一级造价工程师
我们最喜欢的2021年神经科学故事
2024-05-11 17:45  浏览:160

一个sense-atio最终获得诺贝尔

10月4日,生理学家David Julius和神经生物学家Arden Patapoutian被授予诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们在温度、疼痛和触觉感知方面的研究。朱利叶斯研究了人们从辣椒中感受到的灼烧感,并发现了一种被热激活的离子通道TRPV1。Julius和Patapoutian在2002年分别报道了TRPM8离子通道,该通道可以感知薄荷醇的温度。Patapoutian的研究小组继续发现了参与感知机械压力的PIEZO1和PIEZO2离子通道。诺贝尔奖委员会写道,两人的工作启发了进一步研究,以了解神经系统如何感知温度和机械刺激,两位获奖者“确定了我们对感官与环境之间复杂相互作用的理解中缺失的关键环节”。

David Julius和Ardem Patapoutian©NIKLAS ELMEHED©诺贝尔奖外展

人脑与计算机交互

今年,通过将大脑接入先进的计算技术,我们看到了增强大脑能力的创新。例如,一位16年前失去视力的生物老师,在特殊眼镜的帮助下,能够区分形状和字母,这种眼镜与植入她大脑的电极相连接。沿着类似的思路,一台与大脑植入系统相连的计算机识别了一位瘫痪男子的大脑书写信号,使他每分钟能打出90个字符,准确率超过90%。这些研究是将尖端神经科学和计算创新结合起来,试图改善人们生活的技术向前迈出的一步。

F. willett等人/ nature 2021/ erikawoodrum

与做梦者交流

这还不完全是《盗梦空间》,但研究人员今年在《当代生物学》上报告说,他们能够与做清醒梦的人交流。通过莫尔斯电码和口头交流的结合,研究人员向研究参与者提出了简单的数学问题和是/否问题,其中一些人使用先前建立的眼睛信号正确回答了问题。在一次采访中,合著者克里斯托弗·阿佩尔说,这项研究为更互动地研究梦提供了机会,以探索诸如梦的叙述是如何发展的问题。

©istock.com,卡拉姆

Photosynthesis-powered大脑

在今年的一项奇怪的发展中,研究人员能够利用光合微生物为蝌蚪提供氧气,即使在缺氧条件下也能保持大脑功能。研究小组将光合藻类注入低氧条件下的蝌蚪体内,一旦暴露在光线下,动物心室中的氧气浓度就会增加,它们的大脑活动就会恢复。尽管如此,这一发现对光线无法穿透皮肤到达大脑的动物的适用性是有限的。

一只非洲爪蟾蝌蚪在心脏注射蓝藻后,suzan ÖZUGUR和HANS STRAKA

l油墨突触的大小和强度

突触允许神经元通过释放和接收由电动作电位引起的神经递质来相互交流。瑞士苏黎世的研究人员进行的一项研究证实了长期以来的怀疑,即表面积越大的突触越强,这意味着它们每一次电脉冲可以向接收神经元释放更多的神经递质。研究人员使用电子显微镜计算突触大小,并通过在小鼠大脑样本中使用一个微小电极记录电压变化来测量突触强度。他们发现,神经递质受体位于更大的神经元表面区域的突触中,电压变化更大,同时数据表明,每个动作电位都会释放多个神经递质囊泡。阿尔伯特·爱因斯坦医学院(Albert Einstein College of Medicine)的神经科学家斯蒂芬妮·鲁道夫(Stephanie Rudolph)没有参与这项研究,她说,最后的发现“深刻地改变了我们对突触传递主要模式的看法”。

©istock.com, ke_n

单细胞大脑模型

事实证明,模式生物不一定需要有大脑才能为神经科学研究做出贡献。酵母在20世纪90年代首次被认为是神经退行性疾病的关键模型,它继续为神经科学提供有价值的见解,特别是随着生物医学技术的进步。研究人员可以以低成本诱导基因修饰,快速培养模仿疾病过程的酵母细胞,并将其作为细胞功能和健康的简单指标进行观察,这有助于几十年来各种神经退行性疾病的研究。使用酵母的研究揭示了蛋白质聚集和受损的蛋白质质量控制在阿尔茨海默病、帕金森病、肌萎缩侧索硬化症(ALS)和亨廷顿病中发挥的有害作用。此外,研究人员还利用酵母了解了ALS和痴呆症的细胞核和细胞质之间的运输,弗里德里希共济失调的线粒体功能缺陷,以及阿尔茨海默病的囊泡运输受损。

修改自©science photo library, kage microfotografie GBR

一个公司ntroversial里程碑

6月7日,百健公司的阿尔茨海默病药物Aduhelm (aducanumab)获得美食品和药物管理局批准,成为首个获批的旨在减缓阿尔茨海默病进展的治疗药物。但这种药物很快就引起了争议,争论的焦点是它是否真的对这种进展产生了有意义的影响,以及它的高成本。美国食品药品监督管理局(FDA)不顾其顾问小组的建议批准了该药,该小组的几名成员随后辞职,并要求对其批准过程进行联邦调查。

©istock.com, jhvephoto

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