亲爱的编辑,我们最近在《转化精神病学》上发表了一篇文章,探讨了在全脑水平上评估脑功能的策略 [1]。在这篇评论中,我们介绍了几种方法,从功能性磁共振成像到功能性超声再到钙成像。对于每一种技术,我们都简要介绍了它的发展历史、物理概念、一些关键应用、潜力和局限性。我们得出的结论是,在网络水平上对啮齿动物大脑进行成像的方法正在不断发展,并将增进我们对大脑功能的理解。Zhuo 和同事的一篇评论进一步增加了解决精神病学学科从动物模型到患者的“转化”问题的复杂性 [2]。他们提出,需要彻底审查用于开发精神疾病动物模型的方法,甚至可能需要修改。例如,迄今为止,大多数精神疾病的啮齿动物模型都是使用简单的药物输注 [3] 和/或社会心理刺激 [4] 建立的。然而,关键问题是这些操作如何改变大脑的结构和功能,以及这些模型是否真正反映了人类精神疾病的病理生理学。特别是因为很难评估是否可以说从啮齿动物到人类存在逆向推理。这是一个真实且可以接受的说法。然而,这正是临床前成像旨在实现的。通过绘制动物模型中大脑网络的动态响应,并将其(如果可能)与临床研究中报告的响应进行比较,我们可以获得定量数据和参数,以确定我们的模型是否有效转化 [ 5 ]。如果这些指标表明网络级修改在时间和空间上与在人类中观察到的相似,我们可以利用更具侵入性和更具体的方法来进一步研究动物模型中的大脑记录。否则,我们必须有信心和正确性继续前进并尝试其他解决方案。最近有两个例子。 2019 年,我们证实了小鼠蓝斑核 (LC) 去甲肾上腺素能活性与大量大型脑网络(尤其是突显网络和杏仁核网络)的参与之间存在因果关系 [6]。此外,我们还可以将网络变化与去甲肾上腺素 (NE) 周转的直接标志物以及 NE 受体在整个脑部的分布联系起来。特定脑网络动态与 LC 活性和 NE 受体密度相关的假设源自人类压力研究和药理学研究 [7,8]。然而,由于不可能选择性地刺激人类的 LC,因此十多年来,这一假设一直只是一个假设。
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为了更好地了解北美和非洲山相关啮齿动物的高海拔高度(海拔3000 m)的功能形态适应,我们使用Microct扫描来获取3D图像和3D形态计量方法来计算内骨体积和颅内长度。这是对北美克里西特小鼠物种的113个低海拔和高海拔种群(两种peromyscus物种,n = 53),以及两个部落的非洲沼泽啮齿动物(五种,五个物种,n = 49)和protaomyini(四种,n = 11)。我们检验了两个不同的假设,即高海拔种群如何在高海拔种群中有所不同:昂贵的组织假设,该假设预测大脑和内部的体积将减少以降低大脑增长和维持大脑的成本;以及脑海中的假设,该假设预测,将作为直接表型效应或适应可容纳大脑肿胀并从而最大程度地减少高度疾病的病理症状的适应性。在校正了颅尺寸的一般异态变化后,我们发现在北美的peromyscus小鼠和非洲层压板(Otomys)大鼠中,高地啮齿动物的核心体积比低较低的啮齿动物较小,与昂贵的组织假设一致。在前组中,peromyscus小鼠,不仅是从高海拔和低海拔的野生捕获的小鼠中获得的,而且还从那些在普通园生实验室条件下从高度或低海拔捕获的父母中获得了颅骨。我们在这些小鼠中的结果表明,脑大小对升高的反应可能具有强大的遗传基础,这反应了相反但对脑量的较弱的影响。这些结果可能表明,选择可以在高海拔高度下减少小型哺乳动物的大脑体积,但是需要进一步的实验来评估该结论的一般性和潜在机制的性质。
侵入性啮齿动物在全球约90%的岛屿上存在,对地方性和本地岛屿物种构成了严重威胁,并使啮齿动物消除了岛屿保护的核心。空中广播是分散啮齿动物诱饵的首选方法。因此,必须实时生成准确的诱饵密度图,以最大程度地利用空中分散方法来最大化啮齿动物消除运动的效率。传统上,保护主义者依靠地理信息系统(GIS)生成的地面诱饵分散图。但是,这种方法是耗时的,并且基于未经测试的假设。为了提高航空运营的准确性和效率,我们开发了书呆子(啮齿动物密度的数值估计),这是一种执行高度精确计算并立即结果的算法。在其核心上,书呆子是一种概率密度函数,它描述了地面上的诱饵密度,这是啮齿动物桶和直升机速度的孔径直径的函数。我们通过在两个岛屿啮齿动物的消除运动中成功利用模型来证实该模型的有效性:在墨西哥太平洋的圣贝尼托·奥斯特(San Benito Oeste)(400公顷)上消除小鼠,而在墨西哥加勒比海的Banco Chonchorro的Cayo Centro(539 HA)上消除了船只大鼠。值得注意的是,Cayo Centro运动是迄今为止在湿的热带岛屿上进行的最大啮齿动物。我们已经证明了书呆子的效率及其显着降低大规模消除啮齿动物运动的整体成本的潜力。
神经科学的一个主要问题是,研究结果是动物临床前研究到临床结果的不良翻译性。比较神经科学可以通过研究多种物种在神经回路功能的物种特异性和一般机制之间差异来克服这一障碍。针对性的神经回路的操纵通常取决于遗传解剖,并且该技术的使用仅限于几种模型物种,从而限制了其在比较研究中的应用。然而,基因组学的持续进展使得在越来越多的物种中可以实现遗传解剖。为了证明比较基因编辑方法的潜力,我们开发了一种病毒介导的CRISPR/CAS9策略,该策略预测靶向> 80种啮齿动物物种中的催产素受体(OXTR)基因。该策略专门降低了所有评估物种(n = 6)的OXTR水平,而不会引起总体神经元毒性。因此,我们表明基于CRISPR/CAS9的工具可以同时在多种物种中起作用。因此,我们希望鼓励比较基因编辑并改善神经科学研究的转化性。
。cc-by 4.0国际许可证(未经同行评审证明)获得的是作者/资助者,他已授予Biorxiv授予Biorxiv的许可,以永久显示预印本。是
摘要肌营养不良蛋白DP71是大脑中Duchenne肌肉营养不良(DMD)基因的主要产物,其在DMD患者和小鼠模型中的丧失会导致认知障碍。dp71表示为一系列蛋白质,该蛋白质是由外显子71至74和78的替代剪接产生的,该蛋白在主DP71D和DP71F组中分类为包含特定C端端的dp71d和DP71F组。但是,尚不清楚每个同工型在大脑发育的不同细胞类型,大脑区域和/或阶段中是否具有特定的作用。在本研究中,我们表征了胎儿(E10.5,E15.5)和产后(P1,P7,P14,P14,P21和P60)小鼠和大鼠脑发育期间DP71同工型的表达。我们通过RT-PCR和在全脑和不同大脑结构中的样品中的RT-PCR和克隆测定方法很好地量化了几个DP71转录本的表达。检测到以下DP71转录本:DP71D,DP71D ∆71,DP71D ∆74,DP71D ∆71,74,DP71D ∆71d ∆71-74,DP71F,DP71F,DP71F,DP71F,DP71F ∆71,DP71F ∆1F ∆1F ∆1FΔ74,dpp0071,71,71,71,71,71,007,71,00f ∆71,了Δ71-74。我们发现DP71F同工型是在E10.5(> 80%)中表达的主要转录物,而其表达则逐渐降低并被DP71D组的同工型从E15.5到产后和成年年龄所代替。第三代纳米孔测序证实了这一主要发现。此外,我们发现特定DP71同工型的表达水平随产后阶段和大脑结构的函数而变化。我们的结果表明,DP71同工型在胚胎和产后脑发育过程中具有不同的和互补的作用,很可能参与了不同细胞类型的各种成熟过程。
摘要:通常认为开放壳分子石墨烯片段的反应被认为是不希望的分解过程,因为它们导致诸如π-磁性等所需特征的丧失。氧化二聚二聚体表明,这些转化是通过在单个步骤中形成多个键和环制造复杂结构的合成结构的希望。在这里,我们探讨了使用Phena-lenyyl的这种“不希望”反应来构建应变并提供非平面多环芳烃的可行性。为此,我们设计并合成了一个双烯基单元通过双苯基骨架链接的Biradical系统。设计促进了分子内级联反应对螺旋扭曲的鞍形产物,其中一个反应中的关键转换(环锁和环形融合)在一个反应中。通过单晶X射线衍射分析证实了最终的绿吡就产物的负曲率,该植物诱导的曲率通过分辨率通过分辨率的映异构体验证,该螺旋扭转验证了螺旋扭曲,这些向映异构体显示圆形极化的发光和高构型稳定性。
。cc-by-nd 4.0国际许可证(未经同行评审证明)获得的是作者/资助者,他已授予Biorxiv的许可证,以永久显示预印本。这是该预印本版本的版权持有人,该版本发布于2025年2月5日。 https://doi.org/10.1101/2025.02.05.636647 doi:Biorxiv Preprint
Natalie Brunette 1,2,3,* , Connor Weidle 1,2,* , Samuel P Wrenn 1,2,4 , Brooke Fiala 1,2,5 , Rashmi Ravichandran 1,2 , Kenneth D Carr 1,2 , Samantha E Zak 6 , Elizabeth E Zumbrun 6 , Russell R Bakken 6 , Michael Murphy 1,2,7 , Sidney Chan 1,2,Rebecca Skotheim 1,2,Andrew J Borst 1,2,Lauren Carter 1,2,8,Colin E Correnti 1,2,10 1,2,10,John M Dye 6,David Baker 1,2,11,Neil P King 1,2,†1,2,†,Lance J Stewart 1,2,1,2设计,华盛顿大学,西雅图,西雅图,华盛顿州98195,美国3现在的地址:美国西部西雅图,华盛顿州西雅图市98102,美国4现在的地址:Bonum Therapeutics,西雅图,华盛顿州98102,美国5现在地址:阿斯特拉赛尼卡,Icosavax,Icosavax Inc.,西雅图,西雅图,华盛顿州98102,US 6 US陆军医疗研究机构(US)