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。
神经系统检查——医生通过一系列问题和简单的指令来评估患者的言语、眼部和身体运动,以及他们对时间和地点的意识。某些专门的量表和术语描述了患者的功能水平。在早期阶段,无论是在急诊科还是重症监护室 (ICU),工作人员都会使用格拉斯哥昏迷量表 (GCS)。该评分范围从 3(最严重的损伤)到 15(最“完整”)。医生和护士将在整个住院期间经常重复进行这项检查。一些问题包括:你知道你在哪里吗?今天是星期几?你认出你的亲人了吗?对于儿童,评估基于儿童在正常发育阶段应处于的位置。非常年幼的孩子可能会接受他们正常的动作、哭声或声音的评估,而年龄较大的孩子可能能够回答问题。患者的父母和看护者在帮助工作人员评估孩子的“正常”行为方面发挥着重要作用,因为每个孩子的发育情况都不同。
神经元在计算和通信方面表现出色,同时还能平衡严格的物理和生物约束。以果蝇这种相对简单的生物为例。果蝇的大脑不比罂粟籽大,包含大约 130,000 个神经元和数千万个突触。尽管体积很小,但这个神经网络却支持复杂的功能,从在不同环境中寻找食物到参与求偶仪式——有时还会惹恼人类。这些神经网络如何能够在固有的空间限制内如此出色地运作?了解这些和其他神经系统的组织和工作原理是一项关键的事业,跨越神经科学和物理学领域数十年的研究。中国同济大学的张欣雅及其同事最近进行的一项研究朝这个方向迈出了一步,报告了一种将神经元连接概率与果蝇大脑中的物理距离联系起来的缩放关系 [ 1 ]。这一观察是在果蝇的不同发育阶段进行的,可以解释这些神经网络如何在大脑固有的几何约束内实现最佳功能。
植物死细胞的作用是一个重要的研究领域,因为这些细胞促进植物组织内营养物质的分解和吸收。这突出了植物生长各个阶段自体有机营养的发生,其过程因植物的年龄和类型而异。程序性细胞死亡 (PCD) 是一种基本生物机制,对于所有生物体的发育、体内平衡和应激反应至关重要。这是一个高度受调控的复杂过程,其失调会产生有害影响。虽然在理解细胞生长和增殖方面取得了重大进展,但 PCD 对植物细胞体内平衡的贡献最近才成为研究重点,揭示了相当大的知识空白。本综述探讨了 PCD 的概念,对比了植物细胞中的发育 PCD (dPCD) 和环境 PCD (ePCD)。它还强调了与 PCD 相关的循环过程的重要性,无论是在发育阶段还是作为对环境压力源的反应。
虽然截肢被认为是皮质重组的主要模型,但最近的证据强调了缺失手的持续表现。我们通过强调体内平衡的必要性和分布在侏儒体内的潜在活动的新证据,为截肢引发的感觉运动可塑性文献提供了一个新的视角。我们认为,剥夺会揭示预先存在的潜在活动,这种活动可以表现为重新映射,但由于这种活动已经存在,因此在某些情况下,重新映射可能对应于系统的功能稳定性而不是重组。当剥夺发生在成年期或早期发育阶段时,适应性行为和类似赫布的可塑性也可能对维持侏儒的功能组织起着至关重要的作用。总的来说,我们认为大脑对稳定性的需求可能是大脑重新映射的几种关键表型的基础,这些表型以前被解释为重组的结果。然而,重组仍然是可能的,尤其是当皮质变化有助于系统的稳定性时。
虽然截肢被认为是皮质重组的主要模型,但最近的证据强调了缺失手的持续表现。我们通过强调体内平衡的必要性和分布在侏儒体内的潜在活动的新证据,为截肢引发的感觉运动可塑性文献提供了一个新的视角。我们认为,剥夺会揭示预先存在的潜在活动,这种活动可以表现为重新映射,但由于这种活动已经存在,因此在某些情况下,重新映射可能对应于系统的功能稳定性而不是重组。当剥夺发生在成年期或早期发育阶段时,适应性行为和类似赫布的可塑性也可能对维持侏儒的功能组织起着至关重要的作用。总的来说,我们认为大脑对稳定性的需求可能是大脑重新映射的几种关键表型的基础,这些表型以前被解释为重组的结果。然而,重组仍然是可能的,尤其是当皮质变化有助于系统的稳定性时。
摘要在小鼠下丘脑中探索了神经元和神经胶质细胞特异性蛋白(分别为14-3-2和5-100)的细胞定位,以追踪Celi谱系。TIIS研究。在成年人中,在室系室层中仅发现S100免疫反应性。相比之下,前区域的巨细胞神经元。发挥了强大的1432免疫反应性。在新生儿阶段(胎儿第17次第3天),14-3-2和S-100免疫性症状都同时在第三个心室的腹侧部分的同一细胞中同时发生。在下丘脑中迁移之前,可以将其中一些心室细胞的瞬时脱离可视化,直到产后第10天。在发育后的后期,它们分为分为单独的细胞,一种包含14-3-2和其他5-100的类型,例如神经元和神经胶质细胞。这些结果主张一个发育阶段,在该阶段,室内衬里的细胞是双重电势的,因此可能是干细胞或神经元和神经胶质谱系的作用的候选者。
几个世纪以来,棘皮动物(海洋无脊椎动物门)因其发育和胚胎后现象而吸引着科学家。对它们的卵子和胚胎进行的实验尤其为基础科学进步做出了贡献。然而,强大的分子遗传学研究仅限于胚胎发育阶段,这些阶段可通过向受精卵微注射试剂来产生遗传扰动。这代表了研究胚胎后过程的重大瓶颈,在胚胎后过程中,基因的最早功能必须保持完整。因此,我们寻求为这些物种建立一种时空可转动的基因编辑工具。在这里,我们使用海星 Patiria miniata 作为模型,引入了一种化学诱导的 Tet-ON 基因表达系统。将这个 Tet-ON 系统与 CRISPR 介导的基因改变技术相结合,我们首次在棘皮动物生物学中展示了在海星转基因细胞群中进行可诱导基因编辑的原理验证。我们在此展示的方法可以适用于其他棘皮动物物种,并且还将极大地扩展实验的可能性。
作为儿童发展专家,我们倾向于评估和分析努力应对的儿童和青少年的发展阶段。如果我们分析大多数学生跌倒的年龄段,则可以将他们分类为“新兴成年”的发展阶段。从18岁到25岁的这个阶段的特征是身份探索,不稳定性,自我聚焦和“中间”以及可能性和乐观的感觉(Arnett,2014年)。在这个发育阶段,大脑仍在经历髓鞘或“重新布线”,这一过程直到25岁才完整(Arain等,2013)。在此期间的大脑可塑性为年轻人提供了发展才能和终身利益的机会;然而,在这一敏感的大脑成熟时期,神经毒性损伤(例如慢性应激)可能会产生负面影响(Arain等,2013)。知道这一点,让我们考虑一下我们的“典型”儿童生活实习候选人。他们的大脑高度塑性,容易受到压力的损害。同时,他们持续不断的神经毒性侮辱,例如与朋友竞争实习地点,并且经常被多次拒绝。想象一下这对他们成年的发展构成的潜在威胁。新兴的成年人追求儿童生活
在过去的几十年中,塑料生产已大大增加,并且已成为现代人类生活的核心。意识到,塑料分解成较小的碎片,导致可直接通过环境进入人类的微塑料或纳米塑料(MNP)。的确,在人体的每个部位(包括胎盘)中发现了MNP,这与发育有关。早期发育阶段对于适当的生长和基因组编程至关重要。MNP中的环境破坏者在此关键窗口中也可能产生有害影响,并可能增加患疾病和功能障碍的风险。此外,MNP可能会影响出生后(例如器官修复期间)重新激活发育途径的情况。当前,尚无关于MNP如何损害(人类)开发和修复的概述。因此,我们提供了有关人类和啮齿动物模型中各种器官的发育和再生过程的MNP的可用证据的广泛概述。此外,我们还包括一些可以从这些MNP中浸出的添加剂的影响。我们得出的结论是,MNP及其添加剂可以对发展和再生器官产生调节作用。