母性大改造：科学家解释怀孕如何"重塑"大脑

母性大改造：科学家解释怀孕如何"重塑"大脑弗朗西斯-克里克研究所（FrancisCrickInstitute）的研究人员发现，怀孕荷尔蒙会"重新连接"大脑，使小鼠为做母亲做好准备。他们的研究结果于10月5日发表在《科学》（Science）杂志上，结果表明，雌激素和孕酮都作用于大脑中的一小部分神经元，甚至在后代到来之前就开启了为人父母的行为。这些适应性导致了对幼崽更强烈和更有选择性的反应。众所周知，常规情况下雌性啮齿动物与幼崽的互动并不多，而母亲则将大部分时间用于照顾幼崽。人们认为，分娩时释放的荷尔蒙对母性行为的发生起着至关重要的作用。但早前的研究也表明，剖腹产的大鼠和暴露于妊娠荷尔蒙的处女小鼠仍然会表现出这种母性行为，这表明孕期荷尔蒙的变化可能更为重要。在目前的研究中，研究人员发现，雌性小鼠在妊娠晚期确实表现出了更多的亲子行为，而且这种行为的变化并不需要接触幼崽。他们发现，下丘脑中一个名为内侧视前区（MPOA）的大脑区域中与育儿有关的神经细胞群（表达加兰宁的神经元）受到了雌激素和黄体酮的影响。大脑记录显示，雌激素同时降低了这些神经元的基线活动，并使它们变得更加兴奋，而黄体酮则通过招募更多的突触（神经元之间的交流场所）来重新连接它们的输入。让这些神经元对荷尔蒙不敏感，就能完全消除怀孕期间父母行为的开始。小鼠甚至在分娩后也没有表现出为人父母的行为，这表明这些激素在怀孕期间有一个起作用的关键时期。其中一些变化在产后至少持续了一个月，而另一些变化似乎是永久性的，这表明妊娠可导致雌性大脑的长期重新布线。克里克研究所状态依赖神经处理实验室组长乔尼-科尔（JonnyKohl）说："我们知道，女性的身体在怀孕期间会发生变化，为孕育后代做准备。其中一个例子就是在分娩前很长时间就开始分泌乳汁。我们的研究表明，大脑中也在进行这种准备。""我们认为，这些通常被称为'婴儿脑'的变化导致了优先顺序的改变--处女鼠专注于交配，因此不需要对其他雌鼠的幼崽做出反应，而母鼠则需要做出强有力的育儿行为，以确保幼崽的存活。令人着迷的是，这种转换并不是在出生时发生的--大脑在更早的时候就在为这一重大的生命变化做准备了。"克里克研究所博士后研究员拉奇达-安马里（RachidaAmmari）和博士生弗朗切斯科-莫纳卡（FrancescoMonaca）是该研究的第一作者："我们已经证明，大脑有一个可塑性窗口，可以为未来的行为挑战做好准备。这些神经元接受来自大脑其他部位的大量输入，因此现在我们希望了解这些新信息来自何处。"研究人员认为，人类在怀孕期间也可能以类似的方式重新连接大脑，因为同样的荷尔蒙变化预计也会影响大脑的相同区域。这可能会影响父母的行为以及环境和社会线索。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1390363.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1390363.htm

科学家发现防止我们迷路的大脑活动模式

科学家发现防止我们迷路的大脑活动模式这项研究确定了大脑中精细调整的头部方向信号。这些结果与在啮齿类动物身上发现的神经密码相当，对理解帕金森症和阿尔茨海默氏症等疾病具有重要意义。测量人在运动时的神经活动具有挑战性，因为现有的大多数技术都要求参与者尽可能保持静止。在这项研究中，研究人员利用移动脑电图设备和动作捕捉克服了这一难题。第一作者本杰明-J-格里菲斯博士说："掌握前进方向非常重要。在估计自己的位置和方向时，即使是很小的错误也会带来灾难性的后果。我们知道，鸟类、大鼠和蝙蝠等动物的神经回路可以让它们保持方向，但我们对人类大脑在现实世界中如何管理这一点却知之甚少，令人惊讶。"一组52名健康参与者参加了一系列运动跟踪实验，同时通过头皮脑电图记录了他们的大脑活动。通过这些实验，研究人员可以监测参与者在根据不同电脑显示器上的提示移动头部以确定方向时发出的大脑信号。在另一项研究中，研究人员监测了10名参与者的信号，这些人已经因癫痫等疾病接受了颅内电极监测。所有任务都会促使参与者移动头部，有时甚至只移动眼睛，脑电图帽和颅内脑电图（iEEG）记录了这些动作产生的大脑信号，前者用于测量来自头皮的信号，后者用于记录来自海马体和邻近区域的数据。在考虑了肌肉运动或参与者在环境中的位置等因素对脑电图记录造成的"混淆"后，研究人员能够显示出一种微调的方向信号，这种信号可以在参与者头部方向发生物理变化之前被检测到。格里菲斯博士补充说："分离这些信号使我们能够真正关注大脑如何处理导航信息，以及这些信号如何与视觉地标等其他线索一起发挥作用。我们的方法为探索这些特征开辟了新的途径，对神经退行性疾病的研究，甚至对改进机器人和人工智能中的导航技术都有意义"。在今后的工作中，研究人员计划将他们的学习成果应用于研究大脑如何在时间中导航，以找出类似的神经元活动是否对记忆起作用。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430799.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1430799.htm

科学家揭开大脑 "内部指南针"的秘密

科学家揭开大脑"内部指南针"的秘密麦吉尔大学精神病学副教授、道格拉斯研究中心研究员马克-布兰登说："神经科学研究在过去十年见证了一场技术革命，使我们能够提出和回答几年前只能梦想的问题。"他与扎基-阿贾比共同领导了这项研究，扎基-阿贾比曾是麦吉尔大学的学生，现在是哈佛大学的博士后研究员。为了了解视觉信息如何影响大脑的内部指南针，研究人员将小鼠暴露在一个迷失方向的虚拟世界，同时记录大脑的神经活动。研究小组利用神经元记录技术的最新进展，以前所未有的精度记录了大脑的内部指南针。这种精确解码动物内部头部方向的能力使研究人员能够探索构成大脑内部罗盘的头部方向细胞如何支持大脑在不断变化的环境中重新定位的能力。具体而言，研究小组发现了一种他们称之为"网络增益"的现象，它使大脑的内部指南针在小鼠迷失方向后重新定位。阿贾比说："就好像大脑有一种机制可以实施'重置按钮'，允许在混乱的情况下迅速重新确定其内部指南针的方向。"虽然这项研究中的动物被暴露在非自然的视觉体验中，但作者认为，这样的场景已经与现代人类的经验有关，特别是随着虚拟现实技术的迅速传播。这些发现"可能最终解释了虚拟现实系统如何能够轻易地控制我们的方向感。这些结果启发了研究团队开发新的模型，以更好地理解其基本机制。"这项工作是一个美丽的例子，说明实验和计算方法一起可以推进我们对驱动行为的大脑活动的理解，"共同作者魏学新说，他是计算神经科学家和德克萨斯大学奥斯汀分校的助理教授。这一发现对阿尔茨海默病也有重大影响。"阿尔茨海默氏症最初自我报告的认知症状之一是人们变得迷失方向和迷路，甚至在熟悉的环境中，"研究人员预计，对大脑内部指南针和导航系统如何工作的更好理解将导致对阿尔茨海默病的早期检测和更好的治疗评估。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362291.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1362291.htm

研究：家长抱哭婴走动五分钟 更容易哄睡婴儿

研究：家长抱哭婴走动五分钟更容易哄睡婴儿（早报讯）日本一项研究发现，当婴儿哭闹时，家长抱着走动五分钟更容易哄睡婴儿；而婴儿入睡后抱着坐五到八分钟，再将婴儿放床上，婴儿就不容易醒来。综合外电报道，这项研究结果日前发表在美国科学期刊《当代生物学》上。日本理化学研究所等机构的研究人员，以21名不到七个月的婴儿及他们的母亲为研究对象。研究记录了婴儿哭闹时抱着走动、抱孩子坐着、放在婴儿车里推，或让婴儿躺在床上时的状态和心电图。研究发现，当婴儿哭闹时，家长将婴儿抱着走动30秒内，婴儿的哭闹减弱，心跳速度也开始放慢。而家长抱着婴儿走大约五分钟后，他们都不再哭闹，约一半婴儿能入睡。研究小组2013年的研究就发现了这一现象，并称之为“运送反应”，这是一种哺乳类动物幼崽共有的反应。例如野生动物带着幼崽转移时，幼崽便会乖巧配合不吵闹。研究还发现，三分之一的婴儿入睡着后被放到床上后，约20秒就会醒来。研究员分析心电图发现，这些婴儿在身体开始离开妈妈时，会心跳加速而醒来。研究也发现，若家长把婴儿哄入睡后再抱着坐五到八分钟，婴儿能够进入更深度的睡眠，然后再将婴儿放到床上，婴儿就不容易醒来。研究人员希望这项研究有助于减轻父母育儿的压力，不过，这是否有助于训练婴儿入睡仍需要进一步研究。发布：2022年9月18日1:24PM

科学家从章鱼视觉系统的地图中发现大脑进化的新线索

科学家从章鱼视觉系统的地图中发现大脑进化的新线索章鱼大脑的荧光图像显示不同的不同类型的神经元的位置信用：Niell实验室他们在一篇新的科学论文中列出了章鱼视觉系统的详细地图。在该地图中，他们对大脑中专门用于视觉的部分的不同类型的神经元进行了分类。这一结果对其他神经科学家来说是一个宝贵的资源，提供了可以指导未来实验的细节。此外，它还可以让我们更广泛地了解大脑和视觉系统的进化情况。该团队今天（10月31日）在《当代生物学》杂志上报告了他们的发现。CrisNiell在俄亥俄大学的实验室研究视觉，主要是在小鼠身上。但是几年前，博士后JuditPungor给实验室带来了一个新物种--加州双点章鱼。尽管传统上它并不被用作实验室的研究对象，但这种头足类动物很快就引起了俄亥俄大学神经科学家的兴趣。与小鼠不同，小鼠并不以拥有良好的视觉而闻名，"章鱼有一个惊人的视觉系统，它们的大脑中有很大一部分专门用于视觉处理，"Niell说。"它们的眼睛与人类的眼睛非常相似，但在那之后，大脑就完全不同了。"章鱼和人类的最后一个共同祖先是在5亿年前，此后，这些物种在非常不同的环境中进化。因此，科学家们不知道视觉系统的相似之处是否超出了眼睛的范围，或者章鱼是否反而使用了完全不同种类的神经元和大脑回路来实现类似的结果。"看到章鱼的眼睛如何与我们的眼睛相似地进化，思考章鱼的视觉系统如何能够成为更普遍地理解大脑复杂性的模型是一件很酷的事情，"Niell实验室的研究生和该论文的第一作者MeaSongco-Casey说。"例如，是否有基本的细胞类型是这种非常聪明、复杂的大脑所需要的？"在这里，研究小组使用遗传技术来确定章鱼视叶中不同类型的神经元，这是大脑中专门用于视觉的部分。他们挑选出六大类神经元，根据它们发出的化学信号进行区分。观察这些神经元中某些基因的活动，然后发现更多的亚型，为更具体的作用提供了线索。在某些情况下，科学家们精确地指出了特定的神经元群在独特的空间排列中--例如，在视叶周围的一圈神经元都使用一种叫做辛胺的分子发出信号。果蝇在活动时使用这种类似于肾上腺素的分子来增加视觉处理。因此，它也许在章鱼中也有类似的作用。"现在我们知道有这种非常特殊的细胞类型，我们可以开始进入并弄清楚它的作用，数据中大约有三分之一的神经元看起来还没有完全发育。章鱼的大脑在动物的生命周期中不断成长并增加新的神经元。这些不成熟的神经元，尚未整合到大脑电路中，是大脑处于扩张过程中的一个标志！"。然而，该地图并没有像研究人员所想的那样，显示出明显从人类或其他哺乳动物大脑转移过来的神经元组。这些神经元并没有相互映射--它们使用不同的神经递质。但是，也许它们正在进行相同种类的计算，只是方式不同。深入挖掘还需要更好地掌握头足类动物的遗传学。参与这项研究的安德鲁-克恩实验室的研究生加比-科芬（GabbyCoffing）说，由于章鱼在传统上没有被用作实验动物，许多用于果蝇或小鼠的精确遗传操作的工具还不存在于章鱼。有很多基因我们不知道它们的功能是什么，因为我们还没有对很多头足类动物的基因组进行排序。如果没有相关物种的基因数据作为比较点，就很难推断出特定神经元的功能。研究团队正在迎接这一挑战。他们现在正在努力绘制章鱼大脑视叶以外的地图，看看他们在这项研究中关注的一些基因如何在大脑的其他地方出现。他们还在记录视叶中的神经元，以确定它们如何处理视觉场景。随着时间的推移，他们的研究可能会使这些神秘的海洋动物不再那么神秘--同时也为我们自己的进化提供一点启示。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331421.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331421.htm

小鼠帮助科学家揭示男性性欲背后的驱动因素

小鼠帮助科学家揭示男性性欲背后的驱动因素研究发现，当雄性小鼠遇到一只新的雌性小鼠时，大脑的一个区域就会被打开，从而激活下游的神经元，引发交配行为以及随之而来的快感和奖赏反应。他说："人类的下丘脑中很可能也有类似的神经元组来调节性奖赏、行为和满足感。它们很可能与我们在小鼠身上观察到的神经元非常相似。"该研究小组早些时候的工作表明，操纵从纹状体末端床核（BNST）投射到前视下丘脑的神经元，可以开启或关闭性识别。沙赫说："我们想知道，一旦发生识别，这些神经元中到底是哪些神经元在与视前下丘脑中的哪些神经元对话。"在最新的研究中，研究小组重点研究了一组能分泌一种名为"物质P"的慢效肽的BNST神经元。通过刺激这一神经束，回路到达了具有"物质P"受体的下丘脑前神经元，这些神经元随后启动了雄性交配行为。当科学家直接刺激视下丘脑前叶的P物质神经元时，刚刚完成交配行为的雄性小鼠被驱使立即恢复性活动。研究结果表明，正常的禁欲期（射精后性欲和交配能力恢复的时间）被完全覆盖。几乎所有的哺乳动物都需要这段时间来进行性活动的生理重组。它们只需要一秒钟或更短的时间就能恢复性活动。这相当于将禁欲期缩短了40多万倍。反过来说，抑制这种神经活动可以完全削弱男性的性欲。如果只让这组视网膜前-下丘脑神经元沉默，雄性就不会交配了。操纵P物质受体神经元甚至还可以引发雄性小鼠与无生命的物体交配（见下面的视频）。虽然这项研究的重点是操纵雄性小鼠的神经元，但科学家们相信，这种触发机制很可能在哺乳动物物种间是一致的。因此，这可能是开发治疗人类性行为新药的关键发现。治疗药物有可能降低性欲亢进男性的性活动，或增强性欲低下男性的性活动。"如果人类体内存在这些中枢--现在我们知道该去哪里找了--那么就有可能设计出用于调节这些回路的小分子药物，"沙赫说。"这类药物将与今天的磷酸二酯酶抑制剂截然不同，一般不会增强全身小血管的血流量，而是直接放大或抑制控制男性性欲的特定脑区。"研究人员还指出，增强小鼠的神经活动对攻击性没有影响，这对任何潜在的药物开发来说都是个好消息。研究小组现在的目标是找到驱动女性性欲的等效回路。在下面的视频中，刺激神经回路不仅会引发雌性小鼠的交配行为，还会导致雄性小鼠骑在无生命的物体上。这项研究发表在《细胞》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381493.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381493.htm