NB 2021年第4期文章导读：异丙酚诱导麻醉改变人脑皮质功能连接

研究论文│神经发育│解析大脑皮质神经胶质细胞的发育起源

成年大脑皮质神经胶质细胞的数量和神经元的数量相当，具有许多重要的生理功能。但是，胶质细胞的发育起源却一直不清楚。换句话说，胶质细胞的家谱-谱系（前体细胞及各个分支子代细胞的谱系树）不清楚。已有证据表明，脑内大多数的神经元、少突胶质细胞和星形胶质细胞往往不是放射胶质细胞（神经干细胞）的直接后代，而是来源于神经前体细胞（IPC）。神经干细胞一般是先产生神经前体细胞，神经前体细胞然后再产生神经元和胶质细胞。然而，目前仍然不清楚神经前体细胞的分化潜能是怎样的，是否具有多分化潜能，又是否可产生多种类型的细胞。本文对于这个发育神经生物学领域内的重要问题之一给出了明确的答案：大脑皮质的星形胶质细胞和少突胶质细胞具有共同的起源。

本文通过整合单细胞RNA-Seq, ATAC-Seq和交叉细胞谱系追踪等多方面的实验证据，发现：（1）在刚刚出生的小鼠的大脑皮质内，就可以清楚地辨别出少突胶质细胞、星形胶质细胞和嗅球中间神经元（OBiNs）三种细胞类型；（2）这三种细胞类型都主要来源于具有多分化潜能的神经前体细胞（MIPCs）。简言之，在胚胎小鼠E16.5天前后，大脑皮质的放射胶质细胞（神经干细胞）开始产生表达ASCL1和EGFR、并且与侧脑室相接触的具有多分化潜能的神经前体细胞（aMIPCs）。这一类aMIPCs然后快速分化为表达ASCL1、EGFR、OLIG2，但不与侧脑室接触的MIPCs（bMIPCs）。bMIPC经过几轮分裂产生皮质少突胶质细胞、星形胶质细胞和迁往嗅球的中间神经元。

研究论文│单个神经元│神经网络│眶额叶皮质单个神经元的全脑重建显示不同的投射模式

了解单个神经元向其靶区分布信号的精细解剖结构是建立神经元结构和功能之间关系的关键步骤。荧光稀疏标记法以及大体积精细成像技术可以提供单个神经元和神经元轴突束的详细结构信息。眶额叶皮质（OFC）是前额叶皮质的一部分，又称为眼窝前额叶皮质，位于眼眶后面。OFC具有许多高级执行功能，包括控制和抑制不当行为、情绪反应和决策。OFC损伤往往会导致异常行为，比如强迫症或抑郁症。

研究提示，OFC可能通过其大脑范围内的长距离投射与多个大脑区域形成连接参与这些功能。然而，到目前为止，对于OFC中单个神经元的精确投射路径以及单个OFC神经元投射模式的完整性和准确性的研究仍然很少。本文将神经元稀疏明亮标记与全脑荧光成像系统（fMOST）相结合对这一问题进行了研究。

研究论文│疼痛│Tweety同系物1通过增强痛觉感受器兴奋性和脊髓突触传递促进疼痛

慢性疼痛患者常常经历自发性的持续性疼痛、痛觉过敏（对伤害性刺激的疼痛反应增强）和痛觉超敏（非伤害性刺激可引起的疼痛）。临床上治疗慢性疼痛的方案主要局限在阿片类药物和非甾体抗炎药，而这些疗法又与全身性的副作用有关，比如成瘾、药物耐受以及消化性溃疡等。因此，对慢性疼痛机制的研究，尤其寻找新的药物治疗靶点以及副作用小的治疗方法显得尤为重要。

大量证据表明位于背根神经节（DRG）中的初级感觉神经元与脊髓背角神经元的突触可塑性是慢性疼痛的细胞基础。Tweety同源物1（Ttyh1）高表达于DRG和脊髓，然而，其在疼痛过程中的功能意义尚不清楚。本文通过结合炎性疼痛模型、行为学研究、生化分析、电生理记录以及基因操控等方法探讨了Ttyh1在DRG和脊髓疼痛神经环路中的作用。

研究论文│昼夜节律│胶质瘤│小胶质细胞外泌体miR-7239-3p通过调节昼夜节律基因促进胶质瘤进展

胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性肿瘤。胶质瘤患者的预后与肿瘤恶性程度密切相关。高分级胶质瘤（也即进展更加迅猛的肿瘤类型）患者的预后不容乐观。研究证实，胶质瘤相关的小胶质细胞（GAMs）是中枢神经系统肿瘤微环境（TME）的关键调控成分，在胶质瘤进展中起着重要作用。根据生物学功能，GAMs被证实可分化为两种不同的表型：抑制肿瘤进展的M1小胶质细胞和功能相反的M2小胶质细胞。外泌体miRNAs作为多种病理环境中重要的通讯介质，参与肿瘤细胞与TME之间频繁的双向交流。

然而由于TME的复杂性，TME当中胶质瘤与小胶质细胞之间的相互作用以及外泌体miRNAs在特定生理系统中的调控机制仍然需要进一步研究。昼夜节律系统是人体最基本的生理调节系统之一，参与人体各种生理和生物活动，维持体内稳态。昼夜节律系统的紊乱往往会导致内部环境失调而导致各种疾病。作为昼夜节律系统的核心基因，Bmal1与多种肿瘤的发生发展密切相关。本文试图寻找调控Bmal1的miRNAs对于阐明M2小胶质细胞促进胶质瘤进展的分子机制。

研究论文│神经网络│信任│人际信任的递阶神经网络预测

信任是人际交往中一个重要的社会组成部分，预测信任有助于我们在未来更好地参与社会活动和经济贸易。越来越多的研究利用大脑神经成像、肽类激素和人格特质测量等方法来预测个体间的社交信任。利用脑电图（EEG）信号预测信任可以为理解人际信任的认知过程提供基础。

然而，利用脑电振荡活动来预测社交当中个体后续的社会信任行为的研究依然不多见。本文采用脑电信号来实时观察参与者在一个重复的信任游戏中扮演信任者的角色中的大脑活动。研究发现在决策生成阶段，β波段振荡有助于个体后续的信任选择。

研究论文│听觉│果蝇幼虫听觉需要轴丝动力蛋白DNAH5

听觉是人体感受某些机械波刺激形成的感觉。听觉系统有一种复杂的机制来放大机械输入以提高声音检测的灵敏度。毛细胞是脊椎动物耳蜗中的机械感觉细胞，具有信号放大能力。这些细胞通过胞体收缩对机械刺激作出反应，进而对尤其微弱声音引起的震动提供正反馈，从而提高了耳对微弱声音的敏感性。新近的研究记录到了果蝇听觉系统的这种机械放大现象。果蝇幼虫体壁上的Chodotonal（Cho）神经元作为机械感受器可以感知声音和肌肉拉伸。

在树突的顶端，每一个Cho神经元都有一根纤毛。纤毛分为从纤毛基部延伸至纤毛扩张部的近端区域和纤毛扩张部以外的远端区域。在近端区域，纤毛有一根轴丝，由九个具有动力蛋白臂状突起的微管双体组成。动力蛋白臂与纤毛运动密切相关，是Cho神经元实现机械传递的关键。动力蛋白臂的头部由重链构成，而动力蛋白重链是否参与果蝇Cho神经元的频率调谐（frequency-tuning）还有待研究。本文研究的是果蝇轴丝动力蛋白重链CG9492（DNAH5）在调节果蝇幼虫听觉神经元的频率选择性和声音敏感性的作用和机制。

研究论文│神经损伤│选择性铁下垂抑制剂Liproxstatin-1减轻蛛网膜下腔出血后出现的神经功能缺失和神经炎症

蛛网膜下腔出血（SAH）是一种高死亡率和高致残率的毁灭性中风类型。脑出血后颅内压急剧增高，导致全脑缺血缺氧，最终导致脑组织损伤和神经功能障碍。除了明显升高的颅内压，血肿释放的神经毒素也会导致细胞死亡。金属铁就是这样的一种因为血肿从血红蛋白/血红素中释放出来的神经毒素，对神经元的生存造成危害。

研究证实，铁超载通过Fenton反应触发活性氧（ROS）的产生来攻击线粒体内膜，继而导致能量缺乏以及细胞功能障碍。铁下垂是新近发现的一种铁依赖性非凋亡性细胞死亡的形式。研究发现，肾衰竭、心肌病、肝癌、脑出血以及神经退行性病变都存在铁下垂。SAH是否会发生铁下垂并且使用铁下垂抑制剂是否影响SAH是本文的主要研究目标。

研究论文│疼痛│三叉神经节TLR8参与维持三叉神经痛

口面部的疼痛是由三叉神经节（TG）中的初级感觉神经元介导的。TG有三个主要分支：眼神经（V1）、上颌神经（V2）以及下颌神经（V3）。三叉神经神经病理性疼痛（TNP）通常是由一个或多个神经分支（多为V2和/或V3）的损伤或疾病引起，可由面部受影响一侧的细微感觉刺激触发，比如轻微的机械接触、刷牙或咀嚼。研究显示，神经炎症参与了包括TNP在内的多种神经病理性疼痛的病理过程。Toll样受体（TLR）与其相应配体结合后，可以通过释放细胞因子启动和调节炎症反应。

研究发现，TLR8位于背根神经节（DRG）神经元的内质网、核内体以及溶酶体中，在脊髓神经损伤引起的神经病理性疼痛的发病机制中发挥着重要作用。然而，TLR8在TG内是否表达，并且是否参与TNP尚不清楚。本文采用眶下神经部分结扎（pIONL）模型探讨TLR8在TNP发病机制中的作用。

快报│脑功能连接│异丙酚诱导麻醉改变人脑皮质功能连接：来自EEG源空间分析

麻醉诱导的无意识伴随着支持正常认知功能的相关皮层功能模块区之间信息交换的减少。额叶-顶叶连接的破坏被认为是麻醉诱导的无意识的最终共同途径，可能具有诸如量化麻醉深度等的临床应用价值。然而，由于研究与研究间采用了不同的分析方法和不同的空间分辨率来研究额叶-顶叶的功能连接，导致问题的产生：麻醉期间额叶-顶叶反馈连接的破坏是一种普遍现象？还是与分析方法和感兴趣的频带有关的特例？

为了解决这一问题，本文在同一研究人群中使用不同的分析方法（PAC、dPLI和NSTE）来研究麻醉诱导的无意识期间的大脑皮层区域间功能连接的变化。

快报│神经再生│miR-20a通过靶向Nr4a3促进背根神经节神经元轴突再生

背根神经节（DRG）感觉神经元是假单极神经元，有两个分支，一个分支延伸进入到周围神经系统，另一个分支上行进入到中枢神经系统的脊柱。DRG神经元是一种特殊的成熟神经元，其轴突在损伤后可以再生。然而，神经科学领域存在一个至今都令人费解的现象：损伤后周围神经系统（PNS）的轴突可以激发背根神经节（DRG）神经元轴突再生，但是损伤中枢神经系统（CNS）的轴突却无法激发DRG神经元轴突再生。位于腰4–6的DRG内的感觉神经元延伸轴突，形成坐骨神经运动轴突。坐骨神经被挤压或切断后，这些感觉神经元可以迅速将轴突重新延伸到损伤部位。

研究显示，MicroRNA（miRNA）是一类内源性、长度约为21–23个核苷酸的非编码小RNA，在不同的细胞内发挥着多种重要的调节作用。其中miR-20在DRG神经元的中枢端受损后表达下调。本文则发现坐骨神经（也即DRG神经元外周端）损伤后miR-20表达上调。因此，本文提出miR-20的这种差异表达有可能解释轴突再生的不同激活方式。

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