抗炎分子的减少可能在大脑衰老过程中发挥关键作用

抗炎分子的减少可能在大脑衰老过程中发挥关键作用几十年前，科学家在大鼠大脑中发现了一类新的脂质，被称为SGDG（3-磺基半乳糖基二酰基甘油）。当时有几项研究显示，这些SGDG似乎在大鼠大脑的发育过程中发挥了作用，然后随着动物年龄的增长数量减少。但到了20世纪70年代末，研究人员已经完全忘记了SGDG。它们从未被确定为存在于人类大脑中，并被归入动物分子数据库的脚注。新研究的第一作者DanTan解释说："SGDG在20世纪70年代首次被确认，但后续研究很少。这些脂质基本上被遗忘了，在脂质数据库中不见踪影。没有人知道SGDG会在衰老过程中发生变化或受到调节，更不用说它们具有生物活性，而且可能是可治疗的目标"。Tan及其同事的新研究从未着手专门研究SGDG。相反，最初的重点是对小鼠大脑中随着年龄增长的脂质变化进行广泛的调查。在进行这项调查时，研究人员发现SGDG在小鼠的整个生命过程中会逐渐减少。该研究还显示，SGDG与年龄相关的下降特别发生在动物的中枢神经系统。研究的下一步涉及合成SGDG并探索其生物作用。在实验室测试中，研究人员发现SGDG具有抗炎特性，这表明它们与年龄有关的下降可能影响神经退行性疾病。该研究的最后一部分是研究SGDG是否真的存在于人脑中。上次在1978年进行调查时，没有检测到SGDG。然而，从那时起，分析技术不断发展，利用新技术，该研究首次在人类和灵长类动物的大脑中发现了SGDG的证据。研究人员在研究报告中总结说："据我们所知，这是第一项显示一类与衰老有关的中枢神经系统脂类发挥抗炎作用的研究。我们的研究结果表明，随着年龄的增长，SGDG的逐渐丧失有助于老年大脑的神经炎症，最终导致与衰老有关的病理变化。"该研究的共同通讯作者AlanSaghatelian特别关注脂类的研究。他认为脂质是衰老研究中一个极度缺乏研究的领域，虽然肯定需要做更多的工作来确定SGDG下降对人类的影响，但这些发现很好地证明这些脂肪分子是值得研究的。Saghatelian说："这些SGDG显然在衰老中发挥着重要作用，这一发现开启了一种可能性，即我们一直缺少的其他关键衰老途径。这是一个相当明显的案例，未来应该更多地挖掘它。"了解更多：https://www.salk.edu/news-release/salk-scientists-discover-new-molecules-that-decline-in-the-aging-brain/...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331575.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331575.htm

章鱼胺：大脑的SOS信号在神经退行性中起关键作用

章鱼胺：大脑的SOS信号在神经退行性中起关键作用研究人员揭示了章鱼胺（一种在无脊椎动物中的主要神经递质，在哺乳动物中少量存在）如何与哺乳动物大脑中的细胞相互作用以防止细胞死亡。科学家们发现，当在小鼠大脑皮层的星形胶质细胞培养物中引入一定水平的章鱼胺时，它会触发乳酸的产生，从而促进细胞的生存。这些发现至关重要，因为它们揭示了章鱼酰胺在哺乳动物大脑中的功能，它被比喻为一种SOS信号，促使星形胶质细胞产生能量以防止细胞因ATP短缺而死亡。这一发现可能有助于开发治疗阿尔茨海默病、帕金森病和双相情感障碍等疾病的方法，这些疾病都与辛胺水平失衡有关。资料来源：西北大学尽管在哺乳动物的大脑中仍有微量的章鱼胺，但其功能已被肾上腺素所取代。长期以来，人们认为它是哺乳动物进化过程中的遗留物，但此前人们对章鱼胺在人脑中的作用并不十分了解。在目前的研究中，研究人员首先着手了解占人类中枢神经系统大多数细胞的星形胶质细胞是如何在神经退行性疾病中造成大脑功能障碍的。在来自小鼠大脑皮层的星形胶质细胞培养物中，科学家们发现，引入一定水平的章鱼胺促使星形胶质细胞产生乳酸，促进细胞的生存。KenandRuthDavee神经学部运动障碍科助理教授GabrielaCaraveoPiso博士说："我们的发现非常重要，因为我们发现了这种微量胺--章鱼胺在哺乳动物大脑中运作的方式。我们可以把它想象成一个SOS信号；受压的神经元向星形胶质细胞发出这个信号，向它们输送能量，输送乳酸。在适当的水平上，章鱼胺允许星形胶质细胞读取这个求救信号并开始制造能量，这将保护细胞不因缺乏ATP而死亡。如果有太多的章鱼胺，那就有点像烟雾阻碍了SOS的方式。它不能被星形胶质细胞所读取"。CaraveoPiso说，这些发现可能有助于为未来治疗阿尔茨海默病、帕金森病和躁郁症提供信息，所有这些疾病都与大脑中的章鱼胺水平失调有关。"长期以来，乳酸被认为是一种废物。但事实证明，它不是，它是一种非常重要的燃料，神经元需要将其转化为更高形式的能量，"CaraveoPiso说。"我们认为这很重要，因为这可能会影响到章鱼酰胺水平改变的其他疾病，包括阿尔茨海默病和精神障碍。"展望未来，Piso和她的合作者希望能更好地了解章鱼胺在健康大脑中的运作方式。"我们现在想知道的是：这是否只发生在类似疾病的条件下？或者说，在学习和记忆等生理条件下，章鱼胺是否发挥作用，在这些条件下，神经元也会经历高能量需求？"CaraveoPiso说。"鉴于章鱼胺可以驾驭星形胶质细胞的乳酸代谢，我们也有兴趣了解在记忆和学习以及衰老这种情况下，乳酸代谢在大脑中的作用。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1357665.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1357665.htm

常见的成分:盐可能在能源转型中发挥关键作用

常见的成分:盐可能在能源转型中发挥关键作用它强调了在与盐打交道方面具有丰富经验的行业，如溶液开采、盐提取、石油和天然气勘探，可以在支持这一转变方面发挥的作用。"我们看到了将从几十年的研究、碳氢化合物勘探和盐盆地开采中获得的知识和数据应用于能源转型技术的潜力，"主要作者、该局的研究科学家OliverDuffy说。"最终，对盐的行为方式的更深入了解将帮助我们优化设计，减少风险，并提高一系列能源转型技术的效率。"STARR主要调查员LorenaMoscarDELLi（中间）和博士后研究人员AnderMartinez-Doñate（左）和NurSchuba（右）与来自西德克萨斯州二叠纪盆地的岩芯样品。该团队正在评估该地区涉及氢气储存和碳捕获、利用和储存的新兴能源机会。这项研究发表在《Tektonika》杂志上。盐在塑造地球的地下层方面具有影响作用。它很容易被地质力量挤压成复杂而庞大的矿床，有些地下盐结构比珠穆朗玛峰还高。这些结构及其周围的地质为能源开发和排放管理提供了许多机会，研究报告的共同作者、该局的德克萨斯州先进资源回收（STARR）项目主任LorenaMoscardelli说。她说："地表基础设施、可再生能源潜力、有利的地下条件和接近市场的共同定位是计划地下储氢的关键。STARR目前正在参与西德克萨斯州的新兴能源机会，这些机会涉及该地区的氢气和碳捕获、利用和储存潜力。"盐穹是炼油厂和石化行业使用的成熟的氢气容器。根据该文件，这些盐层也可以被用作能源生产所需的氢气的容器。更重要的是，它们周围的多孔岩石可以作为二氧化碳排放的永久储存点。该研究描述了从天然气中生产氢气（称为"蓝氢"）和储存二氧化碳的潜在好处。当氢气被送往盐穴时，生产所产生的二氧化碳排放可以通过将其转移到周围的岩石中进行永久储存而不被大气污染。大型地下盐层有可能以多种方式帮助能源转型。盐矿床可以承载储存氢气的洞穴（左），并可以帮助引导地热发电（右）。盐层附近的地质（左中）通常很适合进行永久性碳储存，通过将排放物转移到地下，使其远离大气。研究人员表示，德克萨斯州海湾地区有许多被多孔沉积岩包围的盐穹，特别适合这种类型的综合生产和储存。该研究还涉及到盐如何帮助采用下一代地热技术。尽管该行业仍处于早期阶段，但研究人员展示了它如何利用盐从更温暖的底层岩石中轻松传导热量的能力来生产地热发电。局长ScottTinker说，由于盐在开发新能源方面可以发挥作用，因此彻底探索多种途径是很重要的。他说，该局的研究人员在这方面正发挥着关键作用。"研究人员几十年来一直在研究地下盐层。他说："因为它们在碳氢化合物勘探中的作用，作为战略石油储备的一部分，用于储存天然气，现在还有储存氢气的潜力。这就是研究人员的了不起之处。不断地发展，改进，并找到新的应用。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1348313.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1348313.htm

是什么让人类的智慧与众不同？科学家找出了解大脑的新窗口

是什么让人类的智慧与众不同？科学家找出了解大脑的新窗口研究人员发现，人类大脑增强的处理能力可能源于我们神经元结构和功能的差异。图像来源：昆士兰大脑研究所/斯蒂芬-威廉姆斯教授他们最近在《细胞报告》杂志上发表了他们的发现。昆士兰大学昆士兰大脑研究所（QBI）的斯蒂芬-威廉姆斯教授解释说，他的团队研究了人类新皮层锥体神经元嵌入其神经元网络的电特性。"为了研究人类神经元，我们从人类新皮层的小块组织中制备了活体组织片，这些组织片是从两家医院接受神经外科手术以缓解难治性癫痫或切除脑肿瘤的病人身上收集的，"威廉姆斯教授说。"我们通过对人类和啮齿类动物的锥体神经元的细胞体和细树突进行错综复杂的同步电记录来比较人类和啮齿类动物的电特性。我们的研究显示，人类和啮齿动物的新皮层锥体神经元具有共同的基本生物物理特性。例如，我们发现人类和啮齿类新皮层锥体神经元的树突都会产生树突钠尖峰，这表明整合一个神经元接收的成千上万个输入信号的机制是一致的。然而，我们发现人类新皮层锥体神经元的计算功能得到了极大的加强"。该研究的共同作者、QBI博士后HelenGooch博士表示，研究小组发现人类新皮层锥体神经元的树状结构，也就是携带电信号的树枝状延伸部分比其他哺乳动物，如啮齿类动物的树状结构更大、更复杂。Gooch博士说："人类树突树的这种阐述伴随着在多个地点产生树突尖峰，这些尖峰积极地在神经元中扩散，以驱动每个神经元的输出信号。我们认为，这种分布式树突信息处理的增强因此可能是提高我们大脑整体处理能力的一个因素"。这种发现的转化为更好地理解人类大脑的电活动在疾病中如何受到干扰铺平了道路。母校医院神经科医生和共同作者LisaGillinder博士说："作为临床研究人员，我们不仅对了解人类脑细胞的正常功能感到兴奋，而且通过这一领域的未来研究，我们还旨在更好地了解像癫痫这样的疾病所发生的功能变化，希望能改善治疗。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333357.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333357.htm

研究表明宇宙裂变可能在重元素的形成过程中发挥了作用

研究表明宇宙裂变可能在重元素的形成过程中发挥了作用裂变模型发现了以前从未在恒星中直接观测到的核过程的清晰指纹。元素周期表中铁以上的元素被认为是在大爆炸中产生的，如两颗中子星合并或在罕见的超新星中。新的研究表明，裂变可能是宇宙中重元素产生的过程。研究人员梳理了存在于非常古老恒星中的各种元素的数据，发现了裂变的潜在特征，表明自然界很可能产生超出元素周期表中最重元素的超重原子核。洛斯阿拉莫斯国家实验室的理论物理学家、《科学》杂志上一篇介绍这项研究的论文的共同作者马修-芒鲍尔（MatthewMumpower）说："人们一直认为裂变发生在宇宙中，但到目前为止，还没有人能证明这一点。"Mumpower说，研究人员利用最新的观测结果发现，银等轻型精密金属与铕等稀土原子核之间存在关联。当其中一组元素上升时，另一组中的相应元素也会上升--这种相关性是正的。两颗中子星的合并是通过快速中子捕获过程合成元素周期表中较重元素的主要候选地点之一。图中显示的是两颗中子星碰撞释放出中子，放射性原子核迅速捕获这些中子。中子俘获和放射性衰变的结合随后产生了较重的元素。整个过程据信发生在一秒钟之内。资料来源：洛斯阿拉莫斯国家实验室（马修-蒙帕尔）"令人难以置信的"裂变证据Mumpower说："在不同的恒星中出现这种情况的唯一可能就是在重元素形成过程中存在一个一致的过程。研究小组测试了所有的可能性，而裂变是能够再现这一趋势的唯一解释。这是令人难以置信的深远意义，是宇宙中裂变运行的第一个证据，证实了我们几年前提出的理论。随着我们获得更多的观测数据，宇宙在说，嘿，这里有一个特征，它只能来自裂变。"研究还表明，原子质量（质子数加中子数）为260的元素可能存在，这比元素周期表中的高端元素更重。Mumpower开发了用于预测和指导观测发现的裂变模型，该模型由研究作者、北卡罗来纳州立大学的伊恩-罗德勒（IanRoederer）领导。长期以来，天体物理学家一直认为铁以外的重元素是在被称为超新星的恒星爆炸或两颗中子星合并时形成的。顾名思义，后者主要由中子组成，中子与质子共同构成所有原子的原子核。通过被称为"r过程"的快速中子俘获过程，原子核抓住中子形成更重的元素。至于有些原子会不会因为太重而无法保持在一起而分裂，或者裂变，形成两个较轻但仍然很重的元素原子（并释放出巨大的能量），半个世纪以来一直是个谜。在2020年的一篇论文中，Mumpower首次预测了r过程原子核的裂变碎片分布。随后，TRIUMF的合作者尼科尔-瓦什（NicoleVassh）领导的一项研究预测了轻型精密金属和稀土原子核的共同产生。钌、铑、钯和银等元素以及铕、钆、镝和钬等元素的共同产生，可以通过将预测与恒星集合中的元素丰度进行比较来检验。Roederer领导的新分析梳理了来自42颗恒星的观测数据，准确地发现了预测的相关性。这种模式提供了裂变产生这些元素的明显特征，以及元素周期表中稍重、稍高的元素的类似模式。"在我们拥有足够数据的r过程增强恒星中，这种相关性非常强大。每当大自然产生一个银原子时，它也会按比例产生更重的稀土原子核。这些元素群的组成是同步的，"Mumpower说。"我们已经证明，只有一种机制能对此负责--裂变，而人们从20世纪50年代起就一直在为此绞尽脑汁。"从"库存管理"到"星空""在洛斯阿拉莫斯，我们开发了核裂变模型，因为作为实验室任务的一部分，我们无法测量所有与武器研究相关的东西，"Mumpower说。"这些模型让物理学家能够解释实验，并在缺乏测量时填补数据。自1992年美国停止核武器试验以来，有关裂变的实验数据一直很有限。与测量数据相比，模型的表现非常出色，因此，在没有测量数据的情况下，模型的推断结果是可信的。研究重元素的形成需要短寿命和长寿命物种的核输入。裂变当量是将相对较重的原子分裂成较轻原子的过程的产物--与核武器和反应堆中使用的过程相同。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403019.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1403019.htm

耶鲁科学家找到了人类大脑前额叶皮层区域的独有特征

耶鲁科学家找到了人类大脑前额叶皮层区域的独有特征在2022年8月25日发表于《科学》杂志上的一篇论文中，耶鲁大学研究人员详细介绍了人类大脑前额叶皮层的独有特征。据悉，背外侧前额叶皮层（dlPFC）是灵长类动物独有的大脑区域，其在高阶认知能力方面起到了重要的作用。而借助单细胞RNA测序技术，研究人员分析了从成人、黑猩猩、猕猴、以及狨猴身上收集的数十万个dlPFC细胞中的基因表达水平。截图（来自：Science）论文资深作者、耶鲁大学Harvey&KateCushing神经学教授、兼比较医学/遗传学/精神病学教授NenadSestan表示：尽管当下我们将背外侧前额叶皮层（dlPFC）视作人类身份的核心组成部分，但仍不清楚它为何被人类所独有、并将我们与其它灵长类动物区分开来。好消息是，现在我们已经知悉了更多线索。为了回答这个问题，科学家们首先遍历了在人类或其它分析过的非人类灵长类物种中，是否也存在任何独特的细胞类型。在对具有相似表达谱的细胞进行分组后，研究人员发现了109种共享的灵长类细胞类型、且其中有五种并非所有物种所共有。其中包括一种仅存在于人类身上的小胶质细胞/大脑特异性免疫细胞，以及仅由人类和黑猩猩共享的另一种细胞。深入了解后，可以确定这种具有人类特异性的小胶质细胞类型，存在于物种的整个发育和成年期——表明这些细胞在维持大脑、而不是对抗疾病方面发挥了作用。NenadSestan教授补充道，与其他灵长类动物相比，人类生活在一个非常不同的环境中，有着独特的生活方式和神经胶质细胞。其中包括的小胶质细胞，对上述差异非常敏感——意味着该细胞类型可能代表了对环境的免疫反应。此外在对小胶质细胞基因表达的分析中，耶鲁科学家还发现了另一个人类特有的惊喜，那就是FOXP2基因的存在。这一发现引起了研究人员的极大兴趣，因为FOXP2的变体与言语运动障碍有关——这是一种让患者难以产生言语的疾病。另有研究表明，FOXP2与其它神经精神类疾病有关——比如自闭症、精神分裂症和癫痫。Sestan及其同事指出，在一部分兴奋性神经元中，该基因表现出了灵长类动物的特异性表达、但又在小胶质细胞中表现出了人类的特异性表达。该实验室的博士后助理兼研究合著者ShaojieMa总结道：几十年来，FOXP2引起了科学家们的浓厚兴趣，但我们迟迟没有知晓它是如何让人类具有这种区别于其它灵长类动物的独特性的。我们对FOXP2的新发现感到异常兴奋，因其开辟了语言和疾病研究的新方向。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1312423.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1312423.htm