第1907期 脑科学日报

2023年11月14日

科 学 时 讯

1，Cell Metabolism：一种神秘的激素，可以使胰岛素发挥更好的作用

来源：生物通

全球有超过5亿人患有糖尿病，约26亿人体重超标。GDF15是一种已知的抑制食欲的激素。近日，哥本哈根大学营养、运动和运动系的研究人员研究了GDF15如何影响啮齿动物的胰岛素敏感性。

研究发现，GDF15实际上提高了小鼠和大鼠的敏感性，使它们更适合调节血糖，并在肌肉中吸收能量。但GDF15是否也会增加人类的胰岛素敏感性仍有待研究。此外，这种激素在各种压力下都会增加，这一切究竟是如何联系在一起的，我们需要更彻底地调查。

2，JACS：对神经元和大脑中的去甲肾上腺素进行亚100毫秒水平的极速检测和近红外比率荧光成像

来源：奇物论

去甲肾上腺素(NE)是中枢和交感神经系统中的重要神经递质。然而，如何以高精度、高特异性和高敏感性的方式（特别是高时间分辨率）直接可视化和精确量化生命系统中的瞬态NE变化仍然是一项严峻的挑战。

为此，华东师范大学田阳教授和张琪伟教授开发了一系列小分子探针，其可通过连续的亲核取代-环化反应和比率近红外荧光响应来特异性、快速地（60毫秒）检测NE，比目前的小分子探针快3个数量级。研究者利用该探针在单个神经元水平上对外部刺激下的瞬时内源性NE动态变化进行了定量成像，并进一步在急性脑切片和小鼠脑活体水平上揭示了NE的波动与帕金森病的病理之间的密切关系。

3，PLOS Biology：高糖饮食会损害“管家”脑细胞

来源：阿尔茨海默病

神经胶质细胞通过清理有毒的细胞碎片来帮助神经元发挥最佳作用。近日，美国弗雷德哈钦森癌症研究中心的科学家们发现，高糖饮食会使神经胶质细胞产生胰岛素抵抗，从而使它们变成冷漠的管家，任由有害碎片堆积。在果蝇身上的发现可以帮助解释饮食如何影响阿尔茨海默病等神经退行性疾病的风险。这些发现表明，食用加工食品不仅会影响体重增加，还会影响认知功能。通过专注于提高胰岛素敏感性，可能会保持脑细胞的健康。

4,Cell：液体活检蛋白质组学与人工智能相结合在体内识别眼睛衰老和疾病的细胞驱动因素

来源：王初课题组

迄今为止，检测液体中蛋白的能力有限，而且无法得知液体样本中的哪些蛋白归属于哪种细胞，这类信息对疾病的诊断和治疗非常重要。近日，美国斯坦福大学的研究人员对接受眼科手术的患者的房水或玻璃体的120份液体活检样品中的蛋白质进行了表征，共鉴定出5953种蛋白质，并根据之前报道的人眼来源的57种不同细胞类型的单细胞转录组，对鉴定到的蛋白的来源进行寻踪，最终绘制出眼睛内不同类型细胞的蛋白质生成图谱。

作者创建了一个人工智能机器学习模型，该模型可以根据26种蛋白质的子集预测眼睛的分子年龄，该模型可以准确预测健康眼睛的年龄，同时可以显示疾病与显著的分子老化相关。作者检测到几种与帕金森病有关的蛋白，这些蛋白通常是在死后被发现，目前的诊断方法无法对它们进行检测，这也是帕金森诊断困难的原因之一，筛选眼液中的这些标志物可能能够更早地诊断帕金森疾病，及时进行治疗。

5，Nature评论：人工智能如何更好地理解大脑

来源：ScienceAI

计算机可以编程来模拟大脑吗？这是数学家、理论家和实验学家长期以来一直在问的一个问题——无论是出于创造人工智能(AI)的愿望，还是因为只有当数学或计算机能够重现其行为时，才能理解像大脑这样的复杂系统。这些发展的核心是越来越多的大脑数据，但很少有人尝试连接这些不同的数据源或从同一样本的整个大脑中同时收集它们。此外，在连接组和其他数据的指导下优化数千甚至数十亿个参数，机器学习模型可以被训练以产生与真实神经网络行为一致的神经网络行为——使用细胞分辨率功能记录进行测量。这种机器学习模型可以结合来自传统大脑建模技术的信息。在同一样本中获得此类多模式数据集需要研究人员之间的广泛合作、对大团队科学的投资以及增加资助机构对更全面的努力的支持。



6，Brain Behav：幽默疗法减少抑郁和焦虑症状

来源：大话精神

幽默是人类使用的最有效的交流方式之一，它在精神和身体健康的应用研究中很有意义。近日一项对9个国家29项研究的分析显示，幽默疗法在缓解抑郁和焦虑症状方面具有潜力。这项研究的参与者包括接受手术的儿童、养老院的老年人和患有各种慢性疾病的人。

分析表明，幽默疗法可以减轻抑郁和焦虑的症状。该结果可能有助于为未来的研究、政策和幽默治疗实践提供信息，以改善人们的抑郁和焦虑症状。大笑一分钟就相当于做了45分钟运动一样，可令你容光焕发。在笑的时候，最放松的部位是眼部肌肉，眼睛消耗的能量是全身神经消耗能量的25％左右，可缓解脑疲劳。

7，Advanced Materials：基于单一器件的光电探测器和神经形态视觉传感器的双模转换

来源：WEST可穿戴电子

光电探测器可以快速灵敏地检测光信号变化并将其转化为数字信号，神经形态视觉传感器(NVS)可以以类似人眼的方式处理光信号。近日，中国科学院金属研究所的Xinglai Zhang，中国医科大学的Bing Leng课题组和东北大学的Baodan Liu课题组提出一种基于GaN/Ga₂O₃/GaN沟桥异质结构的双端光电器件。

通过调制Ga₂O₃中氧空位电离和去电离过程，使得该器件在低电压和高电压下分别表现出快速光响应和持久的光电导率行为(PPC)，从而实现光电器件在光电探测器和NVS的模式转换。

8，马斯克最新芯片：脑机专用，让失明人群“看见”

来源：量子位

近日，马斯克表示Neuralink正在开发一款芯片，用脑机接口解决失明。目前正在等待监管部门对他们第一个人体试验的批准。这是继针对四肢瘫痪患者的治疗研发之后，Neuralink布局的又一个领域。其他网友均表示很期待，这将是多个层面上的根本性突破。

审校：Simon