在发育过程中,通过产生中间基底祖细胞的产生,直接或间接地从根尖祖细胞的时间调节序列中产生皮质神经元。这些主要祖细胞类型之间的平衡对于生产适当的神经元数量和类型至关重要,因此,破译控制这种平衡的细胞和分子提示很重要。在这里,我们解决了细胞周期调节剂Cdc25b磷酸酶在此过程中的作用。我们表明,在性别的性爱祖细胞中删除Cdc25b的发展小鼠新皮层,导致TBR1 1神经元的产生的短暂增加,而TBR2 1基础祖细胞的牺牲。这种表型与细胞周期的G 2相的延长相关,总细胞周期长度不受影响。在子宫电气和皮质切片培养物中,我们证明了TBR2 1基础祖细胞产生的缺陷需要与CDK1相互作用,这是因为Cdc25b突变体中G 2相延长。一起,这项研究确定了在皮质发育的早期阶段,在直接与间接神经发生中Cdc25b和G 2相长的新作用。
在过去的二十年中,对全身麻醉(GA)的安全担忧是由于在各种药理条件和动物模型中记录脑细胞死亡的研究引起的。如今,在整个新生小鼠大脑中对Sevoflurane诱导的细胞凋亡的彻底表征将有助于识别并进一步关注潜在的机制。使用组织清除和免疫组织化学,我们在产后日(P)7小鼠中对七氟氨酸诱导的凋亡进行了全脑作图。我们发现切割叶片3染色的解剖学上异体增加。新型P7脑图集的使用表明,新皮层是受影响最大的区域,其次是纹状体和脑脑。皮质切片中的组织学表征确定有丝质神经元是受影响最大的细胞类型,并遵循后骨皮质浅层层中最大凋亡的心脏内和心脏内梯度。这里使用的无偏解剖学映射使我们能够在围产期,新皮层受累,并指示纹状体和脑遗传损伤的同时,同时表明中度的海马一方面。新皮质梯度的鉴定与成熟依赖性机制一致。然后,进一步的研究可以集中于七氟醚对发育过程中神经元迁移和生存的干扰。
恶意化)。此外,此SWTA图案的稀疏耦合也能够模拟TN芯片上的两态神经状态机,从而复制了对认知任务必不可少的工作记忆动力学。此外,将SWTA计算作为视觉变压器(VIT)中的预处理层的整合,增强了其在MNIST数字分类任务上的性能,证明了改进的概括性对以前看不见的数据进行了改进,并提出了类似于零量学习的机制。我们的方法提供了一个将大脑启发的计算转换为神经形态硬件的框架,并在英特尔的Loihi2和IBM的Northpole等平台上使用了潜在的应用。通过将生物物理精确的模型与神经形态硬件和高级机器学习技术集成,我们是将神经计算嵌入神经ai系统中的全面路线图。
一碳/叶酸 (1C) 代谢提供 DNA 和组蛋白甲基化所需的甲基基团,并参与维持干细胞的自我更新。二氢叶酸还原酶 (DHFR) 是 1C 代谢中的关键酶,在新皮层发育的早期阶段,在人类和小鼠神经祖细胞中高度表达。在这里,我们研究了 DHFR 在发育中的新皮层中的作用,并报告说,降低其在人类神经类器官和小鼠胚胎新皮层中的活性会加速间接神经发生,从而影响新皮层的神经元组成。此外,我们表明,降低神经祖细胞中的 DHFR 活性会导致一碳/叶酸代谢物的减少,并与 H3K4me3 水平的变化相关。我们的研究结果揭示了 DHFR 在控制新皮层发育的特定步骤中发挥的意想不到的作用,并表明 1C 代谢线索的变化会影响细胞命运转变。
摘要 微生物成分对胎儿大脑有一系列直接影响。然而,人们对介导这些影响的细胞靶点和分子机制知之甚少。神经祖细胞 (NPC) 控制大脑的大小和结构,了解调节 NPC 的机制对于理解大脑发育障碍至关重要。我们发现心室放射状胶质细胞 (vRG),即主要的 NPC,是抗生素治疗产妇肺炎期间产生的细菌细胞壁 (BCW) 的靶点。BCW 通过缩短细胞周期和增加自我更新来增强 vRG 的增殖潜力。扩增的 vRG 繁殖以增加所有皮质层的神经元输出。值得注意的是,识别 BCW 的 Toll 样受体 2 (TLR2) 位于 vRG 中初级纤毛的底部,BCW-TLR2 相互作用抑制纤毛发生,导致 Hedgehog (HH) 信号的解除抑制和 vRG 扩增。我们还表明,TLR6 是 TLR2 在此过程中的重要伙伴。令人惊讶的是,在健康条件下,仅 TLR6 就需要设定皮质神经元的数量。这些发现表明,来自 TLR 的内源性信号在新皮质正常发育过程中抑制皮质扩张,而 BCW 通过 TLR2/纤毛/HH 信号轴改变大脑结构和功能来拮抗该信号。
。CC-BY-NC 4.0国际许可证的永久性。根据作者/筹款人提供了预印本(未经同行评审认证)提供的,他已授予Biorxiv的许可证,以在2025年1月14日发布的此版本中显示此版本的版权持有人。 https://doi.org/10.1101/2025.01.10.632369 doi:Biorxiv Preprint
1曼彻斯特大学物理与天文学学院,牛津路,曼彻斯特M13 9PL,英国2 Cern,Cern,CH-1211 Geneva 23,瑞士3,瑞士3 Triumf,Vancouver V6T 2A3,加拿大4 potericip,密西西比州密西西比州纽约市5 PETESIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPSIPTIAL INRIC INRIC,美国5 Petersitip nric Inucitif Institute, Gatchina 188300, Russia 6 KU Leuven, Instituut voor Kern- en Stralingsfysica, B-3001 Leuven, Belgium 7 Fakultät für Physik, Technische Universität München, D-85748 Garching, Germany 8 Department of Physics, Graduate School of Science, Chiba University, Yayoi-cho, I-33, Inage,Chiba,263-8522,日本9物理系,约克大学,约克大学5DD,英国10高级科学研究中心(ASRC),日本原子能局(JAEA)(JAEA),日本Tokai-Mura,日本11物理学,11物理系,Box 2014, Saudi Arabia 12 Department of Nuclear Physics and Biophysics, Comenius University in Bratislava, 84248 Bratislava, Slovakia 13 Max-Planck-Institut für Kernphysik, Saupfercheckweg 1, 69117 Heidelberg, Germany 14 The Photon Science Institute, The University of Manchester, Manchester M13 9PL, United Kingdom 15苏格兰西部大学计算机,工程和物理科学学院,佩斯利PA1 2BE,英国16比利时核研究中心SCK CEN,BOERETANG 200,B-2400 MOL,比利时17 CSNSM-IN2P3德国格里夫斯瓦尔德(Greifswald)
“是什么让我们成为人类?”是许多研究领域的核心问题,尤其是人类学。在这篇综述中,我们将重点关注人类大脑皮层(大脑中在认知方面发挥关键作用的部分)的发育,以获得回答这一问题的神经生物学见解。我们首先讨论皮层干细胞和祖细胞以及影响其行为的人类特异性基因。因此,我们旨在了解人类进化过程中发生的大脑皮层扩张的分子基础,因为这种扩张通常被认为为我们独特的认知能力提供了基础。然后,我们回顾了新出现的证据,这些证据表明现代人类和我们的近亲尼安德特人在大脑皮层发育方面存在差异。最后,我们讨论了与神经回路有关的人类特异性基因,并为未来研究解决是什么让我们成为人类的问题提供了一个视角。
1麦康奈尔脑成像中心,生物医学工程系,医学院,计算机科学学院,神经科学学院 - 蒙特利尔神经学院(MNI),麦吉尔大学,蒙特利尔大学,蒙特利尔,加拿大魁北克; 2米拉 - 加拿大魁北克蒙特利尔的魁北克人工智能研究所; 3西部神经科学研究所,西部大学,伦敦,加拿大安大略省; 4加拿大安大略省伦敦西部大学计算机科学系; 5加拿大安大略省伦敦西部大学统计与精算科学系; 6加拿大魁北克蒙特利尔康科迪亚大学心理学系; 7德国莱比锡Max Planck人类认知与脑科学研究所神经病学系; 8美国德克萨斯州达拉斯的UTSW高级成像研究中心; 9伊利诺伊州伊利诺伊州伊利诺伊州乌尔巴纳大学的生物工程系; 10 N.1 N.1卫生研究所睡眠与认知中心电气与计算机工程系,新加坡新加坡国立大学卫生与数字医学研究所;和11个共济失调中心,神经解剖学和小脑神经生物学实验室,马萨诸塞州综合医院和哈佛医学院,美国马萨诸塞州波士顿,美国马萨诸塞州波士顿
1麦康奈尔脑成像中心,生物医学工程系,医学院,计算机科学学院,神经科学学院 - 蒙特利尔神经学院(MNI),麦吉尔大学,蒙特利尔大学,蒙特利尔,加拿大魁北克; 2米拉 - 加拿大魁北克蒙特利尔的魁北克人工智能研究所; 3西部神经科学研究所,西部大学,伦敦,加拿大安大略省; 4加拿大安大略省伦敦西部大学计算机科学系; 5加拿大安大略省伦敦西部大学统计与精算科学系; 6加拿大魁北克蒙特利尔康科迪亚大学心理学系; 7德国莱比锡Max Planck人类认知与脑科学研究所神经病学系; 8美国德克萨斯州达拉斯的UTSW高级成像研究中心; 9伊利诺伊州伊利诺伊州伊利诺伊州乌尔巴纳大学的生物工程系; 10 N.1 N.1卫生研究所睡眠与认知中心电气与计算机工程系,新加坡新加坡国立大学卫生与数字医学研究所;和11个共济失调中心,神经解剖学和小脑神经生物学实验室,马萨诸塞州综合医院和哈佛医学院,美国马萨诸塞州波士顿,美国马萨诸塞州波士顿