感觉神经的细胞体有两个轴突。进入脊髓,向大脑传达信息。其他人会从皮肤,关节和肌肉中的专门受体传输消息。受体感知压力,位置或温度或疼痛的变化,并将刺激转化为神经冲动,这是通过感觉神经纤维传递到大脑的。传导神经纤维最快的神经纤维就像电话线一样,有自己的绝缘鞘。护套由髓磷脂制成,髓磷脂是一种由特殊细胞制成的脂肪物质,称为schwann细胞。神经纤维会很快进行神经冲动,因为髓鞘鞘的每毫米有间隙,这使神经冲动可以从间隙跳到间隙,并更快地行驶。这些快速传导的髓神经纤维控制快速运动并允许良好的触摸歧视。也有许多没有髓鞘的神经纤维。这些被称为无髓纤维,并更慢地进行神经冲动。它们信号疼痛和温度,对于控制血液循环和出汗很重要。
胃底子是早期人类发育的强大体外模型。然而,尽管由所有三个细菌层伸长并组成,但人类胃突不像形态学后的植入后人类胚胎。在这里,我们显示了视黄酸(RA)的早期脉冲,以及Matrigel,可牢固地诱导人类胃类型,具有后胚胎样形态结构,包括侧翼的神经管,分段的细胞体和各种细胞类型,包括神经crest,神经祖细胞,神经祖细胞,肾脏,肾脏,肌肉和肌肉和肌肉和肌肉和肌肉。通过基于单细胞RNA-seq(SCRNA-Seq)的计算机分期进行,我们发现人Ra-gastruloids比其他胚胎模型更先进,并且与E9.5小鼠和CS11 Cynomolgus Monkey Embryos相当。我们利用RA-GASTRULOIDS的化学和遗传扰动来确认Wnt和BMP信号传导在人类环境中调节了体积的形成和神经管长度,而转录因子TBX6和PAX3分别基于前甲基前中性胚乳和神经Crest。展望未来,ra-gastruloids是解码早期人类胚胎发生的强大,可扩展的模型。
大脑中钙信号的光学成像使研究人员能够同时观察数十万个单个神经元的活性。当前方法主要使用形态学信息,通常集中在细胞体的预期形状上,以更好地识别视野中的神经元。明确的形状约束限制了具有更复杂形态的其他重要成像尺度的自动细胞识别的适用性,例如树突状或广场成像。具体来说,荧光组件可能会被分解,未完全发现或合并,以无法准确描述潜在的神经活动。在这里,我们提出了图形过滤的时间词典(移植物),这是一种新方法,将独立的荧光组件作为字典学习问题构成问题。具体来说,我们专注于时间轨迹(科学发现中使用的主要数量),并学习一个时间痕迹词典,其空间映射是空间映射的作用,该空间映射充当存在系数编码,该系数是在。此外,我们提出了一个新颖的图形滤波模型,该模型可以根据其共享时间
小胶质细胞是中枢神经系统(CNS)的常驻免疫细胞。小胶质细胞起源于早期胚胎阶段的蛋黄囊中的红细胞祖细胞,然后这些祖细胞在发育过程中通过广泛的迁移和增殖来殖民中枢神经系统。小胶质细胞占成年大脑中所有细胞的10%,而胚胎大脑中这些细胞的比例仅为0.5-1.0%。尽管如此,发育中的大脑中的小胶质细胞通过扩展芬膜虫在结构内广泛移动其细胞体。因此,它们可以与周围细胞相互作用,例如神经谱系细胞和血管结构的细胞。这种活跃的小胶质细胞运动性表明胚胎小胶质细胞在大脑发育中起关键作用。的确,最近越来越多的证据揭示了胚胎阶段的小胶质细胞功能。例如,小胶质细胞控制神经干细胞的分化,调节神经祖细胞的种群大小并调节神经元的定位和功能。此外,小胶质细胞不仅在神经谱系细胞上发挥作用,而且在血管上(例如支持血管形成和完整性)上发挥作用。本综述总结了对发展中大脑中小胶质细胞动力学和多面功能的最新进展,特别关注胚胎阶段,并讨论了其行为的基本分子机制。
结果:在急性时间尺度上,我们观察到电极插入机械创伤造成的结构损伤,证据是电极路径中的树突断裂和局部低荧光。在植入电极和仅有窗口的动物中,浅表血管生长和重塑都在最初几周内发生,但仅有窗口动物中明显的深层毛细血管生长在植入电极的动物中受到抑制。在较长的植入期后,有证据表明电极路径浅表的横断树突退化和局部神经元细胞体丢失,同时电极附近深层血管速度发生变化。所有动物的总尖峰率 (SR) 在植入后 3 至 9 个月达到峰值,然后下降。局部场电位信号在长达 6 个月的时间内保持相对恒定,尤其是在高伽马波段,表明电极长期存活并且神经元在距离电极较远的地方具有功能,但在后期时间点,一些动物的总尖峰率有所降低。最重要的是,我们发现逐渐的高伽马和SR降低均与局部细胞损失和电极100μm范围内毛细血管密度降低呈正相关。
神经元产生电信号,通过突触传输到其他细胞。首先,动作电位 (AP) 到达突触间隙(图 1 中的步骤 1),在那里它将通过神经递质传输化学信息(图 1 中的步骤 2),从而产生突触后电位 (PSP) 和局部电流(图 1 中的步骤 3)。PSP 将产生电流接收器并传播直到细胞体以产生电流源(图 1 中的步骤 4)。因此,PSP 会产生一个由负极(即接收器)和正极(即源)组成的电偶极子。该偶极子将产生初级(细胞内)电流和次级(细胞外)电流。M/EEG 信号来自突触后电位。更具体地说,M/EEG 信号来自大量同步神经元活动的空间和时间总和。但 MEG 和 EEG 之间存在显著差异。首先,就信号本身而言,MEG 信号主要由树突水平的 PSP 产生的细胞内电流引起,细胞外电流较少;EEG 信号对应于电位差,主要由细胞外电流引起。其次,就对偶极子方向的敏感性而言,EEG 对径向电流(位于脑回水平的活动)和切向电流(在脑沟内产生)都很敏感,尽管它具有
摘要。人工神经网络的神经元最初是在人们对生物神经元的了解远不如今天时发明的。我们的工作探索了对核心神经元单元的修改,使其与生物神经元更加平行。修改是基于这样的认识:生物树突不仅仅是被动激活漏斗,而且在将激活传递到细胞体时还会计算复杂的非线性函数。本文探讨了一种新颖的“穿孔”反向传播系统,该系统使深度神经网络的人工神经元能够更好地编码它们在原始架构中编码的相同特征。在初始网络训练阶段之后,将额外的“树突节点”添加到网络中,并分别进行训练,目标是:将它们的输出与原始神经元的剩余误差相关联。然后冻结训练后的树突节点,并进一步训练原始神经元,现在要考虑树突节点提供的额外误差信号。训练原始神经元然后添加和训练树突节点的循环可以重复多次,直到达到令人满意的性能。我们的算法已成功添加到跨多个领域的现代最先进的 PyTorch 网络中,提高了原始精度,并允许在不损失精度的情况下显着压缩模型。关键词:人工神经网络、深度学习、语音处理、药物发现、股票预测、机器学习、树突状积分、级联相关、人工神经发生
许多神经肌肉疾病是由导致主导性或功能障碍病理学的主要错义突变引起的。通过药物治疗或基因增强疗法来解决这种疾病的挑战,因为这些策略可能无法消除突变蛋白或RNA的作用。因此,这些主要疾病通常严重缺乏有效的治疗方法,这些疾病通常会导致严重的残疾或死亡。通过基因编辑对主要疾病等位基因的靶向失活是一种有前途的方法,有可能通过单一治疗完全消除病理原因。在这里,我们证明了等位基因特异性CRISPR基因编辑中的轴突charcot- marie-tooth(CMT)疾病的人类模型中,挽救了由神经形丝光链基因(NEFL,CMT 2e)中主导的错义突变引起的病理学。我们利用了一种快速有效的方法来从人类诱导的多能干细胞(IPSC)产生源自CMT2E患者的脊柱运动神经元。患病的运动神经元在分化的早期点概括了已知的病理表型,包括神经丝细胞体中神经丝轻链蛋白的异常积累。我们使用Cas9酶有选择地将患者IPSC的NEFL等位基因灭活,以在致病性N98S突变处引入移封。
腹痛是肠易激综合征和炎症性肠病 (IBD) 的常见症状,影响全球约 20% 的人口 (Grundy 等人,2019 年)。目前的疼痛疗法对肠道内脏疼痛效果不佳,且存在多种副作用,因此需要确定药物开发的新分子和细胞靶点。内脏腹痛的病理生理学通常起源于结直肠区域,涉及多个参与者,包括肠道微生物群、肠道上皮、免疫系统和神经系统,通过肠脑轴在不同层面发挥作用 (Lucarini 等人,2020 年、2022 年;Najjar 等人,2020 年)。从肠道到中枢神经系统的伤害性刺激主要由脊髓传入神经编码,其细胞体位于胸腰椎和腰骶背根神经节 (DRG;Grundy 等人,2019)。内脏疼痛是由肠道内产生的刺激的神经传导和传递改变引起的。目前的证据表明,内脏过敏是一种复杂的现象,由多种机制组成,免疫细胞通过释放不同的介质在结肠传入神经的过敏中发挥作用 (Grundy 等人,2019)。然而,也有报道称疼痛没有任何炎症状态,这表明除了炎症/免疫信号之外,还有其他因素在驱动疼痛的传递/持续。
抽象的细胞外囊泡(EV)在不同的生物过程中起关键作用,细胞之间的生物分子运输,并且已为治疗应用设计。有用的EV生物工程策略是在EV表面表达工程蛋白,以赋予靶向,生物活性和其他特性。衡量掺入如何在电动汽车人群中变化对于表征这种材料和理解其功能很重要,但是定量表征单一EV分辨率掺入的工程蛋白的绝对数量仍然具有挑战性。为了满足这些需求,我们开发了一个基于挂钩的表征平台,在该平台中,染料或其他合成物种可以共价并在EV表面上连接到工程蛋白上。为了评估该系统,我们采用了几种正交定量方法,包括流式细胞体 - 尝试和荧光显微镜,发现Halotag介导的定量通常在EV分析方法中具有鲁棒性。我们使用单囊泡流式细胞仪比较了Halotag标记与EV的抗体标签,从而使我们能够确保抗体标记可以低估EV上存在的蛋白质的实质性程度。最后,我们证明了使用屏障来比较蛋白质设计的EV生物工程。总体而言,Halotag系统是一个有用的EV特征工具,可补充和扩展现有方法。