港大发现原发性脊柱侧弯主要因「SLC6A9基因」 出现变异

港大发现原发性脊柱侧弯主要因「SLC6A9基因」 出现变异 港大医学院的研究团队发现,原发性脊柱侧弯主要成因,是「SLC6A9 基因」的出现变异,令神经讯号的传递和协调中断,以及负责步行或呼吸等自主行为的「中枢模式发生器」失调,有关研究已在学术期刊《临床研究期刊》发表。港大医学院临床医学学院矫形及创伤外科学系系主任钟培言表示,医学界目前对脊柱侧弯的病因未有共识,今次是一项突破性发现,研究团队亦利用斑马鱼做研究,发现有药物能改善脊柱侧弯,有助医学界日后找出新的治疗方案或药物。钟培言指出,本港有3.5% 介乎10岁至18岁的青少年患有脊柱侧弯,一般于青春期时恶化,可导致各种并发症,包括影响心肺功能、背痛、高低膊、盘骨不对称等,造成外观问题,亦可能因此影响患者的社交和心理健康。 2024-01-24 15:53:37

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小触角,大发现:果蝇如何以少感知多? 这项研究的第一作者、物理学博士生帕尔卡-普里(Palka Puri)说:"我们的工作揭示了昆虫用来对复杂嗅觉刺激做出反应的感觉处理算法。研究表明,昆虫感觉神经元的专门组织是解开谜题的关键实现了一个重要的处理步骤,促进了中枢大脑的计算。"Puri和他的合著者,博士后学者Shiuan-Tze Wu、副教授Chih-Ying Su和助理教授Johnatan Aljadeff在《美国国家科学院院刊》上发表了这些发现。这项新研究挑战了以前关于中枢大脑是果蝇气味处理的主要场所的假设。相反,它表明昆虫感官能力的有效性依赖于其感官系统外围的"预处理"阶段,该阶段为稍后在中枢脑区进行的计算准备气味信号。加州大学圣迭戈分校的科学家们提出了一种解决方案,解决了果蝇如何利用简单而高效的系统识别气味的问题。图片来源:加州大学圣地亚哥分校阿尔杰德夫实验室果蝇通过触角来感知气味,触角上长满了能探测周围环境元素的感觉毛。每根感觉毛通常有两个嗅觉受体神经元(或称 ORN),它们会被环境中不同的气味分子激活。耐人寻味的是,同一根感觉毛上的嗅觉受体神经元通过电相互作用紧密耦合在一起。这种情况就好比两根载流导线紧靠在一起。电线携带的信号通过电磁相互作用相互干扰。然而,就果蝇的嗅觉系统而言,这种干扰是有益的。研究人员发现,当果蝇遇到气味信号时,感受器之间的特定干扰模式能帮助果蝇迅速计算出气味的"要点":"它对我是好是坏?"外围的这一初步评估结果随后被传递到果蝇大脑中枢的一个特定区域,在那里,有关外界气味的信息被转化为行为反应。研究人员发现,当果蝇遇到气味信号时,嗅觉感受器之间的特定干扰模式能帮助果蝇快速计算出气味的"要点"。资料来源:Palka Puri,加州大学圣地亚哥分校研究人员构建了一个数学模型,说明气味信号是如何通过 ORN 之间的电耦合进行处理的。然后,他们分析了蝇类大脑的线路图("connectome"),这是霍华德-休斯医学研究所研究园区的科学家和工程师生成的一个大规模数据集。这样,研究人员就能追踪来自感官外围的气味信号是如何整合到大脑中枢的。生物科学学院教师阿尔杰德夫说:"值得注意的是,我们的工作表明,最佳气味混合每根感觉毛发最敏感的精确比例是由耦合嗅觉神经元之间的基因预定大小差异决定的。我们的工作凸显了感觉外围在中枢大脑处理先天意义气味和学习气味方面意义深远的算法作用。"阿尔杰德夫用一个形象的比喻描述了这一系统。果蝇就像一台可以检测特定类型图像的专用相机,它已经开发出一种基因驱动的方法来区分图像,或者在这种情况下,区分气味混合物。他说:"我们发现,果蝇的大脑具有从这种非常特殊的相机中读取图像的线路,然后启动行为。"为了得出这些结果,研究人员将苏的实验室以前的研究成果进行了整合,这些研究成果描述了果蝇嗅觉系统中ORNs在感觉毛中的保守组织。在每只果蝇身上,相同气味分子所携带的信号总是相互干扰,这一事实向研究人员表明,这种组织是有意义的。苏说:"这项分析表明,大脑高级中枢的神经元如何利用外围的平衡计算。真正将这项工作提升到另一个高度的是,这种外围预处理能够在多大程度上影响高级大脑功能和电路操作。"这项工作可能会启发人们研究外围器官处理过程在其他感官(如视觉或听觉)中的作用,并有助于为设计具有解释复杂数据能力的小型检测设备奠定基础。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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