海马体时空编码新进展——多路复用的θ相位编码及外界和自运动线索的调控机制 ——评述Nature Neuroscience最新发表论文：“allothetic and idiothetic spatial cues control the multiplexed theta phase coding of place cells” 一、学术背景与研究动因 空间导航与记忆在神经科学领域长期受到关注，海马体（hippocampus）作为脑内认知地图（cognitive map）产生与维持的关键结构，承载着空间信息编码与检索的核心功能。几十年来，关于海马体如何整合内外空间线索形成稳定且灵活的空间表征，一直是理论与实验亟待攻克的难题。 本研究聚焦于海马体主细胞——位置细胞（place cells）在θ...

学术背景 睡眠在记忆形成中扮演着至关重要的角色，尤其是非快速眼动睡眠（NREM sleep）被认为是记忆巩固的关键阶段。然而，记忆巩固的具体机制，尤其是细胞内信号分子如何与神经活动协调，仍然是一个未解之谜。其中，环磷酸腺苷（cyclic adenosine monophosphate, cAMP）作为细胞内第二信使，在学习和记忆中发挥了重要作用。尽管cAMP信号通路在记忆形成中的重要性已被广泛研究，但其在睡眠期间的实时动态变化及其与神经活动的协调关系仍不清楚。 为了解决这一问题，研究者们探索了cAMP在睡眠期间的动态变化，特别是其在NREM睡眠中的振荡模式，并试图揭示这些振荡如何影响海马体（hippocampus）与皮层（cortex）之间的相互作用，进而促进记忆的巩固。这一研究不仅填补了c...

阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）是最常见的痴呆症类型，其特征是大脑中淀粉样蛋白（Amyloid-beta, Aβ）斑块和神经纤维缠结（Neurofibrillary Tangles, NFTs）的积累，导致大脑功能的逐步退化。尽管Aβ斑块和NFTs长期以来被认为是AD病理的标志物，但针对这些病理蛋白的治疗策略效果有限，且常伴随严重副作用。因此，深入理解AD在分子和细胞水平上的病理机制，对于开发疾病修饰疗法至关重要。 海马体是大脑中与记忆、导航和认知密切相关的区域，尤其在AD早期阶段易受损害。然而，关于海马体在AD中的分子和细胞变化的研究主要依赖于小鼠模型，人类海马体的空间转录组图谱尚未被系统绘制。为此，本研究旨在通过空间转录组测序（Spatial Transcr...

关于冥想对大脑神经调节作用的研究：以慈心冥想为例 学术背景 冥想作为一种心理训练技术，长期以来被认为能够调节情绪、提升心理健康。特别是慈心冥想（Loving-Kindness Meditation, LKM），作为一种专注于培养对自己和他人的积极情感的冥想方式，被认为对情绪调节和心理健康有显著益处。然而，尽管冥想对大脑活动的影响已经通过功能性磁共振成像（fMRI）和脑电图（EEG）等非侵入性技术进行了广泛研究，但其在深部脑区（如杏仁核和海马体）中的神经机制仍不明确。深部脑区在情绪调节和记忆中扮演着重要角色，但由于技术限制，研究这些区域的活动一直是一个挑战。 本研究的作者团队希望通过利用癫痫患者植入的响应性神经刺激系统（Responsive Neurostimulation System, R...

母源X染色体对雌性小鼠认知和脑老化的影响 背景介绍 在哺乳动物中，雌性细胞拥有两条X染色体，一条来自母亲（母源X染色体，Xm），另一条来自父亲（父源X染色体，Xp）。在胚胎发育过程中，其中一条X染色体会随机失活，这一过程被称为X染色体失活（X inactivation）。这种失活机制导致雌性个体在细胞水平上形成X染色体的嵌合现象（mosaicism），即某些细胞表达母源X染色体，而另一些细胞表达父源X染色体。这种嵌合现象在个体之间存在差异，有些个体甚至表现出X染色体失活的显著偏斜（skew）。X染色体的亲本来源可能通过DNA甲基化等表观遗传机制影响基因表达，从而在衰老和疾病过程中起到缓冲作用。然而，X染色体失活的偏斜或嵌合现象是否会影响雌性个体的功能，尤其是认知和脑老化，仍然是一个未解之谜。...

海马体中空间和时间整合与竞争机制的研究综述 研究背景与意义 在人类和动物的大脑中，空间和时间构成了情景记忆的主要维度，这些维度在个体对事件顺序、位置、时长等信息的编码中起到关键作用。长期以来，研究发现海马体是记忆的关键脑区，特别是在空间与时间的认知中发挥着重要作用。海马体中的位置细胞（place cells）能够准确表示个体在环境中的位置，而时间细胞（time cells）则用于表示特定的时间段。这些细胞的活动使得海马体有能力同时编码空间和时间信息，为情景记忆提供了基础。然而，空间与时间信息在海马体中的交互机制依然存在许多未解之谜。特别是对于单一神经元层面的空间-时间整合机制，尚缺乏系统性的研究。 为探究这一问题，Chen等人开展了该项研究，系统分析了海马体CA1区神经元在不同导航任务中的表...