第2059期 脑科学日报
2024年4月24日
科 学 时 讯
1，Cell：单蛋白分辨率下的神经元空间蛋白组学
来源：BioArt
生命科学研究的目标是全面理解从生物层面到单个分子的空间组织和相互作用。为实现这一目标，我们需要能够定量测量所有生物分子及其空间相互作用的技术。近日，来自德国马普生化研究所的Ralf Jungmann与哥廷根大学医学中心的Eugenio F. Fornasiero发表了一篇新研究。
研究介绍了一种名为SUM-PAINT的高通量成像方法，该方法能够在超分辨率下实现无限多路复用。研究人员利用SUM-PAINT在神经元中生成了30种蛋白质的单分子解析数据集，揭示了突触的复杂异质性，并发现了新的突触类型。这项研究为科研人员提供了重要资源，同时提供了在单蛋白分辨率下获取和分析综合空间蛋白质组学数据的工作流程。
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2，Nature：帮助患者恢复自然行走的大脑-脊柱接口
来源：BME康复工程分会
由64个电极组成的两个皮层植入物被放置在感觉运动皮层的硬膜外，以收集皮层电图信号脊髓损伤会中断大脑与负责行走的脊髓区域之间的通讯，导致瘫痪。为此，来自瑞士洛桑联邦理工学院的研究团队开发出一种恢复大脑和脊柱之间通讯的系统，该系统能够使因脊髓损伤而瘫痪的男子恢复接近自然程度的行走能力。
研究人员集成了两个完全植入的系统，能够以无线的方式实时记录皮质活动并对腰骶脊髓进行刺激。位于硬脑膜的两个电极阵列记录感觉运动皮层的活动，感觉运动皮层是大脑中帮助指导肌肉运动的区域。这些信号被无线发送到处理单元，处理单元将它们转换成刺激模式，然后传输到脊髓植入物，以调整下肢肌肉的激活，从而在脊髓损伤导致的瘫痪后恢复站立和行走。
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3，Nat Struct Mol Biol：电镜揭示关键听觉受体GPR156的组成型活性背后的结构动力学
来源：生物通
内耳深处是负责声音探测的耳蜗和负责平衡的前庭器官。这些区域内的细胞含有一种叫做GPR156的C类孤儿G蛋白偶联受体(GPCR)。近日，韩国浦项科技大学生命科学系Yunje Cho教授团队利用冷冻电子显微镜(cryo-EM)分析了Go-free和Go-coupled状态下的GPR156的低温电镜结构，获得了前所未有的分辨率。
这项研究揭示了GPR156是磷脂信号的换能器，它的组成型活性源于它与细胞膜中丰富的脂质相互作用使得它与细胞质中的G蛋白结合时触发结构变化，可以说是细胞膜丰富的磷脂分子的持续结合和G蛋白诱导的细胞跨膜重塑为GPR156的组成型活性提供了基础。研究揭开了GPR156结构动力学和激活机制的关键一步。
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4，Science Bulletin：中国科学院心理研究所研发基于磁共振脑影像数据的一键式脑网络和图论分析软件平台DPABINet
来源：中国科学杂志社
近日，中国科学院心理研究所磁共振成像研究中心的严超赣研究员及其团队基于他们此前开发的广受欢迎的脑影像处理平台（DPARSF/DPABI/DPABISurf），进一步推出了DPABINet。这一新平台整合了最先进的图像处理软件模块，如Brain Connectivity Toolbox、FSLNets、BrainNet Viewer、Circos、SPM、PALM等，并采用docker技术，提供了跨平台的简便界面和算法。
DPABINet的友好图形用户界面使得用户可以一键完成功能磁共振数据的脑网络构建、图论分析、统计分析及结果查看，无需任何编程或脚本编写技能。此外，DPABINet还支持基于弥散加权成像的大脑结构网络分析，可基于DPABIFiber的预处理结果为脑结构纤维网络的研究提供分析平台。
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5，Neurology：工作时多用脑有助于预防思维和记忆问题吗？
来源：阿尔茨海默病
近日一项新研究发现，在工作中大脑运转得越努力，日后出现记忆和思维问题的可能性就越小。该研究对挪威从事305种职业的7000人进行了调查，发现在认知要求最高的人群中，有27%的人被诊断为轻度认知障碍。
在调整了年龄、性别、教育、收入和生活方式因素后，工作中认知要求最低的人群与工作中认知要求最高的人群相比，患轻度认知障碍的风险高出66%。这些结果表明，无论是在教育方面还是在职业生涯中从事挑战大脑的工作，都对降低晚年认知障碍的风险起着至关重要的作用。
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6，Science Robotics：人机闭环系统机械手的分层感觉运动控制框架
来源：脑机接口社区
人类的手的灵活性很大程度上依赖于触觉。机械手和假肢的灵巧度要低得多，并且很少使用许多可用的触觉传感器。近日一项研究提出了一个以神经系统的分层感觉运动控制器为模型的框架，将机械感知与人体控制回路中的动作联系起来，具有触觉功能的机械手。
触觉信息的共享控制和基于上下文的过滤，分层组织，模仿人类感觉运动控制中潜意识和意识处理的分配，是一种很有前景的方法，可以在人在回路系统中组织高密度的触觉数据流。相反，这样的工程系统可以用来测试难以从生物系统获得的有限数据中确认的生物功能理论。
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Science Robotics：人机闭环系统机械手的分层感觉运动控制框架
7，Journal of the American Heart Association：活跃工作站——从“久坐成疾”到“动享其成”的秘密武器
来源：SelfCulturalPsy
近日一项研究指出，活跃工作站不仅能让我们的身体动起来，还能让我们的大脑保持活跃。活跃工作站指active workstations，如步行垫、自行车、踏步机和/或站立式办公桌。研究发现，使用活跃工作站的人在神经认知测试中要么表现得更好，要么至少保持不变。这意味着大脑不会因为你站着或走着而变得迷糊。而且，随着对活跃工作站的逐渐适应，他们的表现甚至还有所见长！
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