《基因危机：天才科学家的五日》 惊悚

基因危机：天才科学家的五日西岛秀俊 / 金孝珍 / 真木阳子 / 滨田学 / 中村友理

科学家发现掌管学习和记忆的基因已有6.5亿年历史

科学家发现掌管学习和记忆的基因已有6.5亿年历史研究人员发现，与学习和攻击等复杂行为有关的基因起源于大约6.5亿年前，可能影响了寒武纪大爆发。这一发现可能有助于人们了解包括人类在内的动物各种复杂行为的起源。费达博士说："我们很早就知道血清素、多巴胺和肾上腺素等单胺类物质是神经系统中的神经调节剂，在学习和记忆等复杂行为和功能以及睡眠和进食等过程中发挥作用。然而，这些单胺类物质的产生、检测和降解所需的基因的起源却不那么确定。利用计算方法，我们重建了这些基因的进化史，结果表明，大多数参与单胺类物质的产生、调节和接收的基因都起源于两栖动物的茎群。罗伯托-费达博士资料来源：莱斯特大学"这一发现对复杂行为（如我们在人类和其他动物身上观察到的受单胺调节的行为）的进化起源具有深远影响"。作者认为，这种调节神经元回路的新方法可能在寒武纪大爆发--即所谓的大爆炸--中发挥了作用，通过提供神经回路的灵活性来促进与环境的互动，从而产生了当今大多数主要动物群体的最大规模的生命多样化。费达博士补充说："这一发现将开辟新的重要研究途径，阐明复杂行为的起源，以及是否由相同的神经元调节奖赏、成瘾、攻击、进食和睡眠。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1385397.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1385397.htm

科学家尝试在睡眠中通过深脑刺激增强记忆力

科学家尝试在睡眠中通过深脑刺激增强记忆力这项研究于6月1日发表在《自然-神经科学》杂志上，研究报告的共同作者伊扎克-弗里德（ItzhakFried）博士说，这项研究可以为睡眠期间的深层大脑刺激有朝一日能够帮助像阿尔茨海默氏症这样的记忆障碍患者提供新的线索。这是通过一个新颖的"闭环"系统实现的，该系统在一个大脑区域提供电脉冲，与另一个区域记录的大脑活动精确同步。根据关于大脑如何在闭目养神期间将新信息转化为长期记忆的主流理论，海马体--大脑的记忆中心--和大脑皮层之间存在着一夜的对话，而大脑皮层与推理和计划等高级大脑功能有关。这发生在深度睡眠阶段，此时脑电波发生得特别缓慢，整个大脑区域的神经元在快速同步发射和沉默之间交替进行。"这提供了第一个重要的证据，细化到单个神经元的水平，证明记忆中枢和整个大脑皮层之间确实存在这种互动机制，"加州大学洛杉矶分校健康中心的癫痫手术主任、加州大学洛杉矶分校大卫-格芬医学院的神经外科、精神病学和生物行为科学教授弗莱德说。"在了解人类的记忆如何运作方面，它既有科学价值，又能利用这种知识真正提高记忆力。"研究人员迎来了一个独特的机会，通过加州大学洛杉矶分校健康中心的18名癫痫患者大脑中的电极测试这一记忆巩固理论。这些电极被植入患者的大脑中，以帮助确定他们在住院期间的发作源，通常持续10天左右。这项研究是在两个晚上和上午进行的。就在睡前，研究参与者看到了动物和25位名人的照片配对，包括像玛丽莲-梦露和杰克-尼科尔森这样容易识别的明星。他们立即接受测试，看他们能否回忆起哪位名人与哪种动物配对，并在一夜不受干扰的睡眠后，在早晨再次接受测试。在另一个晚上，他们在睡前看到了25个新的动物和名人的配对。这一次，他们在一夜之间接受了有针对性的电刺激，并在早上测试他们回忆配对的能力。为了提供这种电刺激，研究人员创建了一个实时闭环系统，弗里德将其比作一个音乐指挥家：该系统"聆听"大脑的电信号，当病人进入与记忆巩固相关的深度睡眠期时，它就会发出柔和的电脉冲，指示快速发射的神经元同步"演奏"。与未受干扰的睡眠相比，每个接受测试的人在接受电刺激的夜晚后的记忆测试中表现更好。关键的电生理标记也表明，信息在海马体和整个皮层之间流动，提供了支持记忆巩固的物理证据。弗里德说：我们加强了这条高速公路，信息通过它流向大脑中更永久的存储位置。"弗里德在2012年撰写了一份《新英格兰医学杂志》的研究报告，首次表明电刺激可以加强记忆，他的工作继续探索深层脑刺激如何能够改善记忆，现在已经进入了睡眠的关键阶段。他最近获得了美国国立卫生研究院700万美元的资助，研究人工智能是否可以帮助确定和加强大脑中的特定记忆。"在我们的新研究中，我们表明我们可以从总体上增强记忆，"弗里德说。"我们的下一个挑战是我们是否有能力调控特定的记忆。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1363267.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1363267.htm

科学家发现一种能使肌肉明显变强的基因

科学家发现一种能使肌肉明显变强的基因研究人员发现了一种在运动时能增加肌肉力量的基因，为创造能复制健身的一些好处的治疗方法打开了大门。墨尔本大学科学家领导的这项新研究发表在《细胞代谢》上，证明了各种形式的运动如何改变我们肌肉中的分子，并导致了新的C18ORF25基因的发现，该基因被所有形式的运动激活，并负责增强肌肉力量。缺乏C18ORF25的动物的肌肉较弱，运动表现较差。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1314611.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1314611.htm

神经科学家发现小脑的新功能：情感记忆

神经科学家发现小脑的新功能：情感记忆小脑主要以调节运动而闻名。巴塞尔大学的科学家们现在发现，小脑在记忆情感经历方面也发挥着重要作用。积极和消极的情绪体验在人类记忆中都储存得特别好。这种现象对我们的生存很重要，因为我们需要记住危险的情况，以便在将来避免它们。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1325463.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1325463.htm

科学家发现儿童记忆发展背后的分子机制

科学家发现儿童记忆发展背后的分子机制小白蛋白中间神经元（蓝色）被神经元周围网包围。图片来源：病童医院(SickKids)在由博士领导的《科学》杂志上发表的一项研究中。PaulFrankland和SheenaJosselyn都是SickKids神经科学与心理健康项目的资深科学家，研究人员查明了小鼠从要点状记忆转变为情景记忆的分子机制。研究小组指出，了解这种通常发生在四岁到六岁儿童之间的变化，可能会为儿童发展研究和影响大脑的疾病（从自闭症谱系障碍到脑震荡）提供新的见解。“几十年来，研究人员一直在研究情景记忆是如何发展的，但由于精确细胞干预的发展，我们现在第一次能够在分子水平上研究这个问题，”弗兰克兰说，他也是加拿大研究主席。认知神经生物学。神经周围网络的增长可能会引发记忆的变化在成人中，记忆痕迹（也称为印迹）由10%到20%的神经元组成，但这些印迹的总体大小在幼儿中翻倍，其中20%到40%的神经元构成支持记忆的印迹。那么为什么要改变呢？海马体是大脑中负责学习和记忆的部分，包含多种神经元，其中包括一种称为表达小清蛋白（PV）中间神经元的抑制细胞。这些抑制细胞限制印迹的大小并实现记忆特异性。研究小组发现，随着这些中间神经元的成熟，记忆会从一般记忆转变为更具体的记忆，并形成适当大小的印迹。利用德国神经退行性疾病中心分子神经可塑性研究小组负责人AlexanderDityatev博士开发的病毒基因转移技术，研究人员决定更深入地研究并探索这种变化的原因。他们发现，随着海马体中这些中间神经元周围形成密集的细胞外基质（称为神经周网络），中间神经元就会成熟，从而改变我们的大脑创建印迹和存储记忆的方式。“一旦我们确定神经周围网络是中间神经元成熟的关键因素，我们就能够加速该网络的发育，并在幼年小鼠中创造特定的情景记忆，而不是一般的记忆，”加拿大电路基础研究主席Josselyn说。的记忆。提供有关大脑功能和认知的新见解虽然研究小组能够通过加速神经周围网络的发育来触发记忆类型的这种变化，但他们也指出，主旨记忆和情景记忆之间年龄差异的原因不应被忽视。“当你思考记忆的用途时，你会发现儿童的记忆功能与成人不同，这是有道理的，”博士AdamRamsaran解释道。弗兰克兰实验室的候选人和该研究的第一作者。“三岁的时候，你不需要记住细节。要点式的记忆可以帮助孩子建立一个庞大的知识库，随着年龄的增长和经验的丰富，这些知识库会变得更加具体。”在这些分子发现的基础上，研究小组通过提供丰富的环境来形成特定记忆，从而加速了神经周围网络的生长，这一发现有助于为SickKids和多伦多大学正在进行的儿童发展研究提供信息。“除了记忆发育之外，我们还发现大脑不同感觉系统中存在类似的成熟型机制，”弗兰克兰说。“相同的大脑机制可能被多个不同的大脑区域用于多种不同的目的，这为研究和合作提供了令人兴奋的新机会。”...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1370373.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1370373.htm