图1。S-LNV端子的分割和3D模型。A,实验协议的示意图。在PDF阳性神经元中表达的RFP RFP使S-LNV终端的荧光鉴定以进行进一步处理。 mito :: apex2和dab被用来染色SBEM的LNV的线粒体。 b,标记的线粒体(白色箭头)用于识别S-LNVS末端。 c,手动分割后S-LNV端子的3D模型在每个时间点显示它们在一起(左)或单独(右)。 d,来自ZT2、14和22卷的代表性神经突出了定义为主要(洋红色),次级(绿色)或第三纪(紫色)神经突和bouton(黄色)的段。 主要神经突定义为从迷人的轴突束延伸的最长投影,次生神经突是由主要的神经突导致的。。RFP使S-LNV终端的荧光鉴定以进行进一步处理。mito :: apex2和dab被用来染色SBEM的LNV的线粒体。b,标记的线粒体(白色箭头)用于识别S-LNVS末端。c,手动分割后S-LNV端子的3D模型在每个时间点显示它们在一起(左)或单独(右)。d,来自ZT2、14和22卷的代表性神经突出了定义为主要(洋红色),次级(绿色)或第三纪(紫色)神经突和bouton(黄色)的段。主要神经突定义为从迷人的轴突束延伸的最长投影,次生神经突是由主要的神经突导致的。包括末端静脉曲张在内的短突出被标记为胸子。在任何给定时间点都没有观察到单个神经突之间的显着差异。e,每个顺序的神经突的总数在顶部指示。该图根据神经突长度根据其顺序(如D中定义)表示定量。f,每个时间点的终端/神经元的体积。在所有图中,误差线指示平均值(SEM)的标准误差。星号表示统计学上的显着差异: * p <0.05,** p <0.01,*** p <0.001。未显示非显着差异。可以在补充表3中找到细节。
摘要 - 我们描述了一种计算体系结构,能够使用配备有M2处理器的普通Apple MacBook Air模拟数十亿个尖峰神经元的网络,24 GB的芯片统一内存和4TB固态磁盘。我们使用基于事件的传播方法,该方法在每个处理周期中处理系统中M神经元的N尖峰数据包。每个神经元具有C二进制输入连接,其中C可以为128或更多。在传播阶段,我们将激活的N神经元的所有靶标的激活值增加。在第二步中,我们使用激活值的直方图来确定即时的触发阈值,并选择将在下一个数据包中发射的N神经元。我们注意到,这种主动选择过程可能与大脑中的振荡活动有关,这可能具有固定在每个周期上发射的神经元百分比的功能。至关重要的是,绝对没有对体系结构的限制,因为每个神经元都可以直接与其他神经元建立联系,从而使我们可以具有前馈和反复的连接。具有M = 2 32个神经元的,这允许2 64个可能的连接,尽管实际连接性极为稀疏。 即使使用现成的硬件,模拟器也可以连续传播包数据包,每秒数千次连接数十次。 值得注意的是,所有这些都可以使用仅37瓦的能源预算,接近人脑所需的能量。 索引术语 - 启用神经网络,大脑尺度模拟,二进制重量,稀疏网络,GPU加速度,Apple M2芯片,生物成分网络,这允许2 64个可能的连接,尽管实际连接性极为稀疏。即使使用现成的硬件,模拟器也可以连续传播包数据包,每秒数千次连接数十次。值得注意的是,所有这些都可以使用仅37瓦的能源预算,接近人脑所需的能量。索引术语 - 启用神经网络,大脑尺度模拟,二进制重量,稀疏网络,GPU加速度,Apple M2芯片,生物成分网络这项工作表明使用当前的硬件可以进行大脑尺度模拟,但这需要重新思考如何实施模拟。
甲基苯丙胺(甲基苯丙胺)是全球使用的最广泛使用的非法药物之一,发挥了有效的心理刺激作用,可增强其高度上瘾的性质。慢性甲基苯丙胺的使用与严重的认知障碍有关,尤其是在执行功能,决策和工作记忆中,即使在停止使用甲基甲基苯丙胺后也持续了很长时间。这些认知统计与内侧前额叶皮层(MPFC)中谷氨酸能锥体神经元功能障碍有关,该神经元调节成瘾和认知。人类和动物研究都强调了甲基苯丙胺诱导的MPFC功能障碍,这有助于强迫行为和复发。新兴的证据还强调了甲基甲基苯丙胺障碍(MUD)的性别差异显着差异。先前的研究表明,男性和女性的甲基诱导的行为和神经元功能障碍是不同的,但是细胞和分子机制尚未完全了解。使用行为和电生理方法(全细胞弥补),这项研究确定了自我管理的METH(METH-SA)的MPFC中神经元功能障碍的某些性别差异,然后是短(2-5 d)或长期(≥30d)的短(2-5 d)或退出。我们发现,男性和雌性大鼠都以相似的模式自我施用甲基苯丙胺。然而,性别之间的MPFC神经元中产生的不良,多动症和钙失调不同。这种特异性神经元功能障碍分别与短期或长期戒断有关。通过理解不同的性别行为/神经元差异后,我们的新颖发现表明了性别作为生物学变量在甲基化和复发中的作用,并揭示了药物使用环境对MPFC神经元功能障碍的影响,在戒断过程中,在戒断过程中提供了洞察力治疗,从而提供了性别 - 适用策略。
细胞外矩阵(ECM)是一个大分子网络,具有两种形式:神经神经元网(PNN)和一个弥漫性ECM(DECM) - 均影响大脑的影响,突触形成,神经塑性,神经塑性,CN,CNS损伤和进步神经变性性疾病。ECM重塑会影响外鼻外传播,这是由神经活性物质在细胞外空间(ECS)中的扩散介导的。在这项研究中,我们分析了PNN和DECM影响脑部扩散性的干扰。在口服4-甲基木纤维酮(4-mu)的大鼠(HA)合成抑制剂4-甲基木纤维酮(4-mu)后,我们发现PNNS,HA,HA,软骨蛋白硫酸软骨蛋白聚糖蛋白酶和闪光酸性酸性蛋白质的染色下调。4个月和6个月后,这些变化得到了增强,并且在正常饮食后是可逆的。形态分析进一步表明星形胶质细胞的萎缩。使用实时离子噬方法的ECM失调导致体感皮质中的ECS体积分数α增加35%,从对照大鼠的α= 0.20到4-MU饮食后的α= 0.27。扩散加权的磁共振成像显示,在皮质,海马,丘脑,pallidum和脊髓中,平均扩散率和分数各向异性(FA)的降低。这项研究表明,由于PNN和DECM的调节,ECS体积的增加,FA的损失以及星形胶质细胞的变化可能会影响外突触外传播,细胞间通信和神经可塑性。
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Aditi Verma,Reddy Peera Kommaddi,Barathan Gnanabharathi,Etienne Hirsch,Vijayalakshmi Ravindranath。在帕金森氏病中,对多巴胺能神经元的发育和分化至关重要的基因被下调。神经传播杂志,2023,130(4),pp.495-512。10.1007/S00702-023-02604-X。Inserm-04002894
髓磷脂代表一片修饰的质膜,包裹在轴突周围,在启用周围和中枢神经系统中快速神经脉冲传导方面具有至关重要的作用,并为轴突提供营养和代谢的支持。它也是多发性硬化症中免疫系统的主要目标(Fletcher等,2018)。几项研究表明,通过TRKB激活,BDNF对髓鞘化过程的影响(Fletcher等,2018)。即,提出的机制是,BDNF/ TRKB信号传导实际上是激活有丝分裂原激活的蛋白激酶/ ERK途径的级联反应,作为最终结果,它促进了前呈淡黄色的少突胶质细胞和髓鞘形成的差异化,这既有少突胶质细胞和内在含量。使用了TRKB受体的小分子激活剂而不是BDNF时,已经报道了相同的结果(Fletcher等,2018)。由于TRKB受体位于少突胶质细胞上,因此表明,在脱髓鞘病变之后,该受体可以积极调节髓磷脂的表达并引起再生(Huang等,2020)。最近的研究还报道说,在创伤性脑损伤后保持髓磷脂完整性至关重要(Fletcher等,2021)。的确,在施用TRKB受体激活剂LM22A-4对遭受创伤性脑损伤的小鼠后,保留了髓磷脂完整性后,可以预防皮质萎缩,同时减少神经胶质病(Fletcher等人,2021年)。这些研究表明,在赔偿受损的髓磷脂时,TRKB受体可能是引起人们关注的目标,尤其是如果我们考虑到这是多发性硬化症中的主要事件之一。
髓磷脂代表一片修饰的质膜,包裹在轴突周围,在使神经脉冲传导中既有至关重要,在外周和中枢神经系统中都具有至关重要的作用,并为轴突提供了营养和代谢的支持。它也是多发性硬化症中免疫系统的主要目标(Fletcher等,2018)。几项研究表明,通过TRKB激活,BDNF对髓鞘化过程的影响(Fletcher等,2018)。即,提出的机制是,BDNF/ TRKB信号传导实际上是激活有丝分裂原激活的蛋白激酶/ ERK途径的级联反应,作为最终结果,它促进了前呈淡黄色的少突胶质细胞和髓鞘形成的差异化,这既有少突胶质细胞和内在含量。使用了TRKB受体的小分子激活剂而不是BDNF时,已经报道了相同的结果(Fletcher等,2018)。由于TRKB受体位于少突胶质细胞上,因此表明,在脱髓鞘病变之后,该受体可以积极调节髓磷脂的表达并引起再生(Huang等,2020)。最近的研究还报道说,在创伤性脑损伤后保持髓磷脂完整性至关重要(Fletcher等,2021)。的确,在施用TRKB受体激活剂LM22A-4对遭受创伤性脑损伤的小鼠后,保留了髓磷脂完整性后,可以预防皮质萎缩,同时减少神经胶质病(Fletcher等人,2021年)。这些研究表明,在赔偿受损的髓磷脂时,TRKB受体可能是引起人们关注的目标,尤其是如果我们考虑到这是多发性硬化症中的主要事件之一。
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摘要:多年来,有证据表明胞质喹酮还原酶NQO2在帕金森氏症诱导的多巴胺神经元变性模型中可能的贡献作用,但大多数数据已在体外获得。因此,我们问了一个问题,NQO2是否参与MPTP的体内毒性,MPTP是一种经典用于帕金森氏病诱导神经变性的神经毒素。首先,我们表明NQO2在小鼠黑质中表达,nigra多巴胺能细胞体和人多巴胺能SH-SY5Y细胞也表达。一种高度特异性的NQO2抑制剂S29434能够减少具有星形胶质细胞U373细胞的SH-SY5Y细胞的共培养系统中MPTP诱导的细胞死亡,但在SHSY5Y单一培养物中无活性。我们发现S29434仅略微防止MPTP中毒在体内中的MPTP中的黑质酪氨酸羟化酶 +细胞损失。该化合物在第7天产生了多巴胺能细胞存活的略有增加,MPTP治疗后21个,尤其是1.5 mg和3 mg/kg剂量方案。未达到统计显着性的救援效应(除了在第7天进行了一个实验),并且在最新时间点随着4.5 mg/kg剂量的降低。尽管在小鼠MPTP模型中缺乏NQO2抑制剂的强大保护活性,但我们不能排除酶在帕金森氏变性中的可能作用,尤其是因为它在多巴胺能神经元中基本上表达。