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计算机生成的全息技术在针对性神经元调节方面的进展
摘要。遗传编码钙指示剂和光遗传学通过利用光以单细胞精度检测和调节神经活动，彻底改变了神经科学。为了充分利用这些技术的巨大潜力，需要先进的光学仪器，能够以高水平的空间和时间精度将光照射到定制的神经元集合上。具有塑造光束能力的现代光雕刻技术是首选，因为它们可以同时精确瞄准多个神经元，并以与自然神经元动力学相匹配的速率调节单个神经元大集合的活动。最通用的方法是计算机生成的全息术 (CGH)，它依赖于放置在相干激光束路径中的计算机控制光调制器来合成定制的三维 (3D) 照明模式并根据需要照亮神经集合。在这里，我们回顾了快速和时空精确的 CGH 技术的开发和实施的最新进展，该技术以 3D 形式雕刻光以光学方式询问神经回路功能。 © 作者。由 SPIE 根据 Creative Commons Attribution 4.0 International 许可证出版。分发或复制本作品的全部或部分内容需要完全注明原始出版物的出处，包括其 DOI。[DOI：10.1117/1.NPh.9.4.041409]
全身α-突触核蛋白注射触发器选择性神经元...
Jessica C.F. Kwok 1,4,5，Katie Hall 1，Yanyan Zhao 6，Ole Tietz 6，Franklin I. Aigbirhio 6，Jessica C.F.Kwok 1,4,5，Katie Hall 1，Yanyan Zhao 6，Ole Tietz 6，Franklin I. Aigbirhio 6，Kwok 1,4,5，Katie Hall 1，Yanyan Zhao 6，Ole Tietz 6，Franklin I. Aigbirhio 6，
测量神经元雪崩以告知脑部计算机界面
（未通过同行评审认证）是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2023年12月14日发布。 https://doi.org/10.1101/2022.06.14.495887 doi：Biorxiv Preprint
脊椎动物全局神经元工作区的进化起源
意识的全局神经元工作空间理论提供了一种明确的功能架构，将意识与认知能力（如感知、注意力、记忆和评估）联系起来。我们表明，主要基于人类研究的全局神经元工作空间的功能架构与描述最小意识的无限联想学习理论提出的认知情感架构相对应。然而，我们认为，当应用于基础脊椎动物时，这两个模型都需要进行重要的修改，以适应人们对脊椎动物大脑进化的了解。最重要的是，比较研究表明，在基础脊椎动物中，全局神经元工作空间是由海马同源物中的事件记忆系统实例化的。这一提议对于理解海马和皮质功能、记忆与意识的进化关系以及统一感知的进化具有可检验的预测和意义。
海马CA1
在计算神经科学中，脑微电路和区域的生物学现实模型的发展是一个非常相关的主题。从基础研究到临床应用，对准确的模块的需求不断增长，该模型融合了局部细胞和网络特异性，能够捕获与给定大脑区域相关的广泛动态和功能。这些模型的主要挑战之一是不同尺度之间的通过，从微观（蜂窝）到中索（MicroCircuit）和Macroscale（区域或全脑级别），同时在同时限制计算资源的需求。解决此问题的一种新颖方法是使用神经元活动的平均场模型来构建大规模的模拟。这为相对较低的计算需求之间的量表之间的通过提供了有效的解决方案，这是由于系统维度的急剧降低而实现的。在本文中，我们引入了海马CA1的多尺度模拟框架，这是大脑的一个区域
SORCS2 的缺失与神经元 DNA 双重...有关
摘要 SORCS2 是构成 Vps10p 结构域受体家族的五种蛋白质之一。该家族成员在与神经元存活、分化和功能相关的细胞过程中发挥重要作用。遗传和功能研究表明 SORCS2 与认知功能以及神经退行性和精神疾病有关。DNA 损伤和 DNA 修复缺陷与衰老和神经退行性有关，瞬时神经元 DNA 双链断裂 (DSB) 也是神经元活动的结果。在这里，我们报告了 SORCS2 在 DSB 形成中的新作用。我们表明 SorCS2 丢失与小鼠齿状回中 DSB 水平升高有关，并且在人类神经元细胞系中敲除 SORCS2 会增加拓扑异构酶 IIβ 依赖性 DSB 形成并降低神经元活力。神经元刺激对体外 DNA 断裂水平没有影响，这表明观察到的差异可能不是这些细胞中异常神经元活动的结果。我们的发现与将 VPS10 受体和 DNA 损伤与神经退行性疾病联系起来的研究一致。
ASIC1a 是神经元激活所必需的，通过低
摘要 越来越多的证据表明，经颅低强度超声可能成为一种治疗脑部疾病的非侵入性神经调节工具。然而，其潜在机制仍然难以捉摸，而且大多数动物模型研究都采用了高强度超声，而这些超声不能安全地用于人体。在这里，我们展示了低强度超声能够激活小鼠大脑中的神经元，并且重复的超声刺激会导致特定大脑区域的成体神经发生。体外钙成像研究表明，激活培养的皮质神经元需要一种特定的超声刺激模式，该模式结合超声诱导的压力和声流机械转导。ASIC1a 和细胞骨架蛋白参与了低强度超声介导的机械转导和培养的神经元活化，而 ASIC1a 阻断剂和细胞骨架修饰剂可以抑制这种作用。相反，抑制参与双层模型机械传导的机械敏感通道（如 Piezo 或 TRP 蛋白）并不能有效抑制超声介导的神经元激活。ASIC1a 基因缺失显著降低了小鼠大脑中 ASIC1a 介导的超声效应，例如 ERK 磷酸化的即时反应和 DCX 标记的神经发生。整理的数据表明，ASIC1a 是参与调节小鼠大脑神经激活的低强度超声机械信号传导的分子决定因素。
意识处理和全局神经元工作空间假说
George A. Mashour, 1 Pieter Roelfsema, 2 , 3 , 4 Jean-Pierre Changeux, 5 , 6 , 7 , * 和 Stanislas Dehaene 6 , 8 , * 1 密歇根大学意识科学中心、神经科学研究生课程和麻醉学系，美国密歇根州安娜堡 2 荷兰神经科学研究所视觉与认知系，Meibergdreef 47, 1105 BA，阿姆斯特丹，荷兰 3 荷兰阿姆斯特丹自由大学神经基因组学和认知研究中心综合神经生理学系 4 荷兰阿姆斯特丹学术医学中心精神病学系 5 CNRS UMR 3571，巴斯德研究所，75724 巴黎，法国 6 法国学院，11 Place Marcelin Berthelot，75005 巴黎，法国7 Kavli 脑与心智研究所，加州大学圣地亚哥分校，美国加利福尼亚州拉霍亚 8 认知神经影像中心，CEA，INSERM，巴黎南大学，巴黎萨克莱大学，NeuroSpin 中心，91191 Gif/Yvette，法国 *通讯作者：changeux@noos.fr (J.-PC)、stanislas.dehaene@gmail.com (SD) https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.01.026
真实神经元网络中的几何尺度律
我们研究了果蝇在不同发育阶段的突触分辨率连接组，揭示了神经元连接概率相对于空间距离的一致缩放定律。这种幂律行为与之前在粗粒度脑网络中观察到的指数距离规则有显著不同。我们证明几何缩放定律具有功能意义，与信息通信的最大熵和平衡整合与分离的功能临界性相一致。扰乱经验概率模型的参数或其类型会导致这些有利特性的丧失。此外，我们推导出一个明确的神经元连接定量预测因子，仅结合神经元间距离和神经元的进出度。我们的研究结果建立了大脑几何和拓扑结构之间的直接联系，有助于理解大脑如何在其有限空间内最佳地运作。
人牛奶成分肌醇促进神经元连接
微量营养素对大脑连通性的影响尚不完全理解。分析全球人群中的人奶样品，我们确定碳环糖糖肌醇 - 肌醇是促进大脑发育的组成部分。我们确定在早期泌乳期间，当神经元连接迅速形成婴儿大脑时，它在人乳中最丰富。肌醇 - 肌醇促进了人类兴奋性神经元和培养的大鼠神经元的突触丰度，并以剂量依赖性的方式起作用。从机械上讲，肌醇 - 肌醇增强了神经元对诱导突触的透射性相互作用反应的能力。在小鼠中测试了肌醇 - 肌醇在开发大脑中的作用，其饮食补充剂扩大了成熟皮层中的兴奋性后突触部位。利用器官型切片培养系统，我们还确定肌醇 - 肌醇在成熟的脑组织中具有生物活性，并用这种碳环糖糖处理器官型切片增加了突触后特殊性和兴奋性突触密度的数量和大小。这项研究促进了我们对人类乳对婴儿大脑的影响的理解，并将肌醇 - 肌醇鉴定为促进神经元连接形成的母乳成分。