控制阿尔茨海默病 (AD) 中神经退行性病变和记忆障碍的诱导和进展的神经回路尚不完全清楚。乳头体 (MB) 是内侧边缘回路的皮层下节点,是 5xFAD 小鼠 AD 模型中第一个出现淀粉样蛋白沉积的大脑区域之一。MB 中的淀粉样蛋白负担与人类死后脑组织中的 AD 病理诊断相关。MB 神经回路是否以及如何导致 AD 中的神经退行性病变和记忆缺陷尚不清楚。使用 5xFAD 小鼠和来自不同程度 AD 病理个体的死后 MB 样本,我们在 MB 中确定了两种具有不同电生理特性和远程投射的神经元细胞类型:外侧神经元和内侧神经元。与野生型同窝仔鼠的外侧 MB 神经元相比,5xFAD 小鼠的外侧 MB 神经元具有异常的过度活跃并表现出早期神经退行性。诱导野生型小鼠外侧 MB 神经元过度活跃会损害记忆任务的表现,而减弱外侧 MB 神经元的异常过度活跃会改善 5xFAD 小鼠的记忆缺陷。我们的研究结果表明,神经退化可能是遗传上独特的投射特异性细胞功能障碍的结果,而失调的外侧 MB 神经元可能与 AD 中的记忆缺陷有因果关系。
摘要:实验表明,在运动想象 (MI) 任务中,左背外侧前额叶皮层 (DLPFC) 被激活,但其功能作用需要进一步研究。在这里,我们通过对左侧 DLPFC 施加重复经颅磁刺激 (rTMS) 并评估其对大脑活动和 MI 反应潜伏期的影响来解决这个问题。这是一项随机、假对照的 EEG 研究。参与者被随机分配接受假刺激 (15 名受试者) 或真实高频 rTMS (15 名受试者)。我们进行了 EEG 传感器级、源级和连接分析,以评估 rTMS 的影响。我们发现,对左侧 DLPFC 的兴奋性刺激通过它们之间的功能连接增加了右侧楔前叶 (PrecuneusR) 的 θ 波段功率。楔前叶 θ 波段功率与 MI 反应的潜伏期呈负相关,因此 rTMS 加快了 50% 参与者的反应。我们假设后部 θ 波段功率反映了感觉处理的注意力调节;因此,高功率可能表示注意力处理并导致更快的反应。
怀孕期间感染病毒或细菌感染的女性患有神经发育或精神疾病的儿童的风险增加。母体免疫反应可能介导了母体感染的作用,因为临床前动物模型已经证实,母体免疫激活(MIA)会导致后代大脑和行为发展的持久变化。本研究试图确定头三个月期间的MIA暴露于背外侧前额叶皮层(DLPFC)(DLPFC)中的神经元形态和从MIA暴露和对照的男性rheSus Monkey(Macaca Mulatta)获得的脑组织中的脑组织。相对于对照组,在DLPFC上和上层中,Div> MIA暴露的后代显示了在DLPFC上和上层中锥体细胞中的神经元树突分支增加,在第一和第二学期暴露于孕产妇感染的后代之间没有显着差异。此外,与对照相对于对照的MIA阳离子后代,DLPFC额叶层中根尖树突的直径显着降低,而与三个月暴露不利。相比之下,暴露于MIA的后代的海马神经元形态的改变并不明显。这些发现表明母体免疫
奖励引导选择是适应行为的基础,依赖于前额叶皮质支持的几个组成过程。在这里,通过三项研究,我们表明,人类青春期发展了两个这样的组成过程,将奖励与特定选择联系起来并估计整体奖励状态,并且与前额叶皮质的外侧部分有关。这些过程反映了奖励偶然分配给局部选择,或非偶然分配给构成整体奖励历史的选择。使用匹配的实验任务和分析平台,我们表明两种机制的影响在青春期都会增加(研究 1),并且人类成年患者(研究 2)和猕猴(研究 3)的外侧额叶皮质(包括和/或断开眶额皮质和岛叶皮质)的损伤会损害局部和整体奖励学习。发展效应与决策偏差对选择行为的影响不同,已知决策偏差依赖于内侧前额叶皮质。在外侧眶额皮质和前岛叶皮质的灰质成熟延迟的背景下,青少年时期对选择的奖励的局部和整体分配的差异可能是适应性行为变化的基础。
1 渥太华大学大脑和思维研究所,加拿大安大略省渥太华 2 渥太华医院研究所,加拿大安大略省渥太华 3 伦敦健康科学中心临床神经科学系,西部大学,加拿大安大略省伦敦 4 西部大学西部神经科学研究所,加拿大安大略省伦敦 5 西部大学舒立克医学和牙科学院生理学和药理学系,加拿大安大略省伦敦 6 哥伦比亚大学扎克曼思维大脑行为研究所,美国纽约州纽约 7 哥伦比亚大学理论神经科学中心,美国纽约州纽约 8 西部大学舒立克医学和牙科学院生理学、药理学和精神病学系,加拿大安大略省伦敦 9 渥太华医院研究所神经外科分部,加拿大安大略省渥太华 * 任何通讯均应寄给作者。
终纹床核 (BNST) 的前部调节恐惧和压力反应。前背 BNST (adBNST) 在解剖学上可进一步细分为外侧和内侧部分。尽管已经研究了 BNST 亚区的输出投影,但对这些亚区的局部和全局输入连接仍然知之甚少。为了进一步了解以 BNST 为中心的电路操作,我们应用了新的病毒遗传追踪和功能电路映射来确定小鼠 adBNST 外侧和内侧亚区的详细突触电路输入。在 adBNST 亚区注射了单突触犬腺病毒 2 型 (CAV2) 和狂犬病毒逆行示踪剂。杏仁核复合体、下丘脑和海马结构占 adBNST 总体输入的大部分。然而,外侧和内侧 adBNST 亚区具有不同的长距离皮质和边缘大脑输入模式。外侧 adBNST 具有更多来自前额叶(前边缘、下边缘、扣带回)和岛叶皮质、前丘脑和外嗅皮层/外嗅皮层的输入连接。相比之下,内侧 adBNST 接收来自内侧杏仁核、外侧隔膜、下丘脑核和腹侧下托的偏向输入。我们使用 ChR2 辅助电路映射确认了从杏仁海马区和基底外侧杏仁核到 adBNST 的长距离功能输入。选定的新型 BNST 输入还通过来自艾伦研究所小鼠脑连接图谱的 AAV 轴突追踪数据进行了验证。总之,这些结果提供了外侧和内侧 adBNST 亚区差异传入输入的全面图谱,并为 BNST 电路对压力和焦虑相关行为的功能操作提供了新的见解。
为了获得个性化治疗的先验标记,反复试验法通常用于药物或其他抗抑郁治疗(5)。经颅磁刺激(TMS)是一种安全且耐受性良好的干预措施,已被广泛研究用于治疗重度抑郁症(MDD),有超过 150 项随机对照试验(RCT),并在许多荟萃分析中证实了其疗效(6)。值得注意的是,针对外侧前额叶皮质(LPFC)的 TMS 被认为是治疗难治性抑郁症的一种选择,使用 8 字形线圈的传统 TMS 和使用 H1 线圈协议的深部 TMS 均在大型多中心 RCT 之后获得 FDA 批准(7, 8)。经过这些治疗,25%–35% 的药物难治性抑郁症患者病情缓解(大部分无症状),另外 15%–25% 的患者有反应(症状减少超过 50%)(6)。同样,个性化医疗的先验标记尚未确定,而既定的 LPFC 刺激治疗模式可能无意中分散了对寻找替代有效靶点的注意力(9)。LPFC 只是在有效神经刺激治疗抑郁症的常见脑回路中确定的靶点之一(10),不同的靶点可能对治疗患有不同亚综合征(11)的患者更有效,这些亚综合征对应于不同的大脑活动功能障碍模式(4)。因此,针对其他大脑区域的刺激方案可能对某些患者有益。最近,内侧前额叶皮质(MPFC)以及前扣带皮层(ACC)被认为是深部 TMS 治疗 MDD 的有希望的替代靶点,因为它们与奖励、情绪、心情和习惯有关(9、12、13)。已知 ACC 有直接兴奋性谷氨酸能投射到腹侧纹状体,最近的一项研究发现,奖赏相关的 MPFC-纹状体连接与抑郁症状严重程度增加之间存在负相关性 (14) 。此外,与健康对照组相比,MPFC 和 ACC 是 MDD 患者灰质减少最一致的区域 (15) 。几项未包括假对照组的研究获得了刺激 MPFC 疗效的初步证据 (16–19) 。在这些研究中,总共 482 名 MDD 患者接受了 D-B80 线圈(一种有角度的 8 字形线圈)的传统 TMS 治疗,加权平均反应率和缓解率分别为 41.4% 和 31.5%。一项假刺激对照研究 (20) 发现,在治疗结束时(第 3 周),D-B80 线圈 (n = 13) 的效果显著优于 8 字形线圈 (n = 15),但 D-B80 与假刺激 (n = 12) 相比没有显著效果。此外,深部 TMS H7 线圈的目标是 MPFC 和 ACC,与 D-B80 线圈相比,它刺激的脑容量明显更深、更广 (21)。虽然 H7 线圈主要用于治疗强迫症 (OCD) (22),但最近的初步结果表明,它也可对深部 TMS H1 线圈治疗失败的 MDD 患者产生显著的抗抑郁作用 (23)。
G蛋白 - 偶联受体(GPCR)的粘附家族由N末端较大的细胞外区域定义,该区域包含各种与粘附相关的结构域和高度保守的GPCR-Autoprototepotepotepotepotion-apoprotey-oprotote-oprotote-oprotote-oprotote-oprote-oprote-oprote-oprote-oprote-oprote-oprote-opersy-to诱导(增益)结构域,后者是位于典型的七跨透明型跨型跨型跨型跨型跨型跨型区域的后者。这些受体被广泛表达,并参与了各种功能,包括发育,血管生成,突触形成和肿瘤发生。gpr125(ADGRA3)是孤儿粘附GPCR,已显示可调节胃部胃肠杆中的平面细胞极性,但其生化特性和在哺乳动物细胞中的作用仍然很少仍然未知。在这里,我们表明,当在犬肾上皮MDCK细胞和人类胚胎肾Hek293细胞中表达时,人类GPR125可能会经历顺式蛋白质解。在受体生物合成的早期阶段,裂解似乎发生在增益域内的非典型GPCR蛋白水解位点。产品,即,N-ter-minal和c末端片段似乎在自蛋白解析后保持相关,如其他粘附GPCR所观察到的。此外,在极化MDCK细胞中,GPR125专门募集到质膜的基底外侧结构域。募集可能需要C末端PDZ障碍 - GPR125的结合基序及其与细胞蛋白DLG1的相互作用。敲低的GPR125以及DLG1的敲低导致在MDCK细胞的Matrigel 3D培养物中形成具有多个Lu-ens的异常囊肿。与多弹性表型一致,在GPR125 -KO MDCK细胞中,有丝分裂的纺锤体在囊肿发生过程中不正确。因此,基底外侧蛋白GPR125是一种可自启动的Adhe-Sion GPCR,似乎在上皮细胞中的脂质极性中起着至关重要的作用。
■ 研究表明,正念冥想可以增加后扣带皮层 (PCC) 和背外侧前额叶皮层 (DLPFC) 之间的静息状态功能连接 (rsFC),这被认为反映了将注意力转移到当下的改善。然而,之前对长期冥想练习者的研究缺乏定量的注意力测量,无法为 PCC – DLPFC 连接提供更直接的行为相关性和解释性锚点,而且样本量本身就有限。此外,正念冥想是否主要影响局部大脑功能,还是影响大规模大脑网络的动态,仍不清楚。在这里,我们试图复制和扩展先前的研究结果,即在 40 名长期冥想者(平均练习时间 = 3759 小时)的样本中,PCC – DLPFC rsFC 增加,这些样本还完成了注意力的行为分析。此外,我们
对每个 TMS-EEG 记录位点进行包含受试者内因素“tACS”(γ、θ、假)和“时间”(T0、T1、T2)的方差分析。皮质振荡分析按以下步骤进行。我们首先评估基线(T0)的伽马振荡的频率和功率。为了测试 iTBS + tACS 方案是否可能导致伽马波段在振荡功率方面发生任何变化,我们使用了包含受试者内因素“tACS”(γ、θ、假)和“时间”(T0、T1、T2)的重复测量方差分析。然后我们专注于单个频率变化分析;我们计算了单个频率峰值(整个振荡频谱中表达最多的频率),并且与伽马波段功率分析相同,我们使用了重复测量方差分析,其中受试者内因素“tACS”(γ、θ、假)和“时间”(T0、T1、T2)来评估波段表达的变化。对于
