FM腦科學(xué)新聞 | 左右半球?qū)β?tīng)覺(jué)反饋的貢獻(xiàn)，腦卒中水腫液源自腦脊液
導(dǎo)讀：皮皮佳，海德，禹霏，星辰β，沉淀
責(zé)編：Effie Liu
主播：可鹽胖胖
背景音樂(lè)：麻枝準(zhǔn)-夏影
排版：毛毛
Nature Communications| 左右半球?qū)β?tīng)覺(jué)反饋的貢獻(xiàn)
? ? ? ?人們?cè)谡f(shuō)話時(shí)會(huì)進(jìn)行聽(tīng)力反饋（auditory speech feedback），以往的大多數(shù)研究都認(rèn)為右半球主要負(fù)責(zé)聽(tīng)，而左半球主要負(fù)責(zé)控制運(yùn)動(dòng)。但是今年6月發(fā)表在《Nature Communications》上的一篇工作卻揭示了左右半球?qū)β?tīng)覺(jué)反饋的新貢獻(xiàn)。作者M(jìn)areikeFloegel和Christian A. Kell等人通過(guò)行為學(xué)和神經(jīng)影像學(xué)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了在說(shuō)話時(shí)的聽(tīng)覺(jué)反饋會(huì)同時(shí)受到左右大腦半球的非對(duì)稱控制。他們首先通過(guò)雙耳分刺激實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)改變側(cè)耳接收到的聲音頻譜/時(shí)長(zhǎng)時(shí)，同側(cè)耳會(huì)根據(jù)所偏好的聲音信息做出補(bǔ)償。由此，他們證實(shí)了左耳（右半球控制）偏好處理聽(tīng)覺(jué)頻譜信息，而右耳（左半球控制）偏好處理聽(tīng)覺(jué)時(shí)間信息。但雙耳分刺激實(shí)驗(yàn)并不能代表自然生理狀態(tài)下人們對(duì)外界聽(tīng)覺(jué)信息的接收情況。因此，研究人員又通過(guò)fMRI進(jìn)一步對(duì)比了雙耳相同刺激情況下，左右半球的活動(dòng)特征，再次證實(shí)了這一結(jié)論。該研究強(qiáng)調(diào)了聽(tīng)覺(jué)反饋中聲音頻譜的重要性，有力地挑戰(zhàn)了“聽(tīng)覺(jué)反饋主要由右半球完成”這一理論，為該領(lǐng)域的研究帶來(lái)了新思路。（導(dǎo)讀：皮皮佳）
文章鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41467-020-16743-2
圖片鏈接：
https://www.thestudygurus.com/auditory-study-tips/
Science| 腦卒中水腫液源自腦脊液
? ? ? ?腦部水腫是造成腦卒中的關(guān)鍵因素之一，但囿于技術(shù)局限，人們對(duì)水腫液的形成過(guò)程一直知之甚少。以往的研究表明，腦卒中患者腦內(nèi)的水腫液是由血管腔室進(jìn)入腦組織，但在今年的《Science》雜志上，Humberto Mestre等人報(bào)道了一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)，即磁共振影像（MRI）展示了水腫液源自腦脊液（cerebrospinal fluid, CSF）。研究人員人為阻塞了大腦中動(dòng)脈，發(fā)現(xiàn)小鼠表現(xiàn)出嚴(yán)重的大腦梗塞，并伴隨著CSF示蹤劑的顯著內(nèi)流，這說(shuō)明CSF是水腫液的主要來(lái)源。接著，研究人員又通過(guò)高對(duì)比度的MRI影像觀察，進(jìn)一步證實(shí)了CSF的流動(dòng)是由傳播性去極化（spreading depolarization, SD）所致，即灰質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生的持續(xù)、大量的去極化波。之后，他們又通過(guò)雙光子顯微鏡觀察并計(jì)算了SD與傳播性缺血（spreading ischemia, SI）所耗費(fèi)的時(shí)間等物理量，證實(shí)SD后的SI加速了CSF的傳播。本工作的亮點(diǎn)在于，揭示了腦卒中水腫液的另一大來(lái)源，開辟了腦卒中治療的另一方向。（導(dǎo)讀：皮皮佳）
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https://science.sciencemag.org/content/367/6483/eaax7171
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Neuron|長(zhǎng)鏈非編碼RNA LINC00473在抑郁癥中的性別特異性作用
? ??? ?抑郁癥（depression）是一種常見(jiàn)的精神疾病。有研究表明，女性患抑郁癥的幾率是男性的兩倍，但這種性別差異背后的分子機(jī)制仍不明確。近日，Eric J. Nestle團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)鏈非編碼RNA（lncRNAs）LINC00473是一種女性特有的應(yīng)激復(fù)原調(diào)節(jié)因子，為抑郁癥性別差異研究提供了新的思路。
? ? ? ?研究人員首先通過(guò)生物信息學(xué)分析評(píng)估了lncRNAs在抑郁癥的作用，發(fā)現(xiàn)LINC00473是一個(gè)關(guān)鍵的性別特異性靶點(diǎn)。隨后，他們?cè)谝钟舭Y小鼠內(nèi)側(cè)前額葉皮層（mPFC）內(nèi)表達(dá)LINC00473后進(jìn)行社交行為實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)LINC00473只能改善雌性小鼠的社交互動(dòng)能力和應(yīng)激復(fù)原力，對(duì)雄性則沒(méi)有影響。此外，研究人員還通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序（RNA-seq）檢測(cè)了LINC00473在mPFC神經(jīng)元中的表達(dá)效果。結(jié)果顯示，在慢性可變應(yīng)激（Chronic variable stress）的雌性小鼠體內(nèi)，LINC00473的表達(dá)顯著下調(diào)，再次證實(shí)了LINC00473在抑郁癥中的性別特異性作用。這一結(jié)論在人體細(xì)胞內(nèi)也得到了證實(shí)。研究人員利用反義寡核苷酸特定下調(diào)lncRNAs的核表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)女性源細(xì)胞中受到LINC00473調(diào)控的基因是男性源細(xì)胞的5倍，進(jìn)一步證明了LINC00473對(duì)女性具有更大的調(diào)節(jié)作用。這項(xiàng)工作開辟了一條新的研究途徑，突出了lncRNAs在情緒障礙性別特異性調(diào)節(jié)中的作用，為抑郁癥提供了新的潛在治療靶點(diǎn)。（導(dǎo)讀：海德）
文章鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.03.023
圖片來(lái)源：
https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1592888825271&di=4accb93bcfe78ee1c440b7e7c946c3ce&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fedu.cnr.cn%2Flist%
Nature Communications| 網(wǎng)上沖浪真的可以治療焦慮等精神疾病嗎？得保證低頻率光刺激呦
? ? ? ?2017年《Nature》雜志曾經(jīng)發(fā)表一篇麻省理工學(xué)院神經(jīng)科學(xué)家的研究論文，證明采用簡(jiǎn)單40赫茲閃光（低頻光）刺激視網(wǎng)膜，可以治療阿爾茨海默病(早期表現(xiàn)為焦慮)。非侵入性的優(yōu)點(diǎn)使這種方法的應(yīng)用前景巨大，引起了大家的廣泛關(guān)注，但這種治療方式背后的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制仍不明確。今年5月《Nature Communications》發(fā)表的一篇文章進(jìn)一步解釋了低頻光刺激是如何治療焦慮等精神疾病的：
? ? ? ?在我們大腦中，內(nèi)側(cè)前額葉皮層(dmPFC)和杏仁核(BLA PNs)兩個(gè)腦區(qū)之間有著廣泛的聯(lián)系，協(xié)調(diào)一致地調(diào)節(jié)恐懼和焦慮等情緒的表達(dá)。然而，人類長(zhǎng)期暴露于不可避免的壓力等不利條件下，dmPFC控制就可能會(huì)出現(xiàn)缺陷，引起B(yǎng)LA PNs異常激活，導(dǎo)致一些包括焦慮癥和抑郁癥在內(nèi)的精神疾病的發(fā)生。該研究利用嚙齒動(dòng)物作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象發(fā)現(xiàn)低頻光刺激會(huì)減輕由CRS（慢性束縛壓力）引起的dmPFC→BLA PNs單向連接中前額葉谷氨酸釋放增加，并最終減輕焦慮樣行為。
? ? ? 這篇研究充分揭示了dmPFC至杏仁核通路失調(diào)在長(zhǎng)期壓力所導(dǎo)致的焦慮中的作用，并提供了一種簡(jiǎn)單易行的治療方式。（導(dǎo)讀：禹霏）
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文章鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41467-020-15920-7
圖片來(lái)源：
https://www.nature.com
Neuron | Aβ加速α-syn病變及其在腦內(nèi)的傳播
? ? ? ?神經(jīng)退行性疾?。ㄈ绨柶澓ＤYAD和帕金森伴有癡呆PDD）危害到病人的認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)能力，嚴(yán)重影響了患者的生活質(zhì)量。有研究顯示，在AD和PDD患者的腦中有Aβ斑塊、Tau蛋白纏結(jié)、α-synuclein (α-突觸核蛋白，α-syn)病理重疊，但是對(duì)Aβ斑塊引起其他病理改變的機(jī)制仍然知之甚少。
? ? ? ?為了更好地研究Aβ對(duì)α-syn的影響，來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)的神經(jīng)退行性疾病研究中心的實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)將α-syn前體原纖維（α-synmpffs）注射到有大量Aβ斑塊的小鼠中，通過(guò)將野生型小鼠和腦中大量Aβ斑塊沉積的轉(zhuǎn)基因小鼠（5xFAD）的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)Aβ沉積極大地加速了a-syn的病理改變，即不溶性和磷酸化的a-syn大量增加，使a-syn擴(kuò)散速度加快以及認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)相關(guān)的神經(jīng)元丟失。有趣的是，注射α-synmpff后還導(dǎo)致5xFAD小鼠腦內(nèi)tau蛋白過(guò)度磷酸化。這可能是由于Aβ斑塊使?fàn)I養(yǎng)不良的軸突釋放與微管結(jié)合的Tau蛋白，而注射α-synmpff后觸發(fā)a-syn病理性積累，這些錯(cuò)誤定位的內(nèi)源性α-syn便與被釋放的Tau蛋白發(fā)生相互作用。此研究所建立的共同病理模型有助于研究Aβ對(duì)α-syn的作用機(jī)制，從而為AD的治療提供新的理念，使針對(duì)一種以上的病理蛋白進(jìn)行免疫治療成為可能。（導(dǎo)讀：星辰β）
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文章來(lái)源：
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.10.010
圖片來(lái)源：
https://image.so.com/view
Nature Neuroscience | 頂葉皮層神經(jīng)元在多個(gè)參考系中對(duì)物體運(yùn)動(dòng)靈活的編碼
? ? ? ?相信大家都會(huì)有這樣的體驗(yàn)，當(dāng)我們坐在向南行駛的車?yán)锿巴馔环较蛐旭偟能囕v時(shí)，常常會(huì)覺(jué)得自己在倒退或者別的車輛在倒退，朝著北方向去了，但其實(shí)別的車輛也是同樣在向南行進(jìn)。這里我們對(duì)車輛向南行進(jìn)的描述是在以世界坐標(biāo)系（world coordinate）為參照，而“另一輛車在離我們遠(yuǎn)去”的描述是大腦切換到了以自身為中心的頭部坐標(biāo)系（head coordinate），忽略了自身的運(yùn)動(dòng)。我們?cè)谂袛辔矬w運(yùn)動(dòng)時(shí)則常需要在這兩個(gè)坐標(biāo)系中來(lái)回切換，而這其中所蘊(yùn)含的神經(jīng)基礎(chǔ)還未可知。
? ? ? ?Ryo Sasaki等人對(duì)“神經(jīng)元如何在自身運(yùn)動(dòng)時(shí)表征物體的運(yùn)動(dòng)方向”這一問(wèn)題展開研究。他們首先訓(xùn)練猴子，使其能夠分辨物體分別在頭部坐標(biāo)系和世界坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)方向，并讓被試在這兩個(gè)坐標(biāo)系中隨機(jī)切換，同時(shí)記錄內(nèi)顳葉上部(medial superior temporal, MSTl)和頂內(nèi)溝腹側(cè)(ventral intraparietal, VIP) 區(qū)的神經(jīng)活動(dòng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)猴子被要求以世界坐標(biāo)系為參考時(shí)，VIP區(qū)的神經(jīng)元活動(dòng)會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，并且通過(guò)神經(jīng)元反應(yīng)的解碼還能預(yù)測(cè)猴子對(duì)坐標(biāo)系的選擇，而MSTl區(qū)則沒(méi)有類似的變化。因此認(rèn)為，當(dāng)我們受到不同指示時(shí)，是通過(guò)VIP區(qū)的神經(jīng)元活動(dòng)來(lái)切換不同的坐標(biāo)系來(lái)描述對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)。
此研究表明神經(jīng)表征的坐標(biāo)系并不是一成不變的，它會(huì)根據(jù)接收到的任務(wù)的不同而進(jìn)行切換，為理解大腦在自我運(yùn)動(dòng)過(guò)程中如何表示物體運(yùn)動(dòng)提供了重要的信息。（導(dǎo)讀：沉淀）
文章鏈接:?
https://doi.org/10.1038/s41593-020-0656-0
圖片鏈接：
https://en.wikipedia.org/wiki/Motion_perception
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