
由神經回路進行的功能計算的基礎是它們的連接,但要將神經元之間的復雜結構連接與各個細胞的功能聯系起來卻非常困難。現在,兩個小組將功能成像與在前所未有規模上進行的三維序列電子顯微圖像重建相結合,發表了小鼠視覺系統中單個細胞之間連接情況的詳細表述。Clay Reid及其同事研究了“初級視皮層”中的連接情況,發現抑制性神經元從具有各種不同功能的興奮性細胞接收輸入(見本期封面圖片),這與根據對小鼠皮層最近進行的生理研究所作預測是一致的。Kevin Briggman及其同事研究了方向敏感性視網膜神經節的選擇性是怎樣從它們與“無長突細胞”的連接中的非對稱性形成的。
人們對于觀察宏觀力學系統中的量子效應有強烈愿望,因為這有可能導致對受量子力學限制的測量中的新認識,以及對有關“在宏觀尺度上不可能的結果”的基本問題進行驗證。為了獲得壽命足夠長的機械狀態,通常的做法是,將一個機械振蕩器耦合到一個空腔中的某一電磁振蕩上。Teufel等人提出了這樣一個體系的一種新設計(該設計是:將一個自由的、無約束的柔性鋁薄膜〈就像一個鼓面一樣〉加入到一個由超導電路所定義的空腔中),他們所演示的耦合力比以前所實現的高出兩個數量級。這種方法提供了觀察能夠存在數百微妙的長壽命量子狀態的途徑。
來自大體積火成巖(在地球表面下固化的火山巖石)和火山系統的一系列明顯矛盾的觀察結果,可以用“再活化作用”或高粘性、富含晶體的巖漿“像拉開拉鏈一樣”的釋放的一個機制來解釋。Alain Burgisser和George Bergantz發現,這種“再活化作用”可以導致快速倒轉,造成在很大的花崗巖巖體中所觀察到的、具有很不相同的年齡和復雜化學分區(chemical zoning)的磁性材料的并置。在對皮納圖博火山和蒙特塞拉特火山歷史噴發的釋放速度的計算結果與觀測結果之間的一致性表明,這個模型有潛在的廣泛適用性。
分辨率不高的古氣候間接指標證據曾表明,“上新世暖期”(PWP)(距今約350萬年前)的特點是永久性的厄爾尼諾條件,在這樣的條件下,赤道太平洋從南美向西到處都是溫暖的,而不是像今天這樣有“冷舌”(cold tongue)。來自珊瑚化石的新的高分辨率氣候間接指標數據對這種論斷提出了質疑。在菲律賓發現的保存非常好的PWP年代的珊瑚化石(上面有清楚的骨骼年輪)表明,在PWP時期,西太平洋的海洋條件以厄爾尼諾現象的變化為特點,其變化與我們今天所看到的相似。
要對小鼠和其他在遺傳上可跟蹤的動物的心律失常建立模型很困難,因為這些動物中的肌細胞收縮機制與人類是不一樣的。本期Nature報告了用于研究這些疾病的一個新模型,其形式為“誘導多能干細胞”產生的心肌細胞,而這些“誘導多能干細胞”則來自兩個“蒂莫西綜合征”(一種以自閉癥、免疫缺陷和心律失常為特征的疾病)患者的重新編程的成纖維細胞。這些患者的細胞的異常電性和鈣信號作用性質可以被一種藥物恢復,這種藥物叫做“roscovitine”,已知能夠增加對CaV1.2(一種鈣通道,在“蒂莫西綜合征”患者身上是有缺陷的)的依賴于電壓的抑制。
“RNA聚合酶-II”(Pol II)在基因轉錄過程中沿DNA螺旋向前運動,并在此過程中合成mRNA。然而,它還能向后運動和停止,對于調控目的來說,或當該聚合酶碰到一個障礙物(如一個核小體)時,這是一個有用的特性。這種停止狀態可以被“轉錄因子IIS”(TFIIS)重新激發。現在,一個“向后運動的”酵母Pol II復合物(在其中“向后運動的”RNA可以被觀測到)的晶體結構已經以3.3埃的分辨率被確定,同時被確定的還有一個含有TFIIS的“向后運動的”復合物的結構。這些結構顯示了轉錄停止和轉錄重新激發的可能機制。
發表于16日《自然》的研究表明,移植到小鼠體內的人腦類器官能夠重現大腦發育的某些重要特征,包括形成功能性神經網絡,從而支持腦活動。這一成果得益于一種培育腦容量縮小小鼠的方法,使得人腦類器官能夠與小鼠大......
一項8月21日發表于《自然?醫學》的研究表明,抑郁癥患者大腦生成新神經元的能力弱于無抑郁癥的人群。該研究繪制出迄今最完整的人類成年海馬體細胞圖譜,海馬體是參與學習、記憶與情緒調控的腦區。抑郁癥患者大腦......
5月6日,基于雙方長達十年的合作伙伴關系,施普林格·自然與英國聯合信息系統委員會(Jisc)續簽了開放獲取(OA)協議,以進一步增加人們對英國主導的科研成果的使用。雙方曾于2016年達成英國最早的OA......
研究人員在小鼠身上發現了一組能在跑步后提升耐力的神經元。他們推測人體內也存在類似神經元,未來可通過藥物或其他療法靶向作用,增強運動帶來的效果。相關論文近日發表于《神經元》。幾十年來,人們已經知道,大腦......
腦細胞如何決定何時“吞入”外界物質,一直是神經科學的重要問題。美國賓夕法尼亞州立大學研究團隊最新發現,神經元表面下方一種名為膜相關周期性骨架(MPS)的晶格狀結構,可能充當內吞作用的關鍵“守門人”,通......
瑞士洛桑聯邦理工學院腦心智研究所科學家在10日出版的《神經元》雜志上發表論文指出:通過重編程與記憶相關的特定神經元,可有效恢復多種疾病模型小鼠的記憶功能。團隊將目光投向一類特殊的神經元——“記憶印痕細......
美國艾倫研究所和霍華德·休斯醫學研究所科學家通過蛋白質工程技術,改造出一種特殊蛋白,名為iGluSnFR4,這是一種分子級“谷氨酸指示器”,可用于實時觀察大腦中神經元的交流過程。這一成果有助破譯大腦隱......
在禁食或低血糖等壓力情況下,腦部能調控葡萄糖釋放,但這種調控作用在日常生活中卻鮮少被關注。據最新一期《分子代謝》雜志報道,美國密歇根大學的一項新研究表明,下丘腦的一類特定神經元能幫助大腦在日常情況下維......
8月11日,《自然-神經科學》(NatureNeuroscience)在線發表了題為Cross-speciesanalysisofadulthippocampalneurogenesisreveals......
你有沒有想過,為什么兩個司機看到同樣的擁堵路況,一個猛踩油門沖進去,另一個卻小心翼翼地剎車避讓?其實在他們做出動作之前,大腦早已悄悄作了一個決定。而這個決定,并不是突然冒出來的,它就像一場精密排演的舞......