小鼠条件性免疫反应的检索由前-后岛叶回路介导 学术背景 大脑与免疫系统之间的双向关系是哲学和科学研究的基石。近年来，研究人员已经确定了多条免疫系统影响大脑活动的途径，同时也有证据表明大脑可以调节免疫反应。条件性免疫反应（Conditioned Immune Response, CIR）是一种典型的巴甫洛夫条件反射，其中感官刺激（如味道）与免疫调节剂配对，再次体验该味道时，会引发厌恶行为和预期的免疫反应。尽管岛叶皮层在CIR中起着关键作用，但其具体的神经回路机制仍不清楚。 本研究旨在揭示CIR的神经回路机制，特别是前岛叶（Anterior Insular Cortex, AIC）和后岛叶（Posterior Insular Cortex, PIC）之间的双向连接在CIR中的具体作用。通过研究小...

视觉皮层发育中的可靠表征形成 学术背景 视觉皮层的发育是神经科学中的一个重要研究领域。在发育早期，视觉皮层的网络结构已经形成，但这些网络如何响应视觉经验的开始，并最终形成成熟的视觉表征，仍然是一个未解之谜。此前的研究表明，视觉皮层的初始网络结构是由内源性机制（endogenous mechanisms）驱动的，即在没有外界视觉刺激的情况下形成的。然而，视觉经验的引入如何影响这些网络，并使其发展出可靠的视觉表征，仍然不清楚。本研究通过单试验水平的慢性活体钙成像技术，探索了这一问题，提出了视觉经验如何通过前馈和反馈网络的“对齐”来塑造视觉皮层的可靠表征。 论文来源 本文由Sigrid Trägenap、David E. Whitney、David Fitzpatrick和Matthias Kas...

神经元微核传播调控小胶质细胞特性的研究 学术背景 小胶质细胞（microglia）是中枢神经系统（CNS）中的常驻免疫细胞，它们在维持脑内稳态、调节神经元发育、突触修剪以及响应病理状态中发挥关键作用。然而，尽管小胶质细胞的功能已被广泛研究，但其分化和成熟过程中所依赖的微环境信号仍不明确。特别是，小胶质细胞如何根据局部环境信号改变其形态和功能，这一问题尚未得到充分解答。 在此背景下，研究人员提出了一种新的假设：神经元的微核（micronuclei，MN）可能作为信号分子，调控小胶质细胞的特性和功能。微核是细胞分裂过程中染色体分离错误或物理压力导致的微小核结构，通常与癌症和基因组不稳定性相关。然而，微核在生理条件下的作用，尤其是其在神经元与小胶质细胞之间的细胞间通讯中的作用，尚未被深入研究。 论...

神经群体活动的时间动力学约束：脑机接口揭示的神经计算机制 学术背景 大脑的神经活动如何随时间演化，是理解感知、运动和认知功能的核心问题之一。长期以来，神经网络模型认为，大脑的计算过程涉及由网络连接塑造的神经活动时间进程。这一观点提出了一个关键预测：神经活动的时间进程应该是难以违反的。然而，这一预测在实际的生物学神经网络中是否成立，尚未得到直接验证。为了回答这一问题，研究人员利用脑机接口（Brain-Computer Interface, BCI）技术，挑战猴子违反其运动皮层中自然出现的神经群体活动时间进程，包括尝试以时间反转的方式遍历这些活动进程。通过这一实验，研究团队试图验证神经活动的时间进程是否反映了底层网络的计算机制，并探讨这些进程是否可以被人为改变。 论文来源 这篇论文由 Emily...

星形胶质细胞调控行为的新发现：AstroLight工具的应用 学术背景 长期以来，神经科学研究主要集中在神经元的活动上，而忽略了星形胶质细胞（astrocytes）在脑功能中的作用。尽管星形胶质细胞是大脑中数量最多的细胞类型之一，传统上它们被认为是均匀的、功能单一的支持细胞。然而，越来越多的研究表明，星形胶质细胞在调节突触活动、神经元通信以及行为调控中扮演着重要角色。尽管如此，由于缺乏能够精确操控特定星形胶质细胞亚群的工具，研究人员对星形胶质细胞在神经网络中的功能异质性及其具体作用机制了解有限。 本研究旨在解决这一难题，通过开发一种新型工具AstroLight，能够基于星形胶质细胞的钙信号（calcium signaling）在光依赖条件下诱导基因表达，从而精确标记和操控特定功能亚群的星形胶...

NOMPC离子通道铰链形成门控弹簧启动机械感觉 学术背景 机械感觉是生物体感知外界机械刺激并转化为电信号的过程，这一过程在触觉、听觉、重力感知以及内脏和肢体运动中起着至关重要的作用。机械感觉的起始依赖于机械敏感的离子通道（Mechanosensory Transduction Channels, MET通道），这些通道通过门控弹簧（gating spring）将机械力传递到通道的闸门，从而控制通道的开闭。门控弹簧的弹性使得通道能够在机械刺激的作用下在开闭状态之间切换。 长期以来，科学界对门控弹簧的分子身份存在争议。大部分研究聚焦于力传递蛋白如锚蛋白（ankyrin）重复结构域，认为它们可能充当门控弹簧。然而，这些假设缺乏直接的实验证据。本研究通过结合蛋白质结构域复制、机械测量、电生理学、分子...