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发现神经元中的新型转录增强子...
神经精神疾病越来越普遍。鉴于其复杂且多因素的发病机理，迫切需要有效且有针对性的疗法可以改善患者的生活质量。全基因组关联研究（GWASS）已经确定了各种遗传改变，这些改变有助于神经精神疾病的发展和发展，从轻度阅读障碍到更严重的疾病，例如精神分裂症。虽然成千上万的单核苷酸多态性（SNP）（SNP）与DNA中的单个核苷酸位置发生了变化 - 与神经系统疾病有关，但大多数位于基因组的非编码区域。尽管这些非编码区未编码蛋白质，但它们包含调节元素，例如增强子序列，在控制基因表达中起着至关重要的作用。增强子可以在长距离内调节基因活性，并且通常特定于细胞类型和发育阶段。尽管其重要性，但增强子的特征仍然很差，并且尚未完全了解其在神经系统发展和疾病中的精确功能。在一项新的研究中，奇巴大学高级学术研究与医学研究院医学研究所Masahito教授以及Karolinska Institutet，Sweden，Sweden和PelinSahlénnewlobleInstutter from fromniwleart Institute froment from Technology的Karolinska Institutet的Huddinge（MedH）的Juha Kere和Peter Swoboda教授以及彼得罗斯卡研究所（Karolinska Institutet）的彼得·斯沃博达（Peter Swoboda）博士。他们还研究了与神经元疾病有关的假定增强子与GWAS识别的基因座之间的关联。他们进行了一系列高级分析，以使用Luhmes细胞来识别和表征参与神经元分化的增强子，Luhmes细胞是源自人类胎儿中脑多巴胺能神经元的细胞系。该研究的主要作者Yoshihara博士很快就会发表在EMBO报告中，他说：“阐明与疾病相关的变体影响基因调节的方式可以揭示以前统一的参与神经元疾病的分子途径，并揭示了用于药物开发的新型治疗靶标。”研究人员使用了luhmes神经元前体细胞，这些细胞可以分化为与人脑衍生神经元具有高转录相似性的功能性神经元。他们采用了基因表达（CAGE）和天然伸长转录本（净）键的CAP分析，以识别和量化基因组宽水水平的启动子和增强子的活性。这些技术与靶向的染色体构象捕获（Capture Hi-C/HICAP）相结合，这是一种将远处增强子与其靶基因联系起来的高级测序方法。该分析确定了47,350个主动推定增强剂，其中65.6％是新颖的，并且证明了与帕金森氏病，精神分裂症，双相情感障碍和主要抑郁症相关的SNP富集。最后，他们在培养细胞中进行了体外测定，以验证启动子增强子相互作用。使用CRISPR-CAS9系统进行基因组编辑，他们激活了与神经元分化和疾病有关的基因的增强子和启动子。与他们的分析一致，增强子的激活导致靶基因的表达水平显着升高。
成人大脑的神经元接线图
Sven Dorkenwald 1,2 , Arie Matsliah 1 , Amy R Sterling 1,3 , Philipp Schlegel 4,5 , Szi-chieh Yu 1 , Claire E. McKellar 1 , Albert Lin 1,6 , Marta Costa 5 , Katharina Eichler 5 , Yijie Yin 5 , Will Silversmith 1 , Casey Schneider-Mizell 7 , Chris S. Jordan 1 , Derrick Brittain 7 , Akhilesh Halageri 1 , Kai Kuehner 1 , Oluwaseun Ogedengbe 1 , Ryan Morey 1 , Jay Gager 1 , Krzysztof Kruk 3 , Eric Perlman 8 , Runzhe Yang 1,2 , David Deutsch 1,9 , Doug Bland 1 , Marissa Sorek 1,3 , Ran卢 1 , Thomas Macrina 1,2 , Kisuk Lee 1,10 , J. Alexander Bae 1,11 , Shang Mu 1 , Barak Nehoran 1,2 , Eric Mitchell 1 , Sergiy Popovych 1,2 , Jingpeng Wu 1 , Zhuan Jia 1 , Manuel Castro 1 , Nico Kemnitz 1 , Dodam Ih 1 , Alexander Shakeel Bates 4,5,12,13 , Nils Eckstein 14 , Jan Funke 14 , Forrest Collman 7 , Davi D. Bock 15 , Gregory SXE Jefferis 4,5 , H. Sebastian Seung 1,2 * , Mala Murthy 1 *, FlyWire 联盟 +
Walrasian，Neo-Hobbesian和Marxian模型
心理理论（汤姆），将精神状态归因于他人的能力，以及同理心，推断情感体验的能力，是社会认知的重要过程。在健康受试者中的大脑成像研究描述了涉及内侧前额叶皮层，上颞沟和颞极的脑系统。研究与移情反应相关的网络的研究也表明了时间和额叶区域的参与。在这项fMRI研究中，我们使用了源自Sarfati等人的卡通任务。（1997）[Sarfati，Y.，Hardy-Bayle，M.C.，Besche，C.，Widlocher，D。1997年。 将意图归因于精神分裂症患者中的他人：一种具有漫画的非语言探索。 精神分裂症研究25，199–209]具有TOM和同理心刺激，以便在这两个过程中比较大脑的激活。 包括13名右撇子，健康的男性志愿者的结果。 使用1.5 T Phillips陀螺仪获得功能图像。 我们的结果证实，汤姆和移情刺激与重叠但不同的神经元网络有关。 激活的公共区域包括内侧前额叶皮层，颞叶 - ietal结和颞杆。 与移情条件相比，汤姆·刺激（Tom刺激）揭示了横向眶额皮质，中额回，库纳斯和上颞回的活化增加。 另一方面，同理心与椎间盘，前扣带回和杏仁核的激活相关。 d 2005 Elsevier Inc.保留所有权利。（1997）[Sarfati，Y.，Hardy-Bayle，M.C.，Besche，C.，Widlocher，D。1997年。将意图归因于精神分裂症患者中的他人：一种具有漫画的非语言探索。精神分裂症研究25，199–209]具有TOM和同理心刺激，以便在这两个过程中比较大脑的激活。包括13名右撇子，健康的男性志愿者的结果。功能图像。我们的结果证实，汤姆和移情刺激与重叠但不同的神经元网络有关。激活的公共区域包括内侧前额叶皮层，颞叶 - ietal结和颞杆。与移情条件相比，汤姆·刺激（Tom刺激）揭示了横向眶额皮质，中额回，库纳斯和上颞回的活化增加。同理心与椎间盘，前扣带回和杏仁核的激活相关。d 2005 Elsevier Inc.保留所有权利。因此，我们建议汤姆和同理心都依赖于与他人的心理状态有关的网络。但是，同理心反应需要额外募集参与情绪处理的网络。这些结果暗示了我们对以社会认知损害（例如自闭症和精神病）为特征的疾病的理解。
迷幻5-HT2A受体激动剂：神经元...
迷幻药因迅速，持续的结果而对情绪障碍的治疗诺言。人类50神经影像学研究报告了51个功能性脑重组的剧烈5-羟色胺-2a受体 - （5-HT 2A R）依赖性变化，可能反映了神经调节。然而，血清素的有效52血管活性作用被忽略了。我们发现psilocybin介导的对人类53个fMRI-HRF的改变，表明可能改变了NVC。To assess the neuronal, hemodynamic, 54 and neurovascular coupling (NVC) effects of the psychedelic 5-HT 2A R agonist, 2,5-Dimethoxy-4- 55 iodoamphetamine (DOI), wide-field optical imaging (WFOI) was used in awake Thy1-jRGECO1a mice 56 during stimulus-evoked and静止状态条件。虽然DOI部分改变了基于任务的NVC，但在静止状态条件下发生了57个明显的NVC改变，在58个关联区域中最强。此外，钙和血液动力学活动报告了RSFC 59 DOI下的变化的不同说法。DOI和5-HT 2A R拮抗剂MDL100907的共同给药，逆转了60个效果。 神经元和血液动力学信号之间的解离强调了61在解释血氧依赖性依赖性62神经影像学指标时，需要考虑迷幻药的神经血管效应。 63DOI和5-HT 2A R拮抗剂MDL100907的共同给药，逆转了60个效果。神经元和血液动力学信号之间的解离强调了61在解释血氧依赖性依赖性62神经影像学指标时，需要考虑迷幻药的神经血管效应。63
神经元的生物学定义 - ± - 突触核蛋白疾病
帕金森氏病和痴呆症患有路易尸体，目前由其临床特征定义，α-突触核蛋白病理学是确定确定诊断的金标准。我们建议，鉴于生物标志物可以通过使用种子扩增测定法中的CSF进行病理α-突触核蛋白的准确检测（即，错误折叠和汇总），现在是时候重新定义帕金森氏病和痴呆症，将其作为神经元α-核蛋白疾病，而不是临床临床。从临床到帕金森氏病和痴呆症的生物学定义的主要转变利用了工具的可用性来评估人类人类中人类神经元α-突触核蛋白（N-αSyn）的金标准。神经元α-突触核蛋白疾病是由在体内检测到的病理N-αSyn物种（S;第一个生物锚）的存在来定义的，无论存在任何特定的临床综合征。根据此定义，我们建议患有病理N-αSyn聚集体的个体有多巴胺能神经元功能障碍的风险（D;第二个生物锚定）。我们的生物学定义建立了一个分期系统，即神经α-突触核蛋白疾病综合分期系统（NSD-ISS），植根于生物锚（S和D）以及由临床体征或症状引起的功能障碍程度。阶段0–1发生没有迹象或症状，并由SNCA基因（阶段0），单独S（阶段1A）或S和D（阶段1B）中的致病变异定义。临床表现的存在标志着向第2阶段及以后的过渡。第2阶段的特征是微妙的体征或症状，但没有功能障碍。阶段2B – 6阶段需要S和D，功能障碍的特定于阶段。神经元α-核蛋白疾病和NSD-ISS研究框架的生物学定义对于在早期疾病阶段进行介入试验至关重要。NSD-IS将演变为包括在阶段特定功能锚定的数据驱动定义以及在出现的其他生物标志物中的掺入并经过验证。目前，NSD-IS仅用于研究用途；它在临床环境中的应用过早且不合适。
量化神经元形态和...
图1。关于5-HT2A受体，TRKB受体和神经元形态可塑性关系的四个主要分子假设。A。5HT2A和TRKB受体的分子信号传导。5HT2A受体的激动剂导致GQ介导的PLCβ激活，这通过将PIP2的水解在IP3和DAG分子中引发了2个平行信号级联。IP3诱导Ca 2+释放和CAMK激活，而DAG激活PKC，然后激活ERK激酶，这两个级联反应都会导致基因表达调节。TRKB激活启动了3个主要的平行信号传导级联反应，由PLCγ，ERK和Akt激酶活性和基因调节以及随后的形态变化。可以假设5HT2A活性通过重叠的信号级联（IP3和ERK）（IP3和ERK）或TRKB通过未知途径或BDNF表达和释放而产生类似于TRKB活性的形态变化。迷幻药引起的形态变化的替代假设提出了TRKB受体的直接相互作用和调节。B. BDNF在大鼠胚胎神经元皮质培养物（RTEN）中诱导的TRKB，ERK和AKT磷酸化，从DIV5到Div7。trkb信号在50 ng/ml的BDNF处理后至少48h时可在AKT和ERK信号分子上测量。数据代表来自不同实验板的平均值±95％CI，双向方差分析，Dunnet与车辆响应的多重比较，**** p <0.0001，n = 4。
通过线粒体对小胶质细胞的神经元控制
源自蓝细菌的微生物毒素β -N-甲基氨基氨基 - L-丙氨酸（BMAA）靶向神经元线粒体，从而激活神经元的先天免疫，从而激活神经元素。尽管已知会调节脑部炎症，但异常小胶质功能在神经退行性过程中的精确作用仍然难以捉摸。为了确定神经元是否信号小胶质细胞，我们用BMAA处理了原发性皮质神经元，然后将其与N9小胶质细胞系共同培养。我们的观察结果表明，小胶质细胞激活需要初始神经元启动。与皮质神经元中观察到的相反，BMAA无法激活N9细胞中的炎症途径。我们观察到小胶质细胞激活取决于BMAA处理的神经元信号的线粒体功能障碍。在这种情况下，由于N9细胞中的线粒体损伤，NLRP3促炎途径被激活。这些结果表明，在BMAA存在下的小胶质细胞激活取决于神经元信号传导。这项研究提供了证据，表明神经元可能触发小胶质细胞激活和随后的神经炎症。此外，我们至少在初始阶段至少在改善神经元的先天免疫激活中可能具有保护作用。这项工作通过将主要作用分配给神经元来挑战当前对神经炎症的理解。
Muse 2头带规格（神经元跟踪）
●Cruz-Garza，J。G.，Darfler，M.，Rounds，J.D.，Gao，E。，＆Kalantari，S。（2022）。基于脑电图对房间大小和窗户放置对认知性能的影响的研究。建筑工程杂志，53，104540。https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104540●Segawa，J.A.（2019）。使用低成本脑电图（EEG）设备的实践本科体验。本科神经科学教育杂志。17（2），A119 – A124。https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc6650260/●Tian，K。（2018）。 缪斯头带：锁定人员的潜在沟通工具。 机械工程研究，8，16。 E. A.和V.-C。 M. D.和De F. S.和L. F.和G.-G. A. R.（2009）。 评估Neurosky在评估练习中检测注意力水平的可用性。 在J. 中 A. Jacko（ed。 ），人类计算机https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc6650260/●Tian，K。（2018）。缪斯头带：锁定人员的潜在沟通工具。机械工程研究，8，16。 E. A.和V.-C。 M. D.和De F. S.和L. F.和G.-G. A. R.（2009）。评估Neurosky在评估练习中检测注意力水平的可用性。在J.A. Jacko（ed。），人类计算机
转录激活的神经元细胞类型工程
诱导的所需基因表达一直是揭示基因功能和调节合成生物学和治疗应用的细胞活性的重要策略。Apart from ectopically expressing additional copies of a gene by introducing their open reading frames (ORFs), methods to arti fi cially activate endogenous copies of genes have been explored, including transcription activating factors tethered to zinc fi nger proteins ( Beerli et al., 2000 ) and transcription activator-like effectors (TALE) ( Miller et al., 2011 ; Zhang et al., 2011 ; Maeder等人，2013b； Perez-Pinera等，2013b）。Originally discovered as a virus-resistance mechanism from bacteria ( Barrangou et al., 2007 ), the CRISPR-Cas system has provided ef fi cient, precise, and scalable ways to modulate expression of genes, and has been successfully adopted for targeted gene activation ( Mali et al., 2013 ; Perez-Pinera et al., 2013a ; Maeder et al., 2013a ; Cheng et al., 2013年，Tanenbaum等人，2014年；为了使用CRISPR-CAS9实现基因激活，创建了催化失活的Cas9（DCAS9），以与特定的基因组区域结合而没有能力创建双链突破（Jinek et al。，2012; Gasiunas et al。，2012; Qi et al。，2013; Qi et al。，2013; Konermann et; Konermann et al an al an eal; konermann et al。，2013; a e e，2013; i。赋予DCAS9具有诱导基因表达的能力，已经探索了不同的转录激活域的基因激活强度（图1A）。第一代CRISPRA的灵感来自锌纤维和基于故事的方法，并使用了包括VP64或P65在内的单个激活域。vp64由VP16的四个副本组成，该副本是源自单纯疱疹病毒的转录激活因子。p65是NF-κB复合物的一部分，负责免疫信号传导中的转录激活。第二代CRISPRA系统制定了不同的策略来招募不同的激活剂的多个副本，包括用于招募10或24份VP64副本的Suntag阵列到给定的基因座，VP64，P65和RTA（VPR）的串联融合到DCAS9，以及
神经元电路的体系结构-Luo Lab
背景：人类脑室，1000亿个神经元，每种神经元都会使突触连接的隔离。尽管本身神经元本身可以是复杂的信息处理单元，但正是它们的突触连接模式使神经元能够为特定功能形成专门的电路，从而使大脑成为强大的计算设备。使用解剖学追踪，生理记录，功能扰动和计算建模的数十年研究详细介绍了神经元的连接模式及其功能，范围从少数神经元的微电路量到数百万个神经元的全球组织。在这里，我从电路体系结构的角度综合了这些发现，并讨论了在开发和进化过程中如何出现这些体系结构。