17脑科学日报PNAS利他行为缓解生

第期脑科学日报

年1月7日

科学时讯

1，PNAS丨王朝团队揭示神经细胞极性维持的分子结构机制

来源：BioArt年12月30日，中国科学技术大学无膜细胞器与细胞动力学教育部重点实验室、微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院王朝教授课题组在美国科学院院刊PNAS在线发表题为“MechanisticinsightsintotheinteractionsofdyneinregulatorNdel1withneuronalankyrinsandimplicationsinpolaritymaintenance”的研究论文，通过综合性运用生物化学、结构生物学、化学生物学及分子神经细胞生物学等研究手段，揭示了Ndel1/Ankyrin-G复合物在神经轴突起始段调控物质选择性进入轴突，从而维持神经细胞极性的分子机制，这是张明杰/王朝团队年在NatChemBiol杂志发表Ankyrin家族蛋白中鉴定调控细胞自噬短肽工作之后，围绕Ankyrin家族蛋白的系列研究成果。阅读链接：PNAS丨王朝团队揭示神经细胞极性维持的分子结构机制

2，两篇研究揭示神经系统和免疫系统之间存在复杂的交流

来源：生物谷

在接种疫苗后吸入流感病毒，身体会产生大量对抗这种病毒的抗体，这得益于免疫系统中根深蒂固的记忆。科学家们如今发现，这种反应很大程度上依赖于免疫系统和中枢神经系统之间复杂的生物学对话。

在一项新的研究中，来自美国范斯坦医学研究所的研究人员揭示出免疫系统和神经系统在对任何形式的疫苗接种作出的反应中都是相互依存的。人们早就知道哺乳动物会在神经系统和免疫系统中储存记忆。探究这两种系统对入侵者---外来抗原---作出的反应中是否共同起作用标志着一种新的科学研究方向。相关研究结果近期发表在预印本服务器bioRxiv上，论文标题为“Antibodyresponsestoimmunizationrequiresensoryneurons”。

年12月初，Chiu博士提出现在是时候扩大对神经系统和免疫系统如何协同发挥作用的理解了。神经系统不仅仅是发现危险并提醒身体的看门狗。Chiu说，神经系统是抵抗感染的积极参与者。Chiu及其同事们在发表在Cell期刊上的一篇论文中证实在遭受潜在致命性的沙门氏菌感染的实验小鼠中，神经系统与免疫系统一起更好地抵抗这种细菌。神经元调节着布满在神经元派尔集合淋巴结上的称为微皱褶细胞（microfoldcell,M细胞）的细胞通道，这些细胞通道决定着微生物是否出入小肠。神经元还促进了保护性肠道细菌的存在。

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两篇研究揭示神经系统和免疫系统之间存在复杂的交流

3，斯坦福华人教授：声波、光波，其实都是RNN！机器学习模型对应物理系统来源：新智元近日，斯坦福大学华人教授ShanhuiFan团队在Science子刊发文，指出不管是声波、光波还是其他形式的波，其描述方程上都可以和循环神经网络（RNN)等效。这一发现可能为新型模拟机器学习平台的出现铺平了道路。文章作者之一还在Reddit上和网友做了互动。阅读链接：斯坦福华人教授：声波、光波，其实都是RNN！机器学习模型对应物理系统

4，谢晓非组揭示利他行为缓解生理性疼痛

来源：BioArt

帮助他人往往伴随着自我资源的消耗，但却可以提升助人者的健康与幸福感。事实表明，危机爆发时也常常是利他行为大量涌现的时候。付出成本做利他行为对助人者自身的生理和心理过程有何影响呢？

12月30日，PNAS在线刊发了北京大学心理与认知科学学院谢晓非教授课题组的论文“AltruisticBehaviorsRelievePhysicalPain”。该研究发现利他行为能够缓解助人者的生理疼痛，并初步揭示了这一效应的神经机制。

实验中，相比于控制选择，当做利他选择时，被试腹内侧前额叶（vmPFC）的神经活动显著增强，而与疼痛加工相关的脑区活动（如前扣带皮层和双侧脑岛）则显著减弱了，从神经活动层面证实了疼痛的降低。vmPFC与意义感的体验密切相关，vmPFC激活程度在利他行为与疼痛脑区激活程度的关系中起到中介作用，这表明被试从利他行为中所获得的意义感起到缓解疼痛的作用

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谢晓非组揭示利他行为缓解生理性疼痛

5，多任务深度卷积神经网络模型在海马体分割和阿尔兹海默症分类中的应用

来源：功能磁共振

来自上海交通大学的研究者们提出了一种基于卷积神经网络（CNN）的多任务深度学习框架，在此使用结构磁共振影像（MRI）数据并结合海马分割来实现AD的全自动分类。

首先，训练一个多任务的深度学习模型可以同时应用于海马体分割和AD分类的任务；然后，作者构建一个密集连接的3D卷积网络并根据海马分割结果来学习3Dpatches的特征，这些特征被应用到AD分类任务中。最终，作者结合多任务CNN模型和密集卷积网络模型来选取特征并应用到疾病状态分类任务中。实验结果表明，作者提出的多任务学习方法性能优于单模型方法和其他相关研究的方法。

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多任务深度卷积神经网络模型在海马体分割和阿尔兹海默症分类中的应用

6，治疗失眠的第一步，从关闭光源开始

来源：国际科学

来自莱布尼兹淡水生态和内陆渔业研究所(IGB)（Leibniz-InstituteofFreshwaterEcologyandInlandFisheries）的研究人员于年11月发表在《Sustainability》杂志上的一篇综述中分析了光污染对人类和脊椎动物褪黑激素形成影响的数据。通过对文章进行汇总分析，他们认为人造光源（ALAN）能够抑制褪黑素的分泌，即使是“天空辉光”（skyglow）的低强度也会抑制褪黑激素的产生。

文章题目为《LightPollution,CircadianPhotoreception,andMelatonininVertebrates》，中文译名为《光污染对脊椎动物昼夜光感受节律和褪黑激素的影响》。

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治疗失眠的第一步，从关闭光源开始

7，瑞典和荷兰科学家开发简单工具预测痴呆症诊断后的寿命

来源：阿尔茨海默和脑健康

瑞典和荷兰的科学家开发了一个简单的工具，用来显示被诊断为痴呆症的人在未来三年中的生存概率。深绿色表示死亡的风险较低，而深紫色则表示三年内死亡率较高。他们希望有助于医生和照护者对治疗和护理进行有效的规划。研究发表在《神经病学》杂志上。

这项研究包括到年为止通过各种健康数据登记处监测的5万多人，其中2万人在诊断后4.8年（平均的中位时间）后死亡。研究人员研究了许多容易识别的因素对诊断后预期寿命的影响，制作了两个图表。

第一个表是给保健医生使用的。该表是基于性别、年龄、认知能力(用MMSE、Mini-精神状态检查衡量)和共病(用Charlson共病指数衡量)的预后。

第二个表是给专门诊所使用的，如记忆诊所。该表更加细致地包含特定亚型的因素(例如，阿尔茨海默氏病)。有了这些参数，医生可以对照示意图表，显示病人在诊断后三年内死亡的可能性。

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瑞典和荷兰科学家开发简单工具预测痴呆症诊断后的寿命

8，涨知识了！肠道微生物组还能改善中风后恢复来源：生物通一组研究人员通过小鼠研究发现，补充人体的短链脂肪酸可以改善中风后的恢复情况。短链脂肪酸补充未来可能将成为中风康复疗法的一种非侵入性补充。这一研究发现公布在根据JournalofNeuroscience杂志上。阅读链接：涨知识了！肠道微生物组还能改善中风后恢复

审校：Simon

题图：摄图网

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