新发现可能使减肥和保持体重的过程变得更加容易

新发现可能使减肥和保持体重的过程变得更加容易对许多人来说，最令人沮丧的方面之一是卡路里限制的溜溜球效应，有数据显示节食者通常在两年内恢复了一半的减肥体重，五年后约80%。这通常被视为个人的失败，并可能产生长期的身体、情绪和心理影响。但是，这可能并不是所有的厄运和忧郁。马克斯-普朗克代谢研究所（MPIMR）和哈佛大学医学院的研究人员已经发现，节食时大脑中的神经通路发生了重大变化，有更强的信号传递到调解饥饿感的神经上。抑制这些信号可能有助于科学家开发更好地帮助人们保持体重的治疗方法。领导这项研究的MPIMR研究员HenningFenselau说："人们主要关注节食后的短期影响。"我们想观察大脑在长期内会发生什么变化"。为此，研究人员让小鼠节食并监测大脑回路，重点关注下丘脑中的阿古蒂相关肽（AgRP）神经元，该神经元被称为控制饥饿感。以前的研究表明，刺激这些神经元如何导致食物消耗量的急性上升。他们发现，当动物处于饮食状态时，通向AgRP神经元的神经元通路会放大，并保持在这些放大的水平上，导致极端的饥饿信号，从而导致更大的食物摄入和更快的体重增加。"这项工作增加了对神经线路图如何控制饥饿的理解，"来自哈佛医学院的共同作者布拉德福德-洛威尔说。"我们之前发现了一组关键的上游神经元，它们物理性地突触到AgRP饥饿神经元并使其兴奋。在我们目前的研究中，我们发现这两个神经元之间的物理神经递质连接，在一个称为突触可塑性的过程中，随着节食和减肥而大大增加，这导致了持久的过度饥饿"。当研究人员抑制这些神经元之间的连接时，AgRP活动减少，动物对食物摄入的反应更加规范。不足为奇的是，这可以带来体重增加明显减少。Fenselau说："这可能给我们提供了减少溜溜球效应的机会。"从长远来看，我们的目标是为人类找到可以帮助维持节食后体重减轻的疗法。为了实现这一目标，我们继续探索如何能够阻断介导人类神经通路强化的机制。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351295.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351295.htm

新发现的生物标记物对神经元再生有预测能力

新发现的生物标记物对神经元再生有预测能力神经元是构成我们大脑和脊髓的主要细胞，是受伤后再生最慢的细胞之一，许多神经元无法完全再生。尽管科学家在理解神经元再生方面取得了进展，但仍不清楚为什么有些神经元能够再生而另一些神经元却不能。加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员利用单细胞RNA测序（一种确定单个细胞中哪些基因被激活的方法）发现了一种新的生物标记，可用于预测神经元在受伤后是否会再生。他们在小鼠身上测试了他们的发现，发现该生物标志物在整个神经系统和不同发育阶段的神经元中始终可靠。该研究于2023年10月16日发表在《Neuron》杂志上。“单细胞测序技术正在帮助我们比以往任何时候都更详细地了解神经元的生物学，这项研究确实证明了这种能力，”资深作者、神经科学系教授郑滨海博士说。加州大学圣地亚哥分校医学院。“我们在这里发现的可能只是基于单细胞数据的新一代复杂生物标记物的开始。”研究人员重点关注皮质脊髓束的神经元，这是中枢神经系统的关键部分，有助于控制运动。受伤后，这些神经元是最不可能再生轴突的神经元之一——轴突是神经元用来相互交流的又长又薄的结构。这就是为什么大脑和脊髓损伤如此具有破坏性。神经元（此处以红色和黄色显示）是受伤后再生最慢的细胞之一。在小鼠大脑的这一部分中，黄色神经元正在再生，而红色神经元则无法再生。图片来源：加州大学圣地亚哥分校健康科学第一作者HugoKim博士说：“如果你的手臂或腿部受伤，这些神经可以再生，并且通常可以完全恢复功能，但中枢神经系统的情况并非如此。大多数大脑和脊髓损伤很难恢复，因为这些细胞的再生能力非常有限。”识别生物标志物研究人员利用单细胞RNA测序来分析脊髓损伤小鼠神经元的基因表达。他们利用现有的分子技术鼓励这些神经元再生，但最终，这只对部分细胞有效。这种实验设置使研究人员能够比较再生和非再生神经元的测序数据。此外，通过关注相对较少的细胞（仅超过300个），研究人员能够非常仔细地观察每个细胞。“就像每个人都是不同的一样，每个细胞都有自己独特的生物学特性，”郑说。“探索细胞之间的微小差异可以告诉我们很多关于这些细胞如何工作的信息。”HugoKim博士（左）在郑滨海博士（右）的监督下设计并执行了单细胞RNA测序实验。图片来源：加州大学圣地亚哥分校健康科学研究人员使用计算机算法分析测序数据，确定了一种独特的基因表达模式，可以预测单个神经元在受伤后是否最终会再生。该模式还包括一些以前从未涉及神经元再生的基因。“这就像神经元再生的分子指纹，”郑补充道。验证再生分类器为了验证他们的发现，研究人员在26个已发表的单细胞RNA测序数据集上测试了这种分子指纹（他们将其命名为再生分类器）。这些数据集包括来自神经系统各个部分和不同发育阶段的神经元。研究小组发现，除了少数例外，再生分类器成功预测了单个神经元的再生潜力，并能够重现先前研究中的已知趋势，例如出生后神经元再生的急剧下降。“根据来自完全不同研究领域的多组数据验证结果告诉我们，我们已经发现了有关神经元再生的基础生物学的一些基本知识，”郑说。“我们需要做更多的工作来完善我们的方法，但我认为我们已经发现了一种对所有再生神经元都通用的模式。”虽然小鼠身上的结果很有希望，但研究人员提醒说，目前再生分类器是一种帮助实验室神经科学研究人员的工具，而不是诊所患者的诊断测试。“在临床环境中使用单细胞测序仍然存在很多障碍，例如成本高、分析大量数据困难，以及最重要的是，无法获取感兴趣的组织，”郑说。“目前，我们有兴趣探索如何在临床前环境中使用再生分类器来预测新再生疗法的有效性，并帮助这些疗法更接近临床试验。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391581.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391581.htm

新发现挑战基础生物学长期以来关于 "第二大脑"的观点

新发现挑战基础生物学长期以来关于"第二大脑"的观点肠道神经系统（ENS）通常被称为"第二大脑"，在消化、免疫以及与大脑交流方面发挥着至关重要的作用。研究人员发现，肠神经系统的发育在出生后仍在继续，其中包括来自中胚层的神经元，这对长期以来的科学观点提出了挑战，并为衰老和胃肠道疾病的潜在新疗法开辟了道路。ENS的功能对生命至关重要，其作用远远超出了消化，因为它调节免疫力、肠道分泌物，并实现肠道与大脑之间复杂的双向交流。这就是为什么快乐的肠道与快乐的大脑共存，为什么消化问题会导致情绪和行为的变化。自20世纪中期以来，科学家们一直认为，ENS在出生前由神经嵴衍生而来，出生后保持不变。现在，贝斯以色列女执事医疗中心（BIDMC）的研究人员在《eLife》杂志上发表了一篇论文，提出了一种全新的范式，描述了在小鼠和人体组织样本中ENS在出生后继续发育的途径。这一发现推翻了数十年来神经科学和ENS基础生物学的科学教条，首次证明了大量出生后的肠道神经元起源于非外胚层和中胚层。研究结果表明，这些神经元与健康和疾病中的ENS成熟和衰老息息相关。"这些结果首次表明，中胚层是人体第二大神经系统神经元的重要来源，"BIDMC的科学家、哈佛医学院医学科学部助理教授SubhashKulkarni博士说。"我们是如何成熟和衰老的，这对我们了解快速老龄化人口的健康和疾病至关重要。中胚层系神经元比例的增加是成熟和衰老的自然结果；此外，可以预期这一系神经元对疾病具有独特的脆弱性"。Kulkarni及其同事利用转基因小鼠模型、高分辨率显微镜和遗传分析，分析了成年小鼠和人体组织中的ENS神经元群。利用小鼠模型，研究小组发现，虽然出生后早期的ENS细胞来自预期的神经嵴系，但随着动物的成熟，这种模式迅速发生了变化。库尔卡尼及其同事记录了一个新的肠神经元群体的到来和不断扩大，该群体源自中胚层--产生肌肉和心脏细胞的同一系。这一新发现的中胚层衍生神经元群体随着年龄的增长而扩大，在青春期小鼠中占所有肠道神经元的三分之一，在成年小鼠中占所有肠道神经元的一半，最终在衰老小鼠中超过了原来的神经嵴衍生肠道神经元群体。通过评估这些神经元的分子特征，研究小组发现了新的细胞标记物，这些标记物可用于识别人类肠道组织中的中胚层衍生神经元群体。这些标记还提供了药理学靶点，研究人员利用这些靶点不仅操纵了青春期小鼠肠道中胚层神经元的比例，还降低了它们在衰老小鼠肠道中的主导比例，从而治愈了与年龄相关的肠道运动减慢。库尔卡尼补充说："我们现在可以努力了解如何将这些发现转化到人体系统中，为衰老患者提供疾病调节疗法，这些患者的主诉通常包括消化道疾病。通过推翻神经科学最大的教条之一，我们现在正处于未知领域，同时也有巨大的机会来了解神经元这一隐藏的基础、转化和临床生物学。新发现的神经元谱系为我们提供了潜在的新药靶点，可以帮助大量患者。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382617.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382617.htm

研究：促进神经元的形成可以帮助恢复阿尔茨海默病的记忆

研究：促进神经元的形成可以帮助恢复阿尔茨海默病的记忆科学家们发现，在患有阿尔茨海默病(AD)的小鼠中增加新神经元的生产可以挽救动物的记忆缺陷。该研究显示，新神经元能够融入存储记忆的神经回路并恢复其正常功能。这表明，促进神经元的产生可能是治疗AD患者的可行策略。新神经元是由神经干细胞通过一个被称为神经发生的过程产生。以前的研究表明，AD患者和携带跟AD有关的基因突变的实验室小鼠的神经发生都受到损害。这种损害在大脑中一个叫做海马体的区域尤为严重，该区域对记忆的获取和检索至关重要。伊利诺伊大学芝加哥医学院解剖学和细胞生物学系的OrlyLazarov教授说道：“然而，新形成的神经元在记忆形成中的作用及神经生成的缺陷是否导致与AD相关的认知障碍目前还不清楚。”在新JEM研究中，Lazarov和他的同事们通过基因增强神经元干细胞的生存以促进AD小鼠的神经生成。科学家们删除了在神经元干细胞死亡中起主要作用的基因Bax并最终导致了更多新神经元的成熟。以这种方式增加新神经元的产生恢复了动物的认知能力，这在测量空间识别和背景记忆的两种不同测试中得到了证明。通过荧光标记在记忆获取和检索过程中激活的神经元，科学家们发现，在健康小鼠的大脑中，参与存储记忆的神经回路包括许多新形成的神经元和较老、较成熟的神经元。在AD小鼠中，这些储存记忆的回路包含较少的新神经元，但当神经发生增加时，新形成的神经元的整合得到了恢复。对形成记忆储存回路的神经元的进一步分析显示，促进神经发生也会增加树突棘的数量。这些是突触中的结构，已知对记忆的形成至关重要。此外，促进神经生成还能恢复神经元基因的正常表达模式。Lazarov及其同事证实了新形成的神经元对记忆形成的重要性，他们在AD小鼠的大脑中特意使其失活。这逆转了促进神经生成的好处并阻止了动物记忆的任何改善。Lazarov说道：“我们的研究首次表明，海马神经发生的障碍通过减少用于记忆形成的未成熟神经元的可用性，在跟AD相关的记忆缺陷中发挥了作用。综合来看，我们的结果表明，增强神经生成可能对AD患者有治疗价值。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1309715.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1309715.htm

为什么细嚼慢咽吃不胖？——新研究揭示进食节奏如何影响体重

为什么细嚼慢咽吃不胖？——新研究揭示进食节奏如何影响体重新研究发现，位于脑干的特定神经回路负责控制餐食终止，并且受到口腔和内脏反馈信号的调控。当我们进食时，口腔的味觉信号和胃部的机械反馈信号会触发神经元的活动。研究表明，细嚼慢咽的进食方式可以通过口腔感觉信号向脑干发送反馈信号，减缓进食速度，从而控制进食的节奏。相比之下，快速进食会导致神经元活动的持续性抑制减少，进而增加进食的速度和摄入量。此外，研究还发现，进食节奏对饱腹感的持续时间也有影响。细嚼慢咽的进食方式可促使肠道神经元的活动，延长饱腹感的持续时间，从而减少进食频率和总摄入量。相关：来源：；Viagoddaneel投稿：@TNSubmbot频道：@TestFlightCN

科学家们发现了一种新的日常节奏 使人们了解到大脑活动是如何被微调的

科学家们发现了一种新的日常节奏使人们了解到大脑活动是如何被微调的该结果发表在《PLOS生物学》杂志上，可能有助于解释细微的突触变化如何改善人类的记忆。来自国家神经疾病和中风研究所（NINDS）的研究人员领导了这项研究，该研究所是国家卫生研究院的一部分。"抑制对大脑功能的各个方面都很重要。但二十多年来，大多数睡眠研究都集中在了解兴奋性突触上，"NINDS的高级调查员WeiLu博士说。"这是一项及时的研究，试图了解睡眠和清醒如何调节抑制性突触的可塑性"。Lu博士实验室的博士后WuKunwei调查了小鼠在睡眠和清醒时抑制性突触的情况。从海马体（一个参与记忆形成的大脑区域）的神经元进行的电记录显示了一种以前未知的活动模式。在清醒状态下，稳定的"强直"抑制活动增加，但快速的"阶段性"抑制活动减少。他们还发现，在清醒的小鼠神经元中，抑制性电反应的活动依赖性增强得多，这表明清醒，而不是睡眠，可能在更大程度上加强这些突触。抑制性神经元使用神经递质γ-氨基丁酸（GABA）来减少神经系统的活动。这些神经元在抑制性突触处将GABA分子释放到突触裂隙中，突触裂隙是神经元之间神经递质扩散的空间。这些分子与邻近的兴奋性神经元表面的GABAA受体结合，使其减少发射次数。进一步的实验表明，清醒时的突触变化是由α5-GABAA受体数量增加所驱动的。当受体在清醒小鼠体内被阻断时，活动依赖性的相位电反应的增强就会减弱。这表明，清醒时GABAA受体的积累可能是建立更强大、更有效的抑制性突触的关键，这是一个被称为突触可塑性的基本过程。"当你在白天学习新信息时，神经元受到来自大脑皮层和许多其他区域的兴奋性信号的轰击。"Lu博士说："为了将这些信息转变为记忆，你首先需要调节和完善它--这就是抑制的作用。"先前的研究表明，海马体的突触变化可能是由抑制性中间神经元发出的信号驱动的，这种特殊类型的细胞在大脑中只占大约10-20%的神经元。在海马中有超过20种不同的中间神经元亚型，但最近的研究强调了两种类型，即被称为副白蛋白和体蛋白，它们关键性地参与了突触调节。为了确定哪种神经元负责他们所观察到的可塑性，Lu博士的团队使用了光遗传学，这是一种使用光来打开或关闭细胞的技术，并发现清醒状态导致更多的α5-GABAA受体和来自副白蛋白的更强连接，而不是体蛋白的神经元。人类和小鼠拥有类似的神经回路，是记忆储存和其他基本认知过程的基础。这种机制可能是抑制性输入精确控制神经元之间和整个大脑网络的信息起伏的一种方式。Lu博士说："抑制实际上是相当强大的，因为它允许大脑以一种微调的方式执行，这基本上是所有认知的基础。"由于抑制对大脑功能的几乎每一个方面都至关重要，这项研究不仅有助于帮助科学家了解睡眠-觉醒周期，而且有助于了解植根于大脑节律异常的神经系统疾病，如癫痫。在未来，Lu博士的研究小组计划探索GABAA受体贩运到抑制性突触的分子基础。这项研究的部分资金来自于美国国家疾病预防控制中心的院内研究项目。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1335699.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1335699.htm