6.28 腦科學(xué)日報| Nature Medicine：大麻成癮的治療迎來曙光
第1776期 腦科學(xué)日報
2023年6月28日
科 學(xué) 時 訊
1，Interface Focus：大腦復(fù)雜自適應(yīng)動力學(xué)的神經(jīng)調(diào)節(jié)控制
來源：集智俱樂部
神經(jīng)控制與臨界性
控制構(gòu)成大腦的數(shù)十億個神經(jīng)元相互作用的物理原理仍然未被清楚揭示。系統(tǒng)中的各個元素——即神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞——本身也是復(fù)雜的，并且在功能上是非線性的，這進(jìn)一步增加了神經(jīng)系統(tǒng)動力學(xué)的復(fù)雜性。神經(jīng)系統(tǒng)微觀成分的巨大維度和復(fù)雜性如何受到足夠嚴(yán)格的控制以協(xié)調(diào)適應(yīng)性行為？
近日一篇新研究指出，為了實現(xiàn)這種協(xié)調(diào)能力，神經(jīng)元在相變臨界點附近是平衡的，在相變臨界點上，對神經(jīng)元興奮性的微小擾動會導(dǎo)致整體神經(jīng)活動的非線性變化。作者提出上行激活系統(tǒng)是控制關(guān)鍵大腦動力學(xué)的可行手段。通過調(diào)節(jié)目標(biāo)神經(jīng)元的興奮性和感受性，上行激活系統(tǒng)能夠移動挑中分布式神經(jīng)活動，以最大化涌現(xiàn)動力學(xué)的適應(yīng)能力，同時使大腦具有靈活性、穩(wěn)健性和效率。此外，作者討論了神經(jīng)調(diào)節(jié)物質(zhì)如何影響丘腦的信噪比特性。
2，Nature Medicine：大麻成癮或有救
來源：BioArtMED
大麻是當(dāng)今世界上傳播最為廣泛的毒品之一，并且有一定比例吸食大麻的人會發(fā)展為大麻使用障礙?；旧蠜]有治療手段可以緩解大麻成癮，或者是成功戒斷。近日，來自法國Aelis Farma, Bordeaux的Pier Vincenzo Piazza研究組探索了靶向大麻素受體的干預(yù)方法，并展示了臨床1期和2a期實驗結(jié)果。研究人員開發(fā)了一套新型藥物類型“大麻素受體的信號特異性抑制劑”，這類新型分子具有孕烯酮醇的效果，卻不會代謝為其他類固醇，從而具有良好的成藥特征。作者研發(fā)了第一例大麻素受體的信號特異性抑制劑AEF0117，這類藥物可以選擇性抑制四氫大麻素所導(dǎo)致的一系列胞內(nèi)活動，但不會影響個體行為。實驗結(jié)果顯示AEF0117可以作為一類安全有效治療大麻使用障礙的藥物來用于臨床。
3，EMBO J：余發(fā)星/張瑞霖合作發(fā)現(xiàn)AMOT切割活化信號通路及其促進(jìn)血管新生功能
來源：BioArt
Hippo信號通路是一條從果蠅到哺乳動物保守的信號通路，在調(diào)控器官大小、維持組織穩(wěn)態(tài)過程中發(fā)揮重要的作用。Angiomotin（AMOT）家族蛋白是脊椎動物特有的Hippo通路調(diào)控元件，AMOT家族蛋白可以通過調(diào)節(jié)細(xì)胞極性、細(xì)胞連接和細(xì)胞遷移，影響血管新生。然而關(guān)于AMOT調(diào)控血管新生的潛在分子機(jī)制尚不清楚。
近日，復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院/附屬兒科醫(yī)院余發(fā)星團(tuán)隊及武漢大學(xué)泰康醫(yī)學(xué)院張瑞霖團(tuán)隊通過大量的生化實驗鑒定出了一條全新的AMOT切割活化通路，并從細(xì)胞、斑馬魚、小鼠等多個層面全方位驗證了AMOT的切割激活在生理及病理性血管新生中的重要功能。該工作表明Hippo通路中除了YAP/TAZ調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖，AMOT可以作為非經(jīng)典下游效應(yīng)分子調(diào)節(jié)細(xì)胞運(yùn)動及血管新生。
4，Nature子刊：神經(jīng)外科中的軟設(shè)備
來源：WEST可穿戴電子
神經(jīng)組織很脆弱，當(dāng)與由堅硬、不屈服的材料制成的設(shè)備連接或操縱時容易損壞。軟醫(yī)療設(shè)備與生物組織的機(jī)械不匹配程度較低，但仍經(jīng)久耐用。因此，它們可以為一系列使用“硬”設(shè)備無法完全解決的臨床問題提供獨特的解決方案。近日，帝國理工學(xué)院Firat Güder和Sabrina Smith課題組評論了軟設(shè)備在手術(shù)工具，藥物輸送和神經(jīng)電極三個方面的應(yīng)用場景，討論目前的應(yīng)用障礙以及未來的發(fā)展展望。
文章指出，軟機(jī)器人作為一個領(lǐng)域經(jīng)歷了十年的快速發(fā)展，在此期間，許多研究都是“為軟而軟”。為了確保可持續(xù)性，重點應(yīng)放在尋找只能通過軟醫(yī)療設(shè)備解決的應(yīng)用上。柔軟的，特別是可拉伸的電極在適應(yīng)性兒科脊柱植入物中也有潛在的應(yīng)用，這些植入物可以隨著兒童的解剖結(jié)構(gòu)而變化。軟材料最終將提高植入神經(jīng)裝置的生物相容性、壽命和多功能性。
5，Science Robotics綜述：動物運(yùn)動的神經(jīng)力學(xué)-從生物學(xué)到機(jī)器人技術(shù)
來源：CAAI認(rèn)知系統(tǒng)與信息處理專委會
物種的研究表明，用于運(yùn)動的神經(jīng)回路的全球組織在脊椎動物和無脊椎動物中在很大程度上是保守的。在脊椎動物和無脊椎動物中，來自大腦的相對較少的神經(jīng)元負(fù)責(zé)參與SC和VNC中的下游運(yùn)動回路。這些被認(rèn)為主要通過驅(qū)動中樞模式發(fā)生器（CPG），神經(jīng)元或神經(jīng)元回路來參與運(yùn)動系統(tǒng)，這些神經(jīng)元或神經(jīng)元回路在沒有突發(fā)輸入的情況下產(chǎn)生周期性爆發(fā)，以產(chǎn)生有節(jié)奏的附屬物和身體運(yùn)動。
文章介紹案例研究，說明如何使用這種神經(jīng)機(jī)器人框架分別在科學(xué)和工程研究中測試和利用實驗衍生的運(yùn)動控制原理。此外，文章指出生物靈感可以使機(jī)器人接近動物的敏捷性和多功能性。這些機(jī)器人會隨著時間的推移而改進(jìn)，學(xué)習(xí)新的運(yùn)動技能，并可能將技能從一個機(jī)器人轉(zhuǎn)移到另一個機(jī)器人。
6，JAMA子刊：兒童癌癥存活者長大后發(fā)生認(rèn)知障礙的主要風(fēng)險因素
來源：兒童腫瘤前沿
約40%兒童癌癥存活者在確診后5-10年內(nèi)，會面臨神經(jīng)認(rèn)知障礙的挑戰(zhàn)。對于那些在治療后頭10年未出現(xiàn)特定認(rèn)知領(lǐng)域障礙的兒童，他們在成年后是否仍會比普通人有更高的神經(jīng)認(rèn)知障礙風(fēng)險呢？
近日，圣裘德兒童研究醫(yī)院Nicholas S. Phillips 及其研究團(tuán)隊基于兒童癌癥存活者研究（CCSS）數(shù)據(jù)，比較了2375名兒童癌癥存活者和隨機(jī)選取的232名幸存者的兄弟姐妹，發(fā)現(xiàn)存活者發(fā)生晚期記憶障礙的風(fēng)險遠(yuǎn)高于其兄弟姐妹，而化療、腦部放療、吸煙、低學(xué)歷與低活動水平均與風(fēng)險升高有關(guān)。在生命早期使用甲氨蝶呤、中樞神經(jīng)系統(tǒng)定向治療等方案，很可能改變了大腦發(fā)育的過程，降低了存活者的神經(jīng)認(rèn)知儲備，從而使得衰老相關(guān)進(jìn)程加快。
7，《柳葉刀》子刊：北方人比南方人更容易中風(fēng)，或與這三種因素有關(guān)
來源：醫(yī)學(xué)新視點
卒中（中風(fēng)）是全球排名第二、中國排名第一的致死和致殘原因。近日，The Lancet Regional Health -Western Pacific發(fā)表一項研究，表明中國人中風(fēng)遺傳易感性呈現(xiàn)出北高南低的特點，中風(fēng)風(fēng)險與死亡率、傷殘調(diào)整壽命年（DALYs）、生命損失年（YLs）、健康壽命損失年（YLDs）相關(guān)，但與患病率不相關(guān)。
研究涉及到的30個省份，以秦嶺-淮河為分界線，中風(fēng)遺傳易感性表現(xiàn)為北高南低的特點，即相比于南方地區(qū)，北方地區(qū)人群罹患中風(fēng)的風(fēng)險更高。相比于南方地區(qū)，北方地區(qū)人群中風(fēng)風(fēng)險更高可能與BMI、血壓、飲酒有關(guān)，相比于YLD，YLs與中風(fēng)遺傳易感性關(guān)聯(lián)更強(qiáng)。
8，Royal Society Open Science：老虎也有不同的個性，這有助于它們在野外生存
來源：生物探索
近日一篇文章研究了老虎個性的個體差異。研究人員將研究對象集中在了兩個來源的樣本：其一包括152只生活在中國最大保護(hù)區(qū)——哈爾濱東北虎園中的老虎，其二包括96只生活在黑龍江省海林市橫道河子?xùn)|北虎園的老虎。在對這248只東北虎進(jìn)行人格測試后發(fā)現(xiàn)，不同的個體擁有獨特的個性特征，且這些特征會影響它們的繁殖和生存成功率。
研究人員最終以“威嚴(yán)”（Majesty）和“穩(wěn)重”（Steadiness）命名研究中發(fā)現(xiàn)的兩個最主要的特征。“威嚴(yán)”評分較高的老虎表現(xiàn)得更為健康，會捕食更多的活體動物，進(jìn)食和交配也更多，這類老虎“被人類評估者判定為虎群中地位較高者”?！胺€(wěn)重”的老虎則表現(xiàn)出更溫和、更誠實、更有愛心的特點。這些特質(zhì)可能在老虎尚未離開母親生活的2-3年間發(fā)揮了一定的作用。
審校：Simon
