摘要引入治疗性体温过低(Th)成为大约10年前大多数工业化国家的中度和重度新生儿脑病(NE)的新生儿的护理标准。尽管有效地降低了死亡率和严重发育障碍的发生率,但最近的文献在报告NE-TH的儿童入学时频繁地报告认知和行为困难。尽管与脑瘫和智力残疾相比,这些挑战被认为是较小的,但它们对孩子的自决的影响和家庭的幸福感非常重要。因此,需要全面描述这些困难的性质和程度,以便可以提供适当的护理。方法和分析当前的研究将是对NE接受NE的新生儿的最大后续研究,以表征其发育结果和9岁时相关的大脑结构谱。具体来说,我们将比较执行功能,注意力,社会认知,行为,焦虑,自尊,同伴问题,大脑体积,皮质特征,白质微观结构和无NE-TH和匹配同伴之间的儿童之间的髓鞘形成。将评估围产期风险因素和结构性大脑完整性与认知,行为和心理情感缺陷的关联,以告知与功能相关的潜在加剧和保护因素。研究结果将在科学期刊和会议上传播,并介绍给父母协会和医疗保健提供者,以告知最佳实践。道德和传播这项研究得到加拿大卫生研究所(202203PJT-480065-CHI-CFAC-168509)的支持,并获得了麦吉尔大学卫生中心(MP-37-2023-9320)儿科伦理审查委员会的批准。试用注册号NCT05756296。
Mammalian gut microbiome and brain development: A comprehensive review Farhad Mashayekhi*, Zivar Salehi Department of Biology, Faculty of Sciences, University of Guilan, Rasht, Iran * Corresponding author's Email: mashayekhi@guilan.ac.ir ABSTRACT Both internal and external environmental cues during prenatal life have been shown to play an important role in mammalian brain development.流行病学数据表明,自闭症和精神分裂症等神经发育疾病之间可能存在共同的联系,以及产前时期的微生物病原体感染。由于其广泛的表面积,肠道暴露于广泛的外部影响。通过与肠道中的有益微生物一起工作,大脑可以有效地处理每天进入肠道的大量化学信号。哺乳动物中的大多数细菌位于结肠。鉴于它们在哺乳动物体内的存在已有数百万年了,因此微生物与动物共同发展是合理的。最近的环境研究已经深入研究了微生物核脑轴的假设,以阐明肠道微生物群对哺乳动物大脑的影响。细菌细胞壁的某些成分具有穿越胎盘并到达大脑的能力。Toll样受体两种激活导致调节发育和神经发生的转录因子的表达增加。研究揭示了微生物群体控制的微生物活性产生的细胞因子的作用与神经发生过程之间的新联系。本综述探讨了肠道微生物组(GM)对哺乳动物神经发生,髓鞘形成和血脑屏障的影响。研究结果支持GM影响神经干细胞和神经发生的行为的结论,这对于哺乳动物的脑发育至关重要。此外,肠道微生物群的障碍会导致异常的神经发生和哺乳动物脑癌变。
听觉感知是人类发展和交流的基础。但是,尚未对听觉系统的可塑性进行长期研究,这是从童年到成人的音乐训练的函数。开发和训练引起的听觉处理神经可塑性之间的长期相互作用仍然未知。我们介绍了Amsel(音乐学习的音频和神经塑性)的结果,这是第一项关于从小学时代到青春期晚期人类听觉系统发展的纵向研究。这个12年的项目结合了神经系统和行为方法,包括结构磁共振成像(MRI),磁脑摄影(MEG)和听觉测试。在五个测量时间点上测试了112名通常发展参与者(51名男性,61名女性),被归类为“音乐家”(N 5 66)和“非音乐家”(N 5 46),在五个测量时间点进行了测试。我们发现,即使在最早的年龄,音乐家和非音乐家之间听觉皮层(AC)的形态(AC)的形态存在很大,稳定的差异,这表明音乐能力在宏观的神经解剖学特征中表现出来。成熟的可塑性导致白质髓鞘形成不断增加,并且无论音乐专业知识如何,听众诱发的P1-N1-P2复合物诱发了P1-N1-P2复合物(减少潜伏期,半球之间的同步效应以及振幅变化)。音乐家在神经功能级别上显示了与训练相关的实质性变化,特别是更同步的P1响应和双侧较大的P2振幅。音乐训练对基本听觉感知(频率,音调持续时间,发作坡道)和模式识别(节奏,主观音调)有局势影响。观察到的“自然”(稳定的生物学性格和自然归结)和“养育”(学习诱导的可塑性)之间的相互作用整合到人类听觉系统的新型神经发育模型中。
听觉感知是人类发展和交流的基础。但是,尚未对听觉系统的可塑性进行长期研究,这是从童年到成人的音乐训练的函数。开发和训练引起的听觉处理神经可塑性之间的长期相互作用仍然未知。我们介绍了Amsel(音乐学习的音频和神经塑性)的结果,这是第一项关于从小学时代到青春期晚期人类听觉系统发展的纵向研究。这个12年的项目结合了神经系统和行为方法,包括结构磁共振成像(MRI),磁脑摄影(MEG)和听觉测试。在五个测量时间点上测试了112名通常发展参与者(51名男性,61名女性),被归类为“音乐家”(N 5 66)和“非音乐家”(N 5 46),在五个测量时间点进行了测试。我们发现,即使在最早的年龄,音乐家和非音乐家之间听觉皮层(AC)的形态(AC)的形态存在很大,稳定的差异,这表明音乐能力在宏观的神经解剖学特征中表现出来。成熟的可塑性导致白质髓鞘形成不断增加,并且无论音乐专业知识如何,听众诱发的P1-N1-P2复合物诱发了P1-N1-P2复合物(减少潜伏期,半球之间的同步效应以及振幅变化)。音乐家在神经功能级别上显示了与训练相关的实质性变化,特别是更同步的P1响应和双侧较大的P2振幅。音乐训练对基本听觉感知(频率,音调持续时间,发作坡道)和模式识别(节奏,主观音调)有局势影响。观察到的“自然”(稳定的生物学性格和自然归结)和“养育”(学习诱导的可塑性)之间的相互作用整合到人类听觉系统的新型神经发育模型中。
引言甲状腺激素(THS)对于大脑发育至关重要,并且在整个生命中都极大地影响了大脑功能(1-5)。TH依靠特定的细胞膜转运蛋白进入大脑和神经细胞,包括单羧酸盐转运蛋白8(MCT8;由Slc16a2在X染色体中编码)(6)。MCT8在TH信号传导中起关键作用,如在SLC16A2中携带功能丧失突变的男孩中观察到的深刻表型所表明的那样,这表明在关键的发育阶段脑甲状腺功能低下。患有Allan-Herndon-Dudley综合征(AHDS)的患者表现出特征性的血清异常(高三碘硫代氨酸[T3] [T3],低甲状腺素[T4]和反向T3,伴有严重且可逆性的神经系统依赖性的甲状腺蛋白质正常或稍有升高的甲状腺素(正常或略有升高)。该假设主要是环境的,但也来自一项研究,该研究确定了脑皮质中的TH含量约为50%,而神经元分化,突触发生,突触发生和髓鞘形成胎儿的脑切片的异常(8、9)。也有MRI研究表明在生命的最初几年(8,9),但尚不清楚它是否持续到成年(10)。为了更深入地了解AHDS的病理生理学,研究人员研究了表达非功能性MCT8的动物模型的大脑,并研究了源自诱导的多磷脂干细胞(IPSC)的神经细胞(IPSC),发现MCT8在通过TH通过血液 - 脑屏障(11-13)中起作用。在小鼠神经元中似乎是这种情况,因此,MCT8介导TH转运到脑实质的概念被广泛接受。尽管在人脑中广泛表达MCT8(13-16)这一事实支持MCT8在T3转运到神经细胞中的更广泛作用。
Gonad Development Week 1: Beginning of Development Week 2: Formation of the Bilaminar Embryo Embryonic Period (Weeks 3-8) Histology: Epithelia Cytoskeletal and Cell Surface Elements Vertebral Column Spinal Nerves Autonomic Nervous System Sympathetic Nervous System Parasympathetic Nervous System Chest Wall Lungs Heart Development of Heart Development of Atrial Septums Atrial Septal Defect Ventricular Septum Fetal Heart Abnormalities Fetal Circulation and Shunts Adult Heart Cardiac Conduction Mediastinum Abdominal Wall Inguinal Hernia Descent of Testis and Femoral Hernia Embryology of Gut Tube Foregut development Pancreas and Duodenum Development Development of the Spleen Peritoneum and Rotation of the Gut Histology of the GI Tract Intestinal Histology Histology of Salivary Glands, Pancreas, and Liver Arterial胃肠道静脉排水的血液供应尿液系统骨盆和腹部成像的尿道尿液系统胚胎学上肢上肢臂丛神经损伤和肩cuff肩cuff下肢腰椎腰椎肿瘤的下肢腰椎供应下肢和脑颈部的脑部和脑颈部脑部和脑颈部的脑部和脑颈部脑部的脑部和颈部脑部的脑部和颈部脑颈部的促进,并促进脑颈部的脑颈部和颈部脑颈部和颈部颈部的脑部和颈部脑颈部和颈部脑颈部的脑部和发展衍生物:外胚层自主神经系统:神经系统轴突转运的脊髓组织学的一般组织副交感神经和交感神经流出横截面
在系统神经科学中,大多数模型都认为大脑区域在效率的限制下传达信息。然而,以分层组织和高度连接的枢纽为特征的结构性大脑网络中有效沟通的证据仍然很少。有效编码的原则提出,大脑以代谢经济或压缩形式传输最大信息,以改善未来的行为。为了确定结构连通性如何支持有效的编码,我们开发了一个理论,指定大脑区域之间消息传输速率以实现预期的忠诚度,并且我们基于随机行走通信动态从理论中测试了五个预测。这样做,我们介绍了压缩效率的指标,该指标量化了结构网络中有损压缩和传输保真度之间的权衡。在大量的青年样本中(n = 1,042;年龄8 - 23岁),我们分析了源自扩散加权成像和使用脑血流量运行的代谢支出的结构网络。我们表明,结构网络罢工压缩效率与理论预测一致。我们发现,压缩效率优先于发展,在代谢资源和髓鞘沟通沟通时提高忠诚度,解释了分层组织的优势,将较高的投入保真度与面积不成比例的扩张联系起来,并表明枢纽通过损失压力整合信息。最后,压缩效率可以预测行为(超出常规网络效率指标),包括执行功能,记忆,复杂的推理和社会认知,包括行为。我们的发现阐明了宏观连接如何支持有效的编码,并用于前景通信过程,这些过程利用了受网络连接约束的随机步行动态。
越来越多的证据表明,全身感染是阿尔茨海默氏病(AD)发展和发展的重要危险因素。随着SARS-COV-2(COVID-19)的出现和由此产生的大流行,许多来自同一年龄较大的人口易害的人的人遭受了严重的全身感染,并可能对幸存者造成潜在不确定的长期后果。To study the impact of COVID-19 survival on the brain's intrinsic immune system in a population also suffering from AD, we profiled post-mortem brain tissue from patients in the UF Neuromedicine Human Brain and Tissue Bank with a diagnosis of AD who survived a COVID-19 infection (COVID-AD) and contrasted our findings with AD patients who did not experience a COVID-19 infection, including a group of brain donors who passed away SARS-COV-2到达美国之前。我们通过定量免疫组织化学评估了与疾病相关的蛋白质病理学以及小胶质细胞和星形胶质细胞标记物,并通过在纳米stringncounter®平台上进行了全组织基因表达分析来补充这些数据。covid-AD患者与非静态皮层相比,内hin骨,梭形和下颞皮层的AB负担略有上升,而两组之间的Tau病理负担没有差异。小胶质细胞的分析表明,与非脑区域依赖性的非舒适AD患者相比,小胶质细胞体内稳态以及covidAD患者的小胶质细胞增多的显着丧失。此外,共同AD患者的皮质星形胶质细胞数量降低,与功能性亚型无关。转录组分析支持了这些组织学发现,此外,还确定了Covid-AD患者海马中少突胶质细胞和髓鞘途径的失调。总而言之,我们的数据表明,在感染后数月的AD患者中,CoVID-19感染对AD患者的神经免疫和神经胶质途径产生了深远的影响,强调了周围对神经退行性疾病中中央神经免疫性串扰的重要性。
如果将搜索词“神经敏化”和“小胶质细胞”独立输入到PubMed中,并且绘制了包括它们在内的每年发表的文章的数量(见图1),则观察到明显的增加,与世纪之交大约重合(和千年)。与前两个相比,搜索“ Neuroin flammation +小胶质细胞”也显示出明显的延迟约10 - 15年。对小胶质细胞作为参与神经胶质肿瘤的药物的兴趣是最近的,但迅速增长,尽管我们仍然不知道它们的整体作用是保护还是对神经元有害。搜索“神经蛋白浮肿 +小胶质细胞 +保护性”的结果大致与“神经蛋白浮肿 +小胶质细胞 +破坏性”的结果大致相同。小胶质细胞充当中枢神经系统中的稳态细胞。近年来,小胶质细胞的研究重点是定义其在健康和疾病中的脑生理学中的作用。已经发现的内容超出了以前的预期,因为小胶质细胞不仅可以积极参与神经组织的监视任务,而且还参与了神经发生,神经元连通性,突触控制(例如,通过修剪)和髓鞘化等不同方面。当神经组织受到威胁或受损时,小胶质细胞引发了一种有益的急性炎症过程,其特征是释放炎症介质和细胞碎片的吞噬作用。此过程消除了威胁(例如病原体)并修复损害后结束。在这种状态下,炎症会在连续周期内产生损害,而损害又会产生更多的炎症。然而,由于尚未得到充分理解的原因,这种生理自我有限的急性愈合过程的改变会导致自我维持的神经蛋白流量状态。研究主题“细胞神经科学领域的15年前沿:小胶质细胞在(神经)炎症中的双重作用”探索了一些小胶质细胞介导的过程,这些过程会影响大脑和神经元稳态的影响,以及改变它们的因素,例如压力。
脑类器官在重现人类神经系统疾病方面具有巨大前景,这可能有助于克服将研究成果转化为临床进展的限制。然而,虽然脑类器官有效地重现了人类大脑的关键发育阶段,但它们在研究神经退行性疾病 (ND) 的发病和机制方面的应用仍然面临重大挑战。为此,2023 年 6 月,巴斯克人类研究生物模型平台 (BBioH) 在阿丘卡罗巴斯克神经科学中心 (西班牙毕尔巴鄂) 组织了第一届国际脑类器官暑期学校 (BOSS23)。BOSS23 为年轻的研究人员提供了一个独特的机会,让他们与该领域的顶尖专家取得联系,讨论人类脑类器官模拟年龄依赖性 ND 的潜力。暑期学校结束后,我们邀请了本次会议的参与者为该研究主题集做出贡献。使用脑类器官作为研究与年龄相关的 ND 的模型仍处于起步阶段,这使得脑类器官研究成为一个令人兴奋的研究领域。Urrestizala-Arenaza 等人在一篇综述中广泛讨论了脑类器官目前面临的挑战,他们指出小胶质细胞和血管的缺失是研究神经退行性疾病 (ND) 的主要障碍。作者重点研究了阿尔茨海默病、帕金森病和肌萎缩侧索硬化症 (ALS),其中神经炎症和神经血管受损是神经退行性疾病的主要特征。他们特别强调了结构和生物学限制,例如缺乏衰老特征、血管生成和髓鞘形成,这些都是使用脑类器官模拟与年龄相关的 ND 的重大缺点。Mateos-Martínez 等人在原始文章中证明了未成熟结构的存在。在他们的贡献中,作者提供了对成熟脑类器官的形态和超微结构组成的见解。他们的工作支持了这样的假设:脑类器官具有很好的前景,但目前的形式在研究与年龄相关的 ND 方面仍然存在局限性。脑类器官中增殖区的发育与人类大脑发育中发现的增殖区非常相似,细胞表现出围绕中央腔的极化结构,具有紧密连接和纤毛。
