神经元（neurons）是大脑的基本计算单元，其形态和连接方式决定了大脑的计算能力。神经元的多样性是由一系列基因表达波（waves of gene expression）所驱动的，这些基因表达波引导细胞通过一系列快速发育事件，最终定义神经元的身份。传统的实验表明，神经元亚型的特异性是由转录因子（transcription factors）与局部信号相互作用的级联反应决定的。然而，单细胞转录组学（single-cell transcriptomics）的研究表明，转录组（transcriptome）本身并不能完全解释神经元亚型的多样性，因为神经元还进化出了广泛的后转录调控程序（post-transcriptional programs），这些程序在空间和时间上塑造基因表达。 微RNA（micr...

慢性疼痛（chronic pain）是一种复杂的多维体验，涉及感觉、情感和认知等多个维度。尽管传统的镇痛药物和抗抑郁药物被广泛使用，但超过50%-60%的慢性疼痛患者未能从中受益。因此，寻找新的治疗策略成为迫切需求。近年来，神经调控技术（neuromodulation）作为一种替代疗法逐渐受到关注，其中初级运动皮层（primary motor cortex, M1）的刺激被认为是一种有效的治疗手段。然而，M1在慢性疼痛中的具体作用机制尚不明确。特别是，痛觉感觉输入如何影响M1的活动，以及如何通过纠正M1的缺陷来调节疼痛处理，仍然是未解之谜。 本研究旨在揭示M1在慢性疼痛中的神经回路机制，探讨感觉-运动交互在疼痛处理中的作用，并阐明M1通过下行抑制通路调节慢性疼痛的机制。这一研究不仅为理解慢性...

背景介绍 长期以来，科学界普遍认为哺乳动物的神经干细胞（Neural Stem Cells, NSCs）仅存在于中枢神经系统（Central Nervous System, CNS）中，尤其是大脑的特定区域，如海马齿状回（dentate gyrus）和侧脑室附近的脑室下区（subventricular zone）。这些区域的NSCs在成年后仍能持续生成新的神经元，这一过程被称为神经发生（neurogenesis）。然而，关于NSCs是否存在于中枢神经系统之外，尤其是外周神经系统（Peripheral Nervous System, PNS）中，一直存在争议。 外周神经系统主要由神经嵴细胞（Neural Crest Cells, NCCs）发育而来，而神经嵴干细胞（Neural Crest S...

学术背景 阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是老年人中最常见的神经退行性疾病，其主要病理特征包括淀粉样蛋白β（Aβ）沉积和tau蛋白的过度磷酸化。尽管衰老是AD的最主要风险因素，但神经元蛋白稳态（proteostasis）的下降如何导致AD患者大脑中异常蛋白沉积的细胞机制仍不明确。为了研究这一问题，研究者们开发了一种从人类皮肤成纤维细胞转分化而来的神经元模型（transdifferentiated neurons, tneurons），该模型保留了衰老的标志，并表现出与AD相关的脆弱性。 论文来源 本论文由Ching-Chieh Chou、Ryan Vest、Miguel A. Prado等来自Stanford University、Harvard Univers...

学术背景 化学交换饱和转移（Chemical Exchange Saturation Transfer, CEST）磁共振成像（MRI）是一种先进的非侵入性成像技术，能够提供活体组织的详细分子信息。CEST MRI通过选择性饱和特定代谢物的可交换质子，并将这种饱和转移到水分子中，从而实现对低浓度蛋白质和代谢物的检测和定量。尽管CEST MRI在神经退行性疾病和癌症等疾病的诊断中显示出巨大潜力，但其在临床中的应用仍面临诸多技术挑战，例如数据采集时间长、图像处理复杂以及解释难度大。这些问题限制了CEST MRI从研究环境向临床实践的过渡。 近年来，人工智能（Artificial Intelligence, AI）在医学影像领域的应用日益广泛，尤其是在处理大规模数据和提供精确诊断方面表现出色。AI...

背景介绍 痴呆症是一种全球性的健康问题，严重影响患者的生活质量，并给医疗系统带来巨大负担。阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD）和额颞叶痴呆（Frontotemporal Dementia, FTD）是痴呆症的两种常见类型，它们的症状有重叠，导致准确诊断和针对性治疗开发尤为困难。早期检测和准确诊断对于有效管理痴呆症至关重要。传统的诊断方法，如临床评估和神经影像技术（MRI、PET扫描），虽然有效，但成本高、耗时长且不易普及。因此，研究人员开始探索非侵入性、成本效益高的替代方法，如脑电图（Electroencephalography, EEG）。 EEG通过头皮上的电极捕捉大脑的电活动，具有高时间分辨率、成本低且易于使用的特点。痴呆症患者的大脑功能变化可以通过EEG信号...