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实践12 动作电位产生的计算机模拟
实践 12 动作电位产生的计算机模拟 实践目的 本实践的目的是通过计算机研究动作电位如何依赖于电压门控钠通道和钾通道的特性。 要准确（定量）描述这一现象需要生物物理学语言，借助生物物理学语言，我们不仅可以准确描述生物电，特别是兴奋性，还可以准确预测与疾病相关的变化将如何影响轴突电位的产生。 本实践让学生了解神经生理学家如何描述神经细胞的基本神经生理特性以及日常实践中动作电位的产生。 实验设置 计算机软件“MetaNeuron”用于模拟可兴奋细胞的电生理特性，由明尼苏达大学的 Eric Newman 开发。 第一部分 目的：本部分实践的目的是让您熟悉 MetaNeuron 软件和描述动作电位过程的基本参数。模拟过程：1. 打开 MetaNeuron 软件。从 Lesson 下拉菜单中选择 Lesson 4: Axon action potential 。根据定义的参数（下图中标记），程序计算膜电位随时间的值。请注意窗口底部的红色图表，显示何时施加去极化刺激。去极化刺激的持续时间由 Width (ms) 参数决定（上图中的蓝色框；默认值为 0.1ms）。达到阈值电位后，就会产生动作电位。软件只接受以点作为小数分隔符的值。
从神经引导因素Netrin-1中的见解到神经变性和其他疾病
Netrin-1是用于轴突引导的规范化趋化提示。可以追溯到1890年代，当Cajal博士提出轴突可能会受到可扩散的线索的指导，这些提示吸引了脊柱连任神经元轴突向胚胎脊髓的腹中线的投影，这些提示是分泌的，并在其中分泌了这些线索，并形成了化学动物的渐变渐变（Moore in neuroerepithium（Moore）（Moore）（Moore）。Netrin-1与Netrin-2一起在胚胎鸡脑匀浆中发现并纯化。随后，其他Netrin家族蛋白已被鉴定或与果蝇，小鼠和人类有关（Moore等，2007）。现在，发现Netrins不仅在轴突探路中起作用，而且在其他多种细胞过程中起关键作用，包括细胞迁移，粘附，分化和生存，并参与神经变性（Jasmin等，2021），炎症，炎症，炎症，癌症（Xia等，2022），癌症和其他临床疾病（2022）。Netrin-1已在帕金森氏病（PD），阿尔茨海默氏病（AD）和其他类型的神经系统疾病中进行了研究，我们发现了与AD发病机理有关的Netrin-1的新证据（Bai等，2020）。在这里，我们提供了Netrin-1的概述，以突出其在这些神经系统疾病中的机械作用和生物标志物潜力。
课程指南/课程计划 - 脑细胞
● 神经元：脑细胞，将信号传递到脑的其他部分（第 1 部分） ● 神经递质：传递来自其他神经元信息的化学物质（第 1 部分） ● 动作电位：神经元内部因接收来自另一个神经元的信号而触发的电信号（第 1 部分） ● 囊泡：轴突末端含有神经递质的小隔间（第 1 部分） ● 多巴胺：一种神经递质（第 1 部分） ● 受体：接收释放信使的特定化学物质 ● 信使：将信号传递到下一个神经元 ● 转运蛋白：将神经递质带回细胞 循序渐进的课堂指南
缅因州
成员： S EN . M ARK W. L AWRENCE ，主席 S EN . N ICOLE G ROHOSKI S EN . M ATTHEW H ARRINGTON 代表。 S TANLEY P AIGE Z EIGLER ， JR .，主席 代表。 C HRISTOPHER J. K ESSLER 代表。 V ALLI D. G EIGER 工作人员： 代表。 J AMES A. B OYLE L INDSAY J. L AXON ，立法分析师 代表。 S OPHIA B. W ARREN 政策和法律分析办公室 代表。 W ALTER G ERARD R UNTE ， JR . 13 州议会站 代表。 S STEVEN D. F OSTER A UGUSTA , ME 04333 代表 MARK M ICHAEL B ABIN (207) 287-1670 代表 L ARRY C. D UNPHY http://legislature.maine.gov/opla 代表 R EAGAN L. P AUL
快速、自动识别单个活脑细胞
神经细胞的形状像幼苗：大而圆的种子（细胞体）被一簇卷曲的根（树突）包围，而一根长茎（轴突）则向另一个方向延伸。这张图片以椭圆形显示了不同动物之间某些神经元细胞体位置的变化。每个神经元都是随机着色的。神经元在图中从上到下、从左到右排列，因为它们在线虫中的位置是从鼻子到尾巴（前后）和从背部到腹部（背腹）。来源：CC BY-ND 4.0 Toyoshima 等人，2020 年，DOI：10.1186/s12915-020-0745-2
基于间充质干细胞的神经性疼痛细胞治疗的进展和挑战
神经性疼痛（NPP）是由对体感神经系统损害引起的。其突出的症状是自发疼痛，痛觉过敏和异常疼痛。这种疼痛是持久且难以忍受的，严重影响了患者的生活质量。目前，止痛药对NPP的临床治疗效果仍然不理想，它也无法修复受损的神经并获得长期治疗结果。近年来，细胞疗法在疼痛领域的应用产生了令人鼓舞的结果，包括临床前研究和临床试验。间充质干细胞（MSC）是源自中学的多能祖细胞。他们具有自我更新和分化为多种细胞类型的能力，并已被广泛研究和应用于神经增生医学领域。MSC通过调节靶细胞中的多个过程，包括免疫调节，抗炎性特性，促进轴突再生，再生髓鞘再生，促进血管生成以及促进神经亲子性因素。此外，MSC还可以释放外泌体，这可能是其镇痛作用的一部分。从MSC得出的外泌体也具有母细胞的功能特性，并且具有通过促进细胞增殖，调节炎症反应，减少细胞死亡，促进轴突再生和血管生成的治疗潜力来治疗NPP。因此，在本文中，我们讨论了NPP的当前治疗策略，并探讨了MSC在NPP治疗中的功能和机制。我们还分析了MSC在NPP临床试验中的应用中的当前问题和挑战。
直接打印三维电极用于大型
1 斯坦福大学材料科学与工程系 2 斯坦福大学电气工程系，斯坦福大学 3 苏黎世联邦理工学院巴塞尔生物系统科学与工程系 4 斯坦福大学生物工程系 5 斯坦福大学神经外科系 6 斯坦福大学化学工程系 7 斯坦福大学医学院，斯坦福大学 8 斯坦福大学汉森实验物理实验室 通讯作者：Nicholas A. Melosh (nmelosh@stanford.edu) 硅基平面微电子学是一种强大的工具，可用于以高时空分辨率可扩展地记录和调节神经活动，但以三维 (3D) 为目标的神经结构仍然具有挑战性。我们提出了一种在硅微电子学上直接制造组织穿透微电极的 3D 阵列的方法。利用基于双光子聚合和可扩展微加工工艺的高分辨率 3D 打印技术，我们在平面硅基微电极阵列上制作了 6,600 个高 10-130 µm、间距 35 μm 的微电极阵列。该工艺可以定制电极形状、高度和定位，以精确定位 3D 分布的神经元群。作为概念验证，我们解决了在与视网膜交互时专门定位视网膜神经节细胞 (RGC) 胞体的挑战。该阵列经过定制，可插入视网膜并从胞体记录，同时避开轴突层。我们用共聚焦显微镜验证了微电极的位置，并以细胞分辨率记录了高分辨率自发 RGC 活动。与平面微电极阵列的记录不同，这揭示了强大的躯体和树突成分，而轴突贡献很少。该技术可以成为一种多功能解决方案，用于将硅微电子与神经结构连接起来，并以单细胞分辨率大规模调节神经活动。
哺乳动物脑中多晶镜神经元的突触和电路功能
哺乳动物脑中的神经元不限于释放单个神经递质，而是通常将神经递质的神经递质释放到突触后细胞上。在这里，我们回顾了整个哺乳动物中枢神经系统中发现的多晶月神经元的最新发现。我们重点介绍了最新的技术创新，这些创新使新的多晶镜神经元及其突触特性的研究成为可能。我们还专注于轴突末端和突触囊泡上神经递质corelease所需的机制和分子成分，以及多种晶状体神经元在多种脑电路中的一些可能功能。我们期望这些方法将导致对多晶镜神经元的机制和功能的新见解，它们在电路中的作用以及它们对正常和病理大脑功能的贡献。