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World File Search System生理特性
人类诱导性多能干细胞作为疾病建模和药物开发平台——心脏视角
摘要：由于人类与实验动物之间的物种差异，对人类心脏病的病理生理学和细胞对药物的反应的全面了解受到限制。此外，人类心肌细胞 (CM) 的分离很复杂，因为通过活检获得的细胞不会增殖，从而无法为体外临床前研究提供足够数量的细胞。有趣的是，人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 的发现开辟了在培养皿中生成和研究心脏病的可能性。重编程和基因组编辑技术相结合可在体外生成广泛的人类心脏病，为阐明基因功能和机制提供了绝佳机会。然而，为了挖掘 hiPSC 衍生的 CM 在药物测试和研究成人心脏病方面的潜在应用，需要对成熟和代谢特征进行全面的功能表征。在本综述中，我们重点介绍了将体细胞重新编程为 hiPSC 的方法，以及克服 hiPSC 衍生 CM 不成熟的解决方案，以模拟成人 CM 的结构和生理特性，从而准确模拟疾病并测试药物安全性。最后，我们讨论了如何改进 CM 的培养、分化和纯化，以获得足够数量的所需类型的 hiPSC 衍生 CM，用于疾病建模和药物开发平台。
维生素C在人类免疫中的作用及其对Covid-19的治疗潜力：评论条款
COVID-19大流行的爆发使世界各地的临床医生都在寻找可行的预防和治疗选择，以针对该病毒使用。维生素C的重要生理特性已经充分证明了免疫细胞使用及其作为抗氧化剂的作用。先前已经显示出可能是其他呼吸道病毒的预防和治疗选择的潜力，因此，这些积极结果是否转化为Covid-19的具有成本效益的预防和治疗选择，引起了人们的兴趣。至此，只进行了少量临床试验来评估该概念的有效性，而当将维生素C纳入预防性或治疗方案中以使用冠状病毒时，很少有明确的阳性结果。当使用COVID-19引起的严重并发症时，维生素C是治疗CoVID-19-诱发败血症但肺炎或急性呼吸遇险综合症（ARDS）的可靠选择。作为一种治疗选择，高剂量疗法在一些研究中表现出了前景的闪烁，尽管这些研究中的研究人员经常使测试组接受包括维生素C在内的多模式疗法，而不是仅仅维生素C。鉴于维生素C在人类免疫反应方面表现出来的作用，目前建议所有个体通过饮食或补充剂或补充剂维持正常的血浆维生素C的生理范围，以进行足够的预防性保护对病毒。建议在建议提供高剂量维生素C治疗以预防或治疗COVID-19之前，需要进行最终结果的更多研究。
皮肤成纤维细胞表达升高的白介素-8，作为使Fabry病女性疼痛的潜在因素
Fabry病（FD）是X连锁遗传的溶酶体存储障碍。在α-半乳糖苷酶A基因中的突变导致细胞球形甲基甲酰胺（GB3）沉积和两性的触发性疼痛，作为未知病理生理学的早期FD症状。我们旨在阐明皮肤细胞与伤害感受器敏化之间的联系，以性别相关的方式导致FD疼痛。我们使用了27名成人FD患者和20个健康对照组的培养的角质形成细胞和成纤维细胞。培养并进行免疫反应以评估GB3载荷，表皮角质形成细胞和降低的成纤维细胞进行培养和免疫反应。 对疼痛相关的离子通道和促炎性细胞因子的基因表达分析是在降低的成纤维细胞中进行的。 我们进一步研究了诱导的Pluripotent干细胞（IPSC）衍生的具有FD男子的感觉样神经元的电生理特性，并将其健康的男人和米鲁鲁金8（IL-8）或成纤维细胞超级中断作为体外模型Sys-tems孵育。 角质形成细胞没有细胞内，而是膜结合的GB3沉积物。 在很重要的情况下，成纤维细胞显示细胞内GB3，并且与对照组相比，男性和女性在男性和女性中均显示了钾中间/小电导的基因表达较高的基因表达。 此外，细胞因子表达分析显示，仅在雌性FD成纤维细胞中IL-8 RNA水平升高。 斑块夹具研究表明，与IL-8或FD女性的成纤维细胞上清液一起孵育的IPSC神经元细胞系减少了Rheobase Currents。表皮角质形成细胞和降低的成纤维细胞进行培养和免疫反应。对疼痛相关的离子通道和促炎性细胞因子的基因表达分析是在降低的成纤维细胞中进行的。我们进一步研究了诱导的Pluripotent干细胞（IPSC）衍生的具有FD男子的感觉样神经元的电生理特性，并将其健康的男人和米鲁鲁金8（IL-8）或成纤维细胞超级中断作为体外模型Sys-tems孵育。角质形成细胞没有细胞内，而是膜结合的GB3沉积物。在很重要的情况下，成纤维细胞显示细胞内GB3，并且与对照组相比，男性和女性在男性和女性中均显示了钾中间/小电导的基因表达较高的基因表达。此外，细胞因子表达分析显示，仅在雌性FD成纤维细胞中IL-8 RNA水平升高。斑块夹具研究表明，与IL-8或FD女性的成纤维细胞上清液一起孵育的IPSC神经元细胞系减少了Rheobase Currents。我们得出的结论是，女性FD患者皮肤成纤维细胞中的GB3沉积可能导致KCA3.1活性和IL-8分泌增加。这可能导致皮肤伤害感受器的敏化，作为导致性别相关的FD疼痛表型的潜在机制。
GMS 6022，神经生理学原理（2个学分）GMS 6022，神经生理学原理（2个学分）
讲师名称：Drew Maurer博士和KarinaAlviña博士。房间编号：L1-101 McKnight Brain Institute（MBI）电话号码：Maurer 352-273-5092; Alviña352-294-8266电子邮件地址：drewmaurer@ufl.edu; kalvina@ufl.edu Office Hours : Upon request Preferred Course Communications : Email Prerequisites: Must be a graduate student in Neuroscience or related discipline (e.g., Psychology, Pharmacology, Clinical Health Psychology, Biomedical Engineering, Pharmacodynamics) Purpose and Outcome: This semester course provides the fundamental principles of electrical properties and synaptic signaling in excitable cells.学生将了解神经系统的生理特性，包括离子和离子通道如何控制膜电位和兴奋性，以及在单个神经元水平上如何出现信号传导，以表现为支持行为的较大网络。遵循单个细胞的功能，将涵盖它们连接的方式，包括神经元之间的突触信号传导。我们将涵盖突触的分子组成，以及不同种类的突触，传播的量化理论和神经调节。课程材料还将涵盖不同类型的突触可塑性机制，从而使突触强度使用依赖。该课程包括对整合神经生理学中的模型系统和神经回路的综述，以及神经回路与行为和认知过程的关系。课程概述：本课程将重点关注从微观量表到大脑与身体和环境的相互作用的神经系统的生理。
小鼠大脑中的乳头体外侧神经元在阿尔茨海默病中特别脆弱
控制阿尔茨海默病 (AD) 中神经退行性病变和记忆障碍的诱导和进展的神经回路尚不完全清楚。乳头体 (MB) 是内侧边缘回路的皮层下节点，是 5xFAD 小鼠 AD 模型中第一个出现淀粉样蛋白沉积的大脑区域之一。MB 中的淀粉样蛋白负担与人类死后脑组织中的 AD 病理诊断相关。MB 神经回路是否以及如何导致 AD 中的神经退行性病变和记忆缺陷尚不清楚。使用 5xFAD 小鼠和来自不同程度 AD 病理个体的死后 MB 样本，我们在 MB 中确定了两种具有不同电生理特性和远程投射的神经元细胞类型：外侧神经元和内侧神经元。与野生型同窝仔鼠的外侧 MB 神经元相比，5xFAD 小鼠的外侧 MB 神经元具有异常的过度活跃并表现出早期神经退行性。诱导野生型小鼠外侧 MB 神经元过度活跃会损害记忆任务的表现，而减弱外侧 MB 神经元的异常过度活跃会改善 5xFAD 小鼠的记忆缺陷。我们的研究结果表明，神经退化可能是遗传上独特的投射特异性细胞功能障碍的结果，而失调的外侧 MB 神经元可能与 AD 中的记忆缺陷有因果关系。
皮层基底神经节中的信用分配问题......
摘要 皮质-基底神经节-丘脑 (CBGT) 通路如何使用多巴胺能反馈信号来修改未来决策的问题几十年来一直困扰着计算神经学家。通过回顾多巴胺能皮质纹状体可塑性的计算表示的文献，我们展示了该领域如何融合到一种规范的突触级学习算法，该算法可以优雅地捕捉 CBGT 回路的神经生理特性和强化学习期间的行为动态。不幸的是，导致这种规范算法模型的计算研究都依赖于使用抽象动作选择规则的简化电路。结果，将这种皮质纹状体可塑性算法应用于 CBGT 通路的完整模型会立即失败，因为整合（皮质纹状体回路）、动作选择（丘脑皮质环路）和学习（黑质纹状体回路）之间的时空距离意味着网络不知道应该强化哪些突触以支持之前的奖励动作。我们展示了神经生理学观察结果，特别是选定动作表征的持续激活，如何提供一种简单的方法来解决 CBGT 学习模型中的这种信用分配问题。使用完整 CBGT 回路的生物学现实脉冲模型，我们展示了该解决方案如何让网络学习选择最佳目标并在环境发生变化时重新学习动作-结果偶然性。这个简单的例子强调了如何扩展皮质纹状体可塑性的规范框架以捕捉学习和决策过程中的宏观网络动态。
脉搏血氧仪的组织模仿材料和手指幻影设计
摘要：脉搏血氧饱和度代表现代医学中光学的无处不在的临床应用。最近的研究引起了人们对混杂因素的潜在影响的担忧，例如可变的皮肤色素沉着和灌注对脉搏血氧仪中血氧饱和度测量精度的影响。模拟幻影测试提供了低成本，控制良好的解决方案，用于表征设备性能并研究潜在的误差源，从而可以减少对体内昂贵的体内试验的需求。这项研究的目的是开发基于幻影的脉搏血氧仪的测试方法。材料光学和机械性能审查，选择和调整以达到最佳的生物学相关性，例如，含氧组织的吸收和散射，强度，强度，弹性，硬度以及代表人手指的几何形状和组成的其他参数，例如血管大小和分布和分布和灌注。相关的解剖学和生理特性总结并实施，以创建初步的手指幻影。为了创建初步的手指幻影，我们合成了一个具有散射器的高符合硅胶基质，用于嵌入柔性管，并研究了这些散射物在新颖的3D打印树脂中以进行光学性能控制，而无需改变机械稳定性，而不改变具有与生物学特征的幻象的产生。幻影实用程序。3D印刷幻象在生物学上相关的条件更加相关。这些初步结果表明，幻影具有强大的潜力，可以发展为评估脉搏血氧仪性能的工具。差距，建议和策略是为了持续的幻影开发而提出的。
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抽象幻觉是一种感官感知，在异常的神经系统障碍和各种精神疾病中没有外部刺激的情况下发生。幻觉被认为是一种核心精神病症状，在精神分裂症患者中尤其普遍。引人注目的是，许多患有阿尔茨海默氏病（AD），帕金森氏病（PD），亨廷顿氏病（HD）的受试者以及其他神经系统疾病（如大脑中风和癫痫发作）也经历了幻觉。虽然异常神经传递与精神分裂症的神经病事件有关，但涉及幻觉的精确细胞机制仍然晦涩难懂。神经发生是一种细胞过程，是从大脑中神经干细胞（NSC）衍生的神经细胞产生新神经元的一种细胞过程，有助于调节模式分离，情绪，嗅觉，学习和成年期的记忆。成人大脑海马中的神经发生受损与压力，焦虑，抑郁和痴呆有关。值得注意的是，许多神经退行性疾病的特征是神经细胞的有丝分裂和功能激活以及成熟神经元的细胞周期重新进入，从而导致神经发生过程的急剧改变，称为活性神经细胞。考虑其神经生理特性，神经细胞异常整合到现有的神经网络中或撤回其连接可能会导致异常的突触发生和神经传递。最终，预计这会导致幻觉的看法改变。因此，本文强调了一个假设，即反应性神经母细胞增多的异常神经源过程可能是精神分裂症和其他神经系统疾病中幻觉的基本机制。
具有降低视野的P300大脑计算机接口
抽象的p300脑计算机界面（BCI）是一种实验性和临床范式，在该范式中，使用刺激触发的视觉诱发电位（VEP）用于将用户的信息传达给外界。在典型的实现中，称为P300 Speller，一个主题着眼于文本字符闪烁并参与其中一个字符的显示。被检测到的角色是最强的VEP的角色。当对目标和非目标刺激的响应足够不同时，这种拼写者的表现很好，相反，当非目标刺激引起相当大的VEP时，需要进行更多的试验。尽管多年来已经提出了许多改进拼写器的策略，但相对简单的人们很少关注：减少视野以减少非目标刺激的贡献。为了解决这个想法，我们在10个主题中进行了一个试点实验，该实验首先操作了传统的P300拼写器，然后戴了一个孔，将其视力限制在中央领域。主题通过查看文本字符选择。佩戴光圈时，所有受试者中对非目标刺激的反应均降低。此外，在四个受试者中，目标刺激性VEP的幅度和/或形状变化。由于孔径减少了非目标的干扰，并在一部分情况下增加了对目标的反应，因此我们建议使用这种方法来改善BCI性能。除了孔径的使用外，我们还认为可以通过算法来删除干扰因素。此外，未来的P300 BCI还利用了中央和周围视野的不同生理特性。我们还讨论了所提出的方法如何提供有关视觉处理机制的见解。
下一代缺血性中风治疗平台
摘要 当前缺血性中风的治疗策略远未达到神经功能恢复的预期目标，亟待开发新的治疗方法。外泌体是一种天然的细胞来源的囊泡，在生理和病理条件下介导细胞间的信号转导，具有免疫原性低、稳定性好、输送效率高、能穿过血脑屏障等生理特性，有可能为缺血性中风的治疗带来新的突破。纳米技术的快速发展推动了工程化外泌体的应用，可有效提高靶向性、增强治疗效果、减少所需剂量。技术的进步也推动了外泌体的临床转化研究。本文概述了外泌体的治疗作用及其在当前缺血性中风治疗策略中的积极作用，包括其抗炎、抗凋亡、自噬调节、血管生成、神经生成和减少胶质瘢痕形成等作用。然而，值得注意的是，尽管外泌体具有巨大的治疗潜力，但仍然缺乏能够产生高纯度外泌体的标准化表征方法和有效的分离技术。未来的优化策略应优先考虑探索合适的分离技术和建立统一的工作流程，以有效利用外泌体进行缺血性中风的诊断或治疗应用。最终，我们的综述旨在总结我们对基于外泌体的缺血性中风治疗前景的理解，并为开发基于外泌体的疗法提供创新思路。关键词：血脑屏障；电针；工程；运动；外泌体；缺血性中风；间充质干细胞；小胶质细胞；神经保护；支架