计算建模揭示了单个神经元和小电路中的不变性，这些不变性被认为反映了它们对变化和扰动的鲁棒性。然而，将这些见解推广到皮层和其他大脑区域的较大电路仍然具有挑战性。一个关键的瓶颈在于使用脉冲网络模型对神经回路进行逆向建模，即识别与神经记录中观察到的动态定量匹配的参数配置。在这里，我们提出了神经动力学自动模型推断 (AutoMIND)，以有效发现不变的电路模型配置。 AutoMIND 利用具有自适应 16 脉冲神经元和群集连接的机械模型，该模型显示了丰富的时空动态。概率 17 深度生成模型（仅在网络模拟上训练）然后返回与给定目标神经活动观察一致的许多参数配置。应用于多个数据集后，AutoMIND 发现了人类大脑类器官在早期发育过程中同步网络爆发的电路模型 19，以及捕捉小鼠海马和皮层中神经像素记录的复杂频率曲线的模型 20。在每种情况下，我们都获得了 21 数百种配置，这些配置组成一个（非线性）参数子空间，其中种群动态保持不变 22。令人惊讶的是，不变子空间的全局和局部几何形状并不固定，而是因不同的动态而异 23。总之，我们的研究结果揭示了不同 24 种群体动态背后的电路参数的动态相关不变性，同时展示了 AutoMIND 在神经电路逆向建模方面的灵活性。25
通过mRNA-LNP量身定制的汽车巨噬细胞的腹膜内编程，以增强癌症免疫疗法 获胜者效应的攻击回路中的多阶段可塑性 Sidelobe抑制了贝塞尔梁的一杆光... 标题：肠道菌群脑瘤诱导的肠道菌群失调调节1 深层：多个测序技术的精确体细胞变体发现 差异相互作用决定了基于RNA的生物分子冷凝水界面的各向异性 连续的，低流和多路复用泵 通过图神经网络在表型预测中利用蛋白质 - 蛋白质相互作用 通过大型语言模型指导的定向演化蛋白质设计
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证（未获得同行评审证书）获得的是作者/资助者，他已授予Biorxiv授予Biorxiv的许可，以永久显示预印本。这是该版本的版权所有，该版本于2024年8月19日发布。 https://doi.org/10.1101/2024.07.30.605730 doi：Biorxiv Preprint
获胜者效应的攻击回路中的多阶段可塑性
贝塞尔束（BB）发现了各种形式的光片显微镜的广泛采用。然而，对于单光子荧光，梁的横向轮廓由于旁观者的有害效应而构成挑战。在这里，我们通过使用计算机生成的相位元素来生成被抑制的贝塞尔束（SSBB）来减轻此问题。然后，我们进步以对使用SSBB与标准BB进行灯页几何形状进行生物成像进行比较。SSBB峰强度大于比第一个旁观者高的数量级。与标准的BB灯表相反，SSBB不需要反卷积，并且在幻影样品中的深度超过400 µm，其横向尺寸为5 µm。最后，我们通过成像固定的早期斑马鱼幼虫来证明使用SSBB光片用于生物应用的优势。与标准BB相比，我们观察到对对比度比（CNR）的增加两倍，当成像标记的细胞眼结构和脊索时。我们的结果提供了一种有效的方法来生成和使用SSBB灯表，以增强单片灯页显微镜的对比度。
合成基因/基因回路的治疗应用
目前许多基因工程治疗方法的一个显著限制是它们对治疗效果的强度、时间或细胞环境的控制有限。合成基因/基因电路是一种合成生物学方法，可以控制特定 DNA、RNA 或蛋白质的生成、转化或消耗，并提供对基因表达和细胞行为的精确控制。它们可以通过仔细选择启动子、阻遏物和其他遗传成分来设计执行逻辑操作。在 Espacenet 中进行了专利搜索，结果选出 38 项专利，其中有 15 个最常见的国际分类。专利实施方案被分类为治疗分子的递送、传染病的治疗、癌症的治疗、出血的治疗和代谢紊乱的治疗。所选基因电路的逻辑门被描述以全面展示它们的治疗应用。合成基因电路可以定制以精确控制治疗干预，从而实现针对个体患者需求的个性化治疗，提高治疗效果并最大限度地减少副作用。它们可以是高度灵敏的生物传感器，通过精确监测各种生物标志物或病原体并适当合成治疗分子来提供实时治疗。合成基因电路还可能导致开发先进的再生疗法和可植入的生物装置，这些装置可按需产生生物活性分子。然而，这项技术面临着商业盈利能力的挑战。基因电路设计需要针对特定应用进行调整，并且可能存在多种调节剂毒性、同源重组、上下文依赖性、资源过度使用和环境多变性等缺点。
slitrk4是在外侧杏仁核的恐惧记忆回路中发展抑制性神经元所必需的
Slitrk家族由六个突触粘附分子组成，其中一些分子与神经精神疾病有关。在这项研究中，我们旨在通过分析slitrk4敲除（KO）小鼠来研究slitrk4的生理作用。SLITRK4蛋白在大脑中被广泛检测到，并且在嗅球和杏仁核中很丰富。在系统的行为分析中，男性slitrk4 ko小鼠在对经典恐惧条件的提示测试中表现出增强的恐惧记忆，而社会行为在相互的社交互动测试中表现出来。在使用杏仁核切片的电生理分析中，slitrk4 ko小鼠在丘脑 - 杏仁核的长期增强率增强，并减少了反馈抑制。在SLITRK4 KO大脑的分子标记分析中，成人阶段的侧杏仁核前部减少了钙网蛋白（CR）阳性中间神经元的数量。在体外实验中，在神经元之间的实验中，Slitrk4降低的胚胎干细胞在诱导GABA能中间神经元中有缺陷，其对Sonic HedgeHog信号激活的响应改变了GABA> GABA> GABA> GABA> GABAERNERNERORON子集。这些结果表明SLITRK4功能与恐惧记忆回路中抑制性神经元的发展有关，并将有助于更好地理解骨质应激障碍，在这种障碍中，已经报道了SLITRK4的表达改变。
组织形态发生中的机制调节反馈回路：由机械应力调节的基因和顺式调节元件的功能分析
抽象的胃结构是胚胎发育的关键过程，是形成三线蛋白圆盘所必需的。这是囊泡细胞的分化和重新分布，形成三个胚胎层，这些胚胎将产生不同的功能组织（外胚层，中胚层和内胚层）。这种重组是通过涉及整个胚胎的特定细胞组的高度协调运动而发生的。Telest Medaka（Oryzias latipes）被选为实验动物模型。在该物种中，胃结构与Epibolia工艺同时发生。在此期间，细胞从动物极向植物极迁移，导致胚胎轴的形成，这是建立脊椎动物身体计划的基础。对表皮过程中发生的形态发生过程知之甚少。但是，与YAP家族成员一样，已经描述了某些要素的重要性。这些蛋白质是转录调节剂，从培养基接收信号和机械刺激，并将它们与遗传信号整合在一起。这是细胞正确迁移到胚胎中线的必要条件。如果这些信号受到放松管制，则可能无法正确发展胃，甚至可能会产生致命的影响。要更多地了解YAP在胃肠道中的作用，我们将研究YAP下游基因的参与（AFAP12，AKAP12B，EFS，EFS，GLIS2B，MARCKSL1A/B，ROCK2B，Synaptopodin和ved），在cytoskelet cytoskelectal重新组织中与细胞粘附和互动的互动过程中。为此，CRISPR-CAS9系统用于生成每个基因的敲除突变体。这种基因组编辑机制是一种根据细菌和古细菌的天然适应性免疫防御系统而适应的工具。该工具由两个组成部分组成：SGRNA，与基因组的靶序列相匹配的短片段和Cas9核酸内切酶，它们在同一位置引起双链DNA断裂。之后，细胞修复DNA的影响区域，导致基因组中的永久修饰。要执行数据分析，我们使用Stata统计软件。初步数据显示了AFAP12，MARCKSL1，VED和ROCK2B的研究中的特殊结果。在这些情况下，控制和敲除之间的表观进展似乎有所不同。