XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search SystemNeocortex
社论：神经和神经精神疾病中的非侵入性脑刺激技术：生理和分子证据
使用非侵入性刺激 (NIBS) 技术治疗脑部疾病的想法可以追溯到几个世纪前，如今已成为现代神经病学和精神病学的主要治疗前景之一（Peruzzotti-Jametti 等人，2013 年；Rossini 等人，2015 年；Cambiaghi 和 Sconocchia，2018 年）。非侵入性刺激技术包括多种选择，包括经颅磁刺激 (TMS)、不同的经颅电刺激 (tES) 方法、迷走神经刺激 (VNS) 和聚焦超声刺激 (FUS)。这套技术已广泛用于研究中枢神经系统生理学和特定脑结构的功能作用，以及多种脑部疾病的现代治疗方法。本研究主题汇集了五份手稿，重点介绍了这一异质研究领域内的许多不同方面，从在生理条件下使用 NIBS 技术，如人类大脑增强或调节小鼠的神经可塑性和行为，到治疗神经病理学疾病，如阿尔茨海默病或轻度至中度创伤性脑损伤后的持续性创伤后症状。基于植入设备的迷走神经刺激 (iVNS) 于 1997 年首次获得 FDA 批准用于治疗癫痫，后来用于治疗抑郁症，但它存在一些安全问题，这为经皮迷走神经刺激 (tVNS) 的发展铺平了道路，经皮迷走神经刺激可通过耳朵 (耳廓) 或颈部 (颈部) 的位置应用 ( Butt 等人，2020 年)。Vargas-Caballero 等人在他们的小型评论中。讨论了 tVNS 成为治疗阿尔茨海默病 (AD) 早期认知症状的可靠疗法的理由。在不同的可能作用机制中，作者将注意力集中在激活蓝斑 (LC) 上，这会导致海马和新皮质释放儿茶酚胺，随后增强突触可塑性并减少炎症信号。事实上，介导注意力、记忆力和
行为只是运动，但如何解释它？转化神经科学中的问题和陷阱——40 年的经验
行为神经科学的转化研究遵循精神病学临床研究的指导，在动物身上寻找人类心理健康问题的原因和治疗方法。这项工作面临几个问题，因为科学家必须阅读和解释动物的动作来代表人类的感知、情绪和记忆过程。然而，目前仍不清楚哺乳动物的大脑如何将所有这些过程捆绑成脑干和脊髓中高度压缩的运动输出，但如果没有这些知识，转化研究将毫无意义。本文基于该领域四十年的经验，确定了解释问题的来源并说明了典型的转化陷阱。（1）老鼠的感官世界不同。嗅觉、听觉和触觉胡须感觉在啮齿动物中占主导地位，而视觉输入相对较小。在人类中，这种关系正好相反。（2）老鼠和人类的大脑被不恰当地等同起来：联合皮层占人类新皮层的很大一部分，而啮齿动物的联合皮层相对较小。啮齿类动物最主要的联想皮层是海马体本身，它主要协调来自次级感觉运动区域的输入，并产生物种典型的运动模式，这些模式不易与假定的人类海马功能相协调。（3）对记忆或情绪研究的翻译解释往往忽略了小鼠的生态学，小鼠是一种极小的物种，靠不需要太多认知处理的冻结或飞行反应生存。（4）进一步的误解源于将神经元特性与系统特性混为一谈，以及僵化的机械思维，没有意识到许多实验引起的大脑变化确实部分反映了不可预测的补偿性可塑性。（5）基于对室内和室外小鼠海马病变影响的观察，本文提供了一个与下丘脑输入和输出相关的海马功能的简单通用模型，将下丘脑和脊髓上运动系统置于大脑层级的顶端。 （6）通过将简单的物种典型行为作为可比的终点，可以避免许多翻译问题
回廊示例
Aljabar, P., Heckemann, RA, Hammers, A., Hajnal, JV, & Rueckert, D. (2009). 基于多图谱的脑图像分割：图谱选择及其对准确性的影响。神经图像，46 (3)，726 – 738。Aljabar, P., Wolz, R., & Rueckert, D. (2012)。流形学习用于医学图像配准、分割和分类。机器学习在计算机辅助诊断中的应用：医学影像智能与分析，1，351 – 372。Arrigo, A., Mormina, E., Calamuneri, A., Gaeta, M., Granata, F., Marino, S., … Quartarone, A. (2017)。人脑半球间闭锁连接：基于约束球面反卷积的研究。 Clinical Neuroradiology , 27 (3), 275 – 281. Berman, S., Schurr, R., Atlan, G., Citri, A., & Mezer, AA (2020). 使用体内高分辨率 MRI 自动分割人类背侧隔膜。Cerebral Cortex Communications , 1 (1), 1 – 14. https://doi.org/10.1093/texcom/tgaa062 Brown, SP, Mathur, BN, Olsen, SR, Luppi, P.-H., Bickford, ME, & Citri, A. (2017). 在理解大脑皮层和隔膜之间功能相互作用的作用方面取得新突破。神经科学杂志, 37 (45), 10877 – 10881。Bruguier, H., Suarez, R., Manger, P., Hoerder-Suabedissen, A., Shelton, AM, Oliver, DK, … Puelles, L. (2020)。寻找隔膜和亚板的共同发育和进化起源。比较神经学杂志, 528 (17), 2956 – 2977。Chen, H., Dou, Q., Yu, L., Qin, J., & Heng, P.-A. (2018)。VoxResNet：用于从 3D MR 图像中分割大脑的深度体素残差网络。神经图像, 170, 446 – 455。Crick, FC, & Koch, C. (2005)。隔膜的功能是什么？英国皇家学会哲学学报B：生物科学，360（1458），1271-1279。
CHIME：CMOS 体内微电极，用于大规模可扩展的神经元记录
哺乳动物的大脑由数千万到数千亿个神经元组成，这些神经元以毫秒级的时间尺度运行，而目前的记录技术只能捕捉到其中的一小部分。能够以高时空分辨率对神经活动进行采样的记录技术一直难以扩展。研究最深入的哺乳动物神经元网络（例如大脑皮层）呈现出分层结构，其中最佳记录技术可在大面积上进行密集采样。然而，对特定应用设计的需求以及大脑的三维结构与二维微加工技术之间的不匹配严重限制了神经生理学研究和神经假体。在这里，我们讨论了一种可扩展神经元记录的新策略，即将玻璃包覆微线束与来自高密度 CMOS 体外 MEA 系统或高速红外摄像机的大规模放大器阵列相结合。由于玻璃包覆微线中芯金属的高导电性，允许使用超薄金属芯（低至 < 1 µ m）和可忽略不计的杂散电容，因此实现了高信噪比（< 25 µ V RMS 本底噪声，SNR 高达 25）。尖端的多步电化学改性可实现超低接入阻抗和最小几何面积，这与芯直径基本无关。我们表明，可以减小微线尺寸，以几乎消除插入时对血脑屏障的损伤，并且我们证明微线阵列可以稳定地记录单个单元活动。将微线束和 CMOS 阵列相结合可以实现高度可扩展的神经元记录方法，将电神经元记录的进展与硅微加工的快速进展联系起来。系统的模块化设计允许自定义记录位置的排列。我们采用微创、高度绝缘和功能化的微线束将二维 CMOS 架构扩展到第三维，这种方法可以转化为其他 CMOS 阵列，例如电刺激设备。
根据脑扩散 MRI 估计的朊病毒传播在散发性克雅氏病中具有亚型依赖性
摘要 散发性克雅氏病 (sCJD) 是一种传染性脑蛋白病。目前主要有五种临床病理亚型 (sCJD-MM(V)1、-MM(V)2C、-MV2K、-VV1 和 -VV2)。组织病理学证据表明，朊病毒聚集体和海绵状病变的定位因亚型而异。确定是否存在可检测成像异常的初始部位（震中）以及病变扩散的顺序将有助于疾病的早期诊断、患者分期、管理和临床试验招募。扩散磁共振成像 (MRI) 是检测海绵状变性最常用和最敏感的测试。本研究旨在使用弥散加权图像 (DWI) 在已知最大的经尸检证实的 sCJD 患者横断面数据集中首次在体内识别脑内亚型依赖性震中和病变传播。我们使用基于事件的建模（一种成熟的数据驱动技术）通过横断面 DWI 估计病变传播。1 名不知诊断的神经放射科医生对 594 名经尸检诊断的受试者（448 名 sCJD 患者）的 12 个大脑区域的 DWI 异常进行评分。我们使用基于事件的模型重建了五种纯亚型中病变传播的顺序。151 名患者的随访数据验证了估计的序列。结果表明，病变传播的中心和顺序是亚型特异性的。两种最常见的亚型（-MM1 和 -VV2）显示出相反的 DWI 异常出现顺序：分别从新皮质到皮质下区域，反之亦然。楔前叶也是 -MM2 和 -VV1 中最有可能的中心，尽管与 -MM1 不同，在扣带回和岛叶皮质中也检测到了早期异常信号。-MV2K 中复制了表征 -VV2 的病变传播尾部-喙部序列。这些数据驱动模型结合起来，提供了前所未有的动态洞察，可以洞察病理过程开始和传播时亚型特异性中心，这也可能增强早期诊断并实现 sCJD 的疾病分期。
CHIME：CMOS 体内微电极，用于大规模可扩展的神经元记录
哺乳动物的大脑由数千万到数千亿个神经元组成，这些神经元以毫秒级的时间尺度运行，而目前的记录技术只能捕捉到其中的一小部分。能够以高时空分辨率对神经活动进行采样的记录技术一直难以扩展。研究最深入的哺乳动物神经元网络（例如大脑皮层）呈现出分层结构，其中最佳记录技术可在大面积上进行密集采样。然而，对特定应用设计的需求以及大脑的三维结构与二维微加工技术之间的不匹配严重限制了神经生理学研究和神经假体。在这里，我们讨论了一种可扩展神经元记录的新策略，即将玻璃包覆微线束与来自高密度 CMOS 体外 MEA 系统或高速红外摄像机的大规模放大器阵列相结合。由于玻璃包覆微线中芯金属的高导电性，允许使用超薄金属芯（低至 < 1 µ m）和可忽略不计的杂散电容，因此实现了高信噪比（< 25 µ V RMS 本底噪声，SNR 高达 25）。尖端的多步电化学改性可实现超低接入阻抗和最小几何面积，这与芯直径基本无关。我们表明，可以减小微线尺寸，以几乎消除插入时对血脑屏障的损伤，并且我们证明微线阵列可以稳定地记录单个单元活动。将微线束和 CMOS 阵列相结合可以实现高度可扩展的神经元记录方法，将电神经元记录的进展与硅微加工的快速进展联系起来。系统的模块化设计允许自定义记录位置的排列。我们采用微创、高度绝缘和功能化的微线束将二维 CMOS 架构扩展到第三维，这种方法可以转化为其他 CMOS 阵列，例如电刺激设备。
小胶质细胞有助于将Aβ传播到未受影响的脑组织中
小胶质细胞在淀粉样β（Aβ）斑块附近被激活，但是小胶质细胞是否有助于β向未受影响的大脑区域的β传播仍然未知。使用野生型（WT）神经元的转移，我们表明β进入WT移植物，并且伴随着小胶质细胞浸润。小胶质细胞功能的操纵减少了移植物中的β沉积。此外，体内成像将小胶质细胞鉴定为先前未受影响的组织中β病理的载体。因此，我们的数据主张迄今未探索β传播的机制。β的聚集是阿尔茨海默氏病（AD）发病机理中必不可少的早期触发因素，导致神经原纤维缠结，神经元功能障碍和痴呆1。由于它们与β斑块2-4的密切关联，已经提出了几种细胞类型的因果关系，包括小胶质细胞，包括小胶质细胞。在大脑中形成β斑块后，小胶质细胞与它们建立了亲密的接触并成为反应性5，6。那些活化的小胶质细胞已通过β摄取与牙菌斑的生长有关，然后是小胶质细胞死亡7、8。我们的小组和其他人最近在β播种9 - 11中牵涉到小胶质细胞，但它们在传播β病理学中的作用仍然难以捉摸。在支持“致病性扩散”假设12中，先前的移植实验表明，源自跨基因宿主组织的β能够入侵并沉积在非转基因移植物中，从而导致神经变性13 - 15。1a，b和扩展数据图1a，b）13。1A和扩展数据图然而，β扩散到WT移植物中的机制尚不清楚，并且迄今尚未证明细胞介导的机制。在这项研究中，我们将wt小鼠的胚胎神经元细胞移植到了年轻的，前置前的5xfad trans-transic小鼠的新皮细胞中，确认了移植到宿主组织中以及几个月内的移植物的存活（图。在移植后4周后立即存在β斑块，它们随着时间的推移而增加（图。1a – c，黄色箭头）。我们首先假设App/Aβ被前进运输
系统评价
迟发性运动障碍（TD）的特征在于涉及面部，口腔和舌头的节奏，重复性，刻板印象运动的阴险发作，经常由于多巴胺受体阻滞剂（DRBA）（例如抗精神病药和抗精神病药物）（例如抗精神病药和抗精神病药）而延伸到躯干和四肢。尚不清楚TD的确切机制，但是次要上调和D2多巴胺受体的敏感性增加，也称为多巴胺超敏假说，可能在其病理生理学中起作用[2]。然而，这可能不是TD的专有原因，其他贡献者包括对基本神经节中γ氨基丁酸（GABA）效应神经元的损害，[3]纹状体中神经元因氧化应激而导致的氧化应激导致的氧化应激导致延长的抗精神病药物和抗抗抑制性型型型肌的氧化应激，并产生的神经元互为神经元。输出导致电机程序错误编码[4]。第二代抗精神病药（SGA）的终生暴露率为13.1％，第一代抗精神病药（FGAS）为32.4％[5]。此外，大约有20％至35％的人被处方抗精神病药，至少三个月遇到TD [6]。TD症状可以显着影响患者的生活质量，并导致严重病例的严重身体残疾[7]。随着SGA的扩展使用用于额外标签和标签外迹象，即使使用更少的FGA处方，TD的趋势也可能继续上升[5]。然而，这种方法可能会使潜在的精神症状恶化或反而恶化的运动障碍[8]。尽管药物开发方面取得了进步，但TD仍然是一个具有挑战性的临床问题，需要评估停止或减少违规药物剂量的选择。囊泡单胺转运蛋白2（VMAT2）主要位于神经元中，在储存单胺，例如多巴胺，5-羟色胺，去甲肾上腺素和组胺等单胺中，在突触前裂口中的囊泡中发挥作用。当抑制VMAT2时，可以防止单胺的释放，并导致可与突触后受体结合的多巴胺量减少[9]。多巴胺在其他神经途径中也起着至关重要的作用。阻塞运动回路中的多巴胺会导致突触后多巴胺受体的过敏性和多巴胺能信号的增加，从而导致与TD相关的异常运动[10]。VMAT2抑制剂，例如丙苯嗪（VBZ）和脱甲苯甲嗪（DTBZ），是迟发性运动障碍的最新颖的疗法[11-15]，已得到食品和药物管理的批准[16，17]。在这里，我们对使用异常非自愿性
接线和音量传输-ARPI
摘要：5-羟色胺是一种参与调节多种生理和行为过程的神经递质。尽管哺乳动物中枢神经系统中存在的5-羟色胺产生神经元的数量相对减少，但复杂的远程投影系统为整个大脑提供了大量的神经支配。5-羟色胺受体的异质性，分为七个家族，其时空表达模式占其广泛影响。尽管神经元通信主要发生在称为突触的微小间隙，接线传输，这是基于神经活性分子外突触扩散的另一种机制，已描述为体积传递。虽然接线传输是一种快速而特定的一对一通信方式，但音量传输是一种更宽，较慢的模式，其中单个元素可以在一到多种模式下同时在几个不同的目标上作用。在过去的四十年中收集的有关超微结构特征，受体和转运蛋白的超结构特征的定位以及5-羟色胺 - 神经胶质相互作用支持了神经传递双重方式的血清素能系统，在该系统中，接线和体积传输并存。迄今为止，尽管这两种模式存在根本性的差异，但在它们的协调方式上可以提供有限的信息，以调解5-羟色胺参与的特定活动。了解接线和体积传输方式如何促进血清素能神经传递与在生理和病理条件下的5-羟色胺功能的理解至关重要。关键字：5-羟色胺，血清素能纤维，体积传输，接线传输，突触，非官方静脉曲张■简介哺乳动物中枢神经系统（CNS）具有一个非常复杂的组织。估计人脑包含约861亿个神经元和类似数量的神经胶质细胞。 1仅在新皮层中，突触的数量被评估为约164万亿，2，在整个成人中枢神经系统中，可能有超过10 15的突触接触。3鉴于此，突触通信被合理地被认为是处理和详细信息的主要模式。考虑到组成CNS的神经元的高变异性，该系统的复杂性进一步增加，每个神经元的高变异性以形态，神经化学，电物质物理和Hodological特性的独特组合为特征。在此框架中，血清素能系统由于某些特殊的特征而脱颖而出。5-羟色胺（5-羟色胺，5-HT）产生神经元的神经元占CNS总神经元相对较小的部分。实际上，估计在人脑中大约存在约30万细胞，在总计7000万
基因编辑和阿尔茨海默病：隧道的尽头是否有光明？
阿尔茨海默病 (AD) 是最常见的与年龄有关的痴呆症。尽管付出了大量的努力，但对 AD 发病机制的理解仍然难以捉摸。此外，对可能的治疗靶点的搜索大多未获成功，几家制药巨头为治疗 AD 而开发的产品在临床试验中失败。多年来，唯一可用于治疗 AD 的方法就是使用药物，主要是乙酰胆碱酯酶 (AChE) 抑制剂，旨在促进患者大脑中的胆碱能传递。众所周知，AD 的早期症状与认知障碍有关，这可能是由于胆碱能功能障碍所致。年龄相关性记忆障碍的胆碱能假说于 20 世纪 80 年代提出（Bartus 等人，1982 年），现在该假说已被该领域的大多数研究人员充分认可。基底前脑胆碱能神经元 (BFCN) 的退化改变是记忆障碍的基础，特别是在 AD 发展的早期阶段。然而，导致 AD 胆碱能缺陷的因素尚不清楚。编码直接参与胆碱能传递的蛋白质的基因中没有任何特定的突变。全基因组关联研究 (GWAS) 揭示了与 AD 病因相关的非常复杂的基因修饰，但观察到的关联均与早期胆碱能不足无关。相反，从 GWAS 数据中挖掘具有生物学意义的信息，以了解晚发型 AD GWAS 数据集，结果显示，在与胆固醇代谢和免疫反应相关的通路中，关联信号显著过度表达 (Jones 等人，2010)。研究中检测到的唯一非免疫和非脂质相关过程是胆碱能突触传递。我们必须提到的是，在 AD 早期阶段，不仅 BFCN（主要位于 Meynert 基底核 (NbM)）会退化。神经退化也见于内嗅皮质 (EC)、海马和蓝斑 (LC)。在这三个区域中，神经元丢失在临床前阶段就已经可检测到，并且在前驱期 AD/轻度认知障碍 (MCI) 时清晰可见。在更晚期的 AD 中，细胞丢失在 NbM > LC > 层 II EC 中最为明显。然而，在早期 AD 期间，细胞丢失的程度在这三个区域中相当平衡，没有明显迹象表明哪个区域更受青睐 (Arendt et al., 2015)。此外，新皮质中的谷氨酸能失衡与 AD 严重程度相关 (Francis et al., 1993)。在散发性 AD 中，