研究发现高脂肪饮食会降低大脑对食物消耗的调节能力

研究发现高脂肪饮食会降低大脑对食物消耗的调节能力宾夕法尼亚州立大学医学院的研究人员提出，星形细胞（大脑中的大型星形细胞，调节大脑中神经元的许多不同功能）调节短期卡路里摄入。这些细胞控制着大脑和肠道之间的信号传导途径。持续吃高脂肪/高热量饮食似乎会破坏这种信号通路。了解大脑的作用和导致暴饮暴食的复杂机制，这种行为会导致体重增加和肥胖，可以帮助开发治疗方法。肥胖是一个全球公共卫生问题，因为它与心血管疾病和2型糖尿病的风险增加有关。在英国，63%的成年人被认为超过了健康体重，其中约有一半人患有肥胖症。每三个离开小学的儿童中就有一个超重或肥胖。大鼠脑干在控制饮食条件下（上）和高脂肪饮食喂养3天后（下）的照片显示星形细胞（GFAP；绿色）染色的增加。下面是控制饮食（左）和高脂肪饮食（右）的高倍放大图像。资料来源：CourtneyClyburn等人，10.1113/JP283566美国宾夕法尼亚州立医学院的KirsteenBrowning博士说："热量摄入似乎在短期内受到星形胶质细胞的调节。我们发现，短暂接触（三到五天）高脂肪/高热量饮食对星形胶质细胞的影响最大，触发了控制胃的正常信号通路。随着时间的推移，星形胶质细胞似乎对高脂肪的食物不敏感了。在吃高脂肪/高热量饮食的10-14天左右，星形胶质细胞似乎没有反应，大脑调节卡路里摄入的能力似乎丧失。这扰乱了对胃的信号传递，推迟了胃的排空方式"。当摄入高脂肪/高热量的食物时，星形细胞最初会做出反应。它们的激活触发了胶质传导物质的释放，这些化学物质（包括谷氨酸和ATP）会兴奋神经细胞，并使正常的信号传导途径刺激控制胃部工作方式的神经元。这确保了胃正确地收缩，以应对食物通过消化系统时的填充和排空。当星形胶质细胞被抑制时，该级联就被破坏了。信号化学品的减少导致了消化的延迟，因为胃不能适当地填充和排空。这项有力的调查利用行为观察来监测大鼠（N=205，133只雄性，72只雌性）的食物摄入量，这些大鼠被喂以对照或高脂肪/卡路里饮食，为期1、3、5或14天。这与药理学和专家遗传学方法（体内和体外）相结合，针对不同的神经回路。使研究人员能够专门抑制脑干（连接大脑和脊髓的大脑后部）特定区域的星形胶质细胞，因此他们可以评估单个神经元的行为方式，以研究大鼠清醒时的行为。人类研究将需要进行，以确认同样的机制是否发生在人类身上。如果是这样的话，将需要进一步的测试，以评估该机制是否可以安全地成为目标，而不破坏其他神经通路。研究人员已计划进一步探索这一机制。克尔斯滕-布朗宁博士说："我们还没有发现星形胶质细胞活动和信号机制的丧失是暴饮暴食的原因，还是它发生在对暴饮暴食的反应中。我们急切地想知道是否有可能重新激活大脑明显失去的调节卡路里摄入的能力。如果是这样的话，它可能会导致干预措施，以帮助恢复人类的卡路里调节"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1350505.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1350505.htm

科学家们发现人类大脑皮层过度折叠导致认知能力低下的原因

科学家们发现人类大脑皮层过度折叠导致认知能力低下的原因人类大脑复杂的表面折叠使该器官能够将2.6平方英尺的大脑皮层组织挤进头骨。资料来源：加州再生医学研究所大脑皮层由100多亿个细胞和100多万亿个连接组成，形成一个只有5毫米厚的灰质层--相当于不到三个叠加的四分之一。大多数具有大型大脑的动物都表现出皮层折叠，这使得非常大面积的大脑皮层组织（大约2.6平方英尺）被压缩在头骨的范围内。皮质折叠越多，该物种的认知功能就越先进和复杂。小鼠和大鼠等低等物种的大脑较小，表面光滑；大象、鼠海豚和猿猴等高阶物种的大脑皮层显示出不同程度的回旋化或褶皱。人类拥有最多褶皱的大脑，被认为是高级进化的一个指标。然而，在一些人类中，大脑皮层的过度折叠与更大的认知能力无关，而是相反，并与神经发育延迟、智力障碍和癫痫发作有关。控制这种折叠的基因大多是未知的。加州大学圣地亚哥分校医学院和雷迪儿童基因组医学研究所的研究人员在2023年1月16日的《美国科学院院刊》上写道，他们的新发现加深了对人类大脑皮层组织的理解。加州大学圣地亚哥分校的研究人员确定了一种突变，这种突变会导致人类大脑皱缩的大脑皮层过度折叠，从而导致认知功能减弱。资料来源：加州大学圣地亚哥分校健康科学部在高级研究作者、加州大学圣地亚哥分校医学院Rady神经科学教授、Rady儿童基因组医学研究所神经科学研究主任JosephGleeson博士的领导下，一个名为"神经遗传学联盟"的国际研究团体在10年内对近1万个患有小儿脑病的家庭进行了基因组分析，以寻找新的病因。格里森说："从我们的队列中，我们发现有四个家庭患有一种叫做多发性脑病的疾病，意思是说有太多的脑回，而这些脑回又过于紧密，直到最近，大多数治疗这种疾病患者的医院都没有检测遗传原因。联合会能够一起分析所有四个家庭，这有助于我们发现这种情况的原因。"具体来说，所有四个家庭都显示了一个名为跨膜蛋白161B（TMEM161B）的基因的突变，该基因在细胞表面产生一种以前未知功能的蛋白质。第一作者、Gleeson实验室的博士后LuWang博士说："我们确定了TMEM161B的原因之后就着手了解过度折叠是如何发生的。我们发现该蛋白控制着细胞的骨架和极性，而这些控制着折叠。"利用来自患者皮肤样本的干细胞，以及工程小鼠，研究人员在胚胎发育早期发现了神经细胞相互作用的缺陷。Wang说："我们发现该基因对于神经细胞如何相互作用所需的细胞骨架变化是必要和充分的。有趣的是，该基因首次出现在进化过程中的海绵动物身上，而海绵动物甚至没有大脑，所以显然该蛋白必须有其他功能。在这里，我们发现了调节人类大脑中褶皱数量的关键作用。"该研究的作者强调，基因发现研究很重要，因为它们准确地指出了人类疾病的原因，但这些发现可能需要很多年才能发展成新的治疗方法。希望医生和科学家能够在我们的成果基础上进行扩展，以改善对脑部疾病患者的诊断和护理。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1347985.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1347985.htm

针对阿尔茨海默氏症的研究发现女性大脑中有更多"老"细胞

针对阿尔茨海默氏症的研究发现女性大脑中有更多"老"细胞加利福尼亚大学圣迭戈分校的工程师们发现，某些脑细胞比其他脑细胞衰老得更快，在阿尔茨海默氏症患者中更为常见。他们还注意到，特定脑细胞的衰老在性别间存在差异，与男性大脑皮层相比，女性大脑皮层中"老"少突胶质细胞的比例相对于"老"神经元更高。这一发现得益于一种名为MUSIC（单细胞多核酸相互作用图谱）的新技术，它能让研究人员窥视单个脑细胞内部，并绘制出染色质--即DNA和RNA的紧密盘绕形式--之间的相互作用图谱。这项技术使研究人员能够以单细胞分辨率观察这些相互作用，并研究它们如何影响基因表达。这项工作的详细情况发表在《自然》杂志上的一篇论文中。该研究的资深作者、加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院舒建-基因-雷生物工程系教授钟胜说："MUSIC是一种强大的工具，可以让我们更深入地挖掘阿尔茨海默病的复杂性。这项技术有可能帮助我们发现阿尔茨海默病病理的新分子机制，从而为更有针对性的治疗干预和改善患者预后铺平道路。"人脑中的细胞组成了一个复杂的网络，它们以错综复杂的方式进行交流和互动。在每个细胞中，包括染色质和RNA在内的基因成分动态地相互作用，决定着细胞的关键功能。随着脑细胞的生长和衰老，染色质和RNA之间的相互作用也会发生变化。而在每个细胞内，这些复合物也会发生很大变化，尤其是在成熟细胞中。然而，揭示这些相互作用的细微差别仍然是一项艰巨的挑战。MUSIC是一种尖端工具，它为了解单个脑细胞的内部运作提供了一个窗口。钟教授的团队利用MUSIC分析了14名59岁及以上捐献者的死后大脑样本，特别是人类额叶皮层组织，其中有些人患有阿尔茨海默病，有些人则没有。他们发现，不同类型的脑细胞表现出染色质和RNA之间不同的相互作用模式。有趣的是，短程染色质相互作用较少的细胞往往表现出衰老和阿尔茨海默病的迹象。钟说："通过这种变革性的单细胞技术，我们发现有些脑细胞比其他脑细胞'老'。他解释说，值得注意的是，与健康人相比，阿尔茨海默氏症患者的这些老化脑细胞比例更高。"这一发现有助于开发阿尔茨海默病的新疗法。如果能确定这些老化细胞中的失调基因，并了解它们在局部染色质结构中的功能，那就能确定新的潜在治疗靶点。研究还发现了脑细胞衰老的性别差异。在雌性小鼠的大脑皮层中，研究人员发现老化的少突胶质细胞与老化的神经元的比例更高。少突胶质细胞是一种脑细胞，为神经元周围提供保护层。鉴于少突胶质细胞在维持大脑正常功能方面的关键作用，老化少突胶质细胞的增加可能会加剧认知能力的衰退。女性大脑皮层中存在不成比例的老化少突胶质细胞，这可能会对女性患神经退行性疾病和精神疾病的风险增加带来新的启示。接下来，研究人员将致力于进一步优化MUSIC，以便利用它来识别导致特定脑细胞加速衰老的因素，如调控基因和基因回路。随后，研究人员将制定策略来阻碍这些基因或基因回路的活动，希望能减轻大脑的衰老。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434136.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434136.htm

英国研究发现夜猫子在认知能力上超过早起者

英国研究发现夜猫子在认知能力上超过早起者英国研究人员对逾2.6万人的数据分析发现，夜猫子在认知能力上超过了早起者。伦敦帝国理工学院学者领导的团队分析了来自UKBiobank逾26,000名完成智力、推理、反应时间和记忆测试的参与者的数据，然后检查了睡眠持续时间、质量和作息类型（决定一天中什么时间最警觉和高效）如何影响大脑表现。结果显示夜猫子和居中者的认知表现优于早起者。研究主要作者RahaWest博士指出，最重要的是有足够的睡眠，不要太长也不要太短。这对于保持大脑健康和最佳状态至关重要。来源，频道：@kejiqu群组：@kejiquchat

研究发现记忆障碍饱和脂肪会阻碍老化大脑的记忆形成

研究发现记忆障碍饱和脂肪会阻碍老化大脑的记忆形成同一实验室在早些时候对衰老大鼠的研究中发现，高加工成分饮食会导致大脑产生强烈的炎症反应，并伴有记忆力衰退的行为表现，而补充DHA则可以防止这些问题。俄亥俄州立大学行为医学研究所研究员、医学院精神病学和行为健康与神经科学副教授、资深作者露丝-巴里恩托斯（RuthBarrientos）说："这篇论文最酷的地方在于，我们第一次真正开始按细胞类型来区分这些东西。我们实验室和其他实验室经常研究海马体的整体组织，观察大脑对高脂肪饮食的记忆反应。但我们一直很好奇哪些细胞类型会或多或少地受到这些饱和脂肪酸的影响，这是我们首次尝试确定这一点"。这项研究最近发表在《细胞神经科学前沿》（FrontiersinCellularNeuroscience）杂志上。在这项工作中，研究人员重点研究了小胶质细胞（大脑中促进炎症的细胞）和海马神经元（对学习和记忆非常重要）。他们使用了永生化细胞--取自动物组织的细胞拷贝，这些细胞经过改造，可以不断分裂，只对实验室刺激做出反应，这意味着它们的行为可能与同类型原代细胞的行为并不完全一致。研究人员让这些模型小胶质细胞和神经元接触棕榈酸（猪油、起酥油、肉类和乳制品等高脂食品中含量最高的饱和脂肪酸），以观察棕榈酸如何影响细胞内的基因激活以及线粒体的功能（线粒体是细胞内的结构，具有产生能量的主要代谢作用）。结果表明，棕榈酸会促使基因表达发生变化，这与小胶质细胞和神经元中炎症的增加有关，但小胶质细胞中受影响的炎症基因范围更广。用一定剂量的DHA（鱼类和其他海产品中的两种欧米加-3脂肪酸之一，也可以用补充剂形式获得）预处理这些细胞，对两种细胞类型的炎症增加都有很强的保护作用。这项研究的第一作者、巴里恩托斯实验室的研究科学家迈克尔-巴特勒（MichaelButler）说："以前的研究表明，DHA对大脑有保护作用，而棕榈酸对脑细胞有害，但这是我们第一次研究DHA如何在这些小胶质细胞中直接抵御棕榈酸的影响。"然而，当涉及线粒体时，DHA并不能阻止暴露于棕榈酸后的功能丧失。在这种情况下，DHA的保护作用可能仅限于对与促炎反应有关的基因表达的影响，而不是饱和脂肪也会诱发的代谢缺陷。在另一组实验中，研究人员通过观察另一种叫做突触修剪的小胶质细胞功能，研究了高饱和脂肪饮食如何影响老年小鼠大脑中的信号传递。小胶质细胞监控神经元之间的信号传递，并啃掉多余的突触棘（轴突和树突之间的连接点），以保持理想的通信水平。小胶质细胞暴露在含有突触前和突触后材料的小鼠脑组织中，这些材料来自喂食高脂肪饮食或普通饲料三天的动物。小胶质细胞吃掉高脂饮食老年小鼠突触的速度比吃掉普通饮食小鼠突触的速度更快--这表明高脂饮食对这些突触产生了某种作用，使小胶质细胞有理由以更高的速度吃掉它们。巴特勒说："当我们谈论需要进行的修剪或细化时，这就像'金发姑娘'（Goldilocks）：它需要达到最佳状态--不能太多，也不能太少，如果这些小胶质细胞过早地吃掉太多东西，就会超过这些棘刺重新生长和建立新连接的能力，因此记忆就无法巩固或稳定。"从这里开始，研究人员计划扩展与突触修剪和线粒体功能有关的发现，并观察棕榈酸和DHA在幼年和老年动物的初级脑细胞中的作用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1387349.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1387349.htm

口罩的长期隐藏成本：研究显示其与负面的认知能力有关联

口罩的长期隐藏成本：研究显示其与负面的认知能力有关联Smerdon博士说："表现的下降是由于口罩造成的烦扰，而不是生理机制，但人们随着时间的推移适应了这种分心。数据显示，在有高要求的心理任务和高工作记忆负荷的情况下，口罩更有可能降低表现。对于科学、技术、工程和数学等STEM领域的职业，以及其他对工作记忆要求较高的职业，如语言翻译、表演者、服务员和教师，这一点需要牢记。"澳大利亚国际象棋大师Smerdon博士说，虽然口罩授权有助于遏制COVID-19的传播，但对其对认知性能的影响几乎一无所知。"目前还没有关于戴口罩对普通人群的影响的大型研究，"他说。"国际象棋可以为我们提供这种洞察力，因为它需要计算、记忆、解决问题和模式识别，并已被广泛用于心理学、神经科学和经济学，以衡量认知性能的变化"。Smerdon博士的研究发现，虽然戴面具对国际象棋的表现有负面影响，但这种影响在下棋四到六个小时后就会消失。"结果表明，面具的影响可能取决于任务的类型，任务的持续时间，以及工作记忆的负荷。了解戴面具对决策的影响可以帮助个人和组织更好地评估何时以及如何使用它们。例如，教育政策制定者在设计考试条件以解决对学生健康和公平的担忧时，可能需要评估口罩的破坏性影响。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1340457.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1340457.htm