起源與進(jìn)化
緬甸琥珀研究為蜘蛛起源和演化提供關(guān)鍵證據(jù)
中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所王博研究員和黃迪穎研究員分別領(lǐng)銜的兩個(gè)國(guó)際科研團(tuán)隊(duì),獨(dú)立研究了保存于1億年前緬甸琥珀中的“怪物蜘蛛”——應(yīng)氏奇美拉蛛(Chimerarachne yingi),為了解蜘蛛的起源和演化提供了關(guān)鍵證據(jù),相關(guān)成果以背靠背兩篇論文的形式同時(shí)發(fā)表于《自然一生態(tài)學(xué)與進(jìn)化》。蜘蛛是自然界中最常見(jiàn)的動(dòng)物之一,屬于節(jié)肢動(dòng)物蛛形綱,是種類(lèi)極其豐富的捕食性動(dòng)物,在陸地生態(tài)系統(tǒng)中扮演重要角色。此次發(fā)現(xiàn)的應(yīng)氏奇美拉蛛標(biāo)本來(lái)自于1億年前白堊紀(jì),該標(biāo)本的最特別之處是具有一條細(xì)長(zhǎng)的尾須,超過(guò)身體的1.5倍長(zhǎng),具有70多節(jié),每一節(jié)都有一圈細(xì)長(zhǎng)的剛毛。
古基因組揭開(kāi)人類(lèi)的史前史
中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室付巧妹研究員等全面闡述了史前時(shí)期現(xiàn)代人群遺傳演化的主要特征,以古基因組洞察現(xiàn)代人的史前史為題撰文發(fā)表于Trends in Genetics。文章闡述了過(guò)去幾年來(lái)發(fā)現(xiàn)的史前人類(lèi)的演化譜圖,重點(diǎn)展開(kāi)對(duì)農(nóng)耕文化出現(xiàn)之前距今7500~4.5萬(wàn)年間現(xiàn)代人的遺傳演化研究,獲得許多比較有意思的結(jié)果。例如:7500年前的歐洲人還是深色皮膚,藍(lán)眼睛在1.4萬(wàn)年前才開(kāi)始出現(xiàn);發(fā)現(xiàn)西班牙距今7500年的個(gè)體,不僅攜帶歐洲人深色皮膚基因,而且擁有藍(lán)眼睛的基因:現(xiàn)今大洋洲的部分人群與丹尼索沃人之間有親近性。
甜瓜屬異源多倍體化進(jìn)化中可能出現(xiàn)的新現(xiàn)象
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)陳勁楓教授團(tuán)隊(duì)對(duì)甜瓜屬人工異源四倍體及其親本進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)甜瓜屬人工異源四倍體存在葉片延遲成熟的特異表型,表現(xiàn)在葉面積與光合能力增長(zhǎng)緩慢、葉綠素與類(lèi)胡蘿卜素含量偏低以及庫(kù)一源轉(zhuǎn)化異常等方面,研究論文發(fā)表于The Plant Journal。異源多倍體化是植物進(jìn)化的主要?jiǎng)恿χ弧T谠撊斯ぎ愒此谋扼w中,葉綠素的生物合成關(guān)鍵基因HEMA1、HEME2和POR表現(xiàn)為較親本顯著下調(diào)表達(dá)的非加性表達(dá)特征,推測(cè)葉綠素生物合成受阻為其葉綠素缺乏的主要因素?;蚩寺∽C實(shí)來(lái)自雙親的部分同源基因在異源四倍體中均得以保留,并在異源四倍體中存在融合了雙親基因序列的HEMA1嵌合基因。
特殊土壤生境植物適應(yīng)性進(jìn)化研究進(jìn)展
中國(guó)科學(xué)院華南植物園康明研究員領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)采用簡(jiǎn)化基因組測(cè)序的群體基因組學(xué)研究方法,檢測(cè)了遺傳漂變和歧化選擇對(duì)于大齒報(bào)春苣苔的基因組分化的影響,研究論文發(fā)表于Genome Biology and Evolution。大齒報(bào)春苣苔種群遺傳多樣性較低、有效群體小、強(qiáng)烈的瓶頸效應(yīng)及顯著的距離隔離,表明遺傳漂變可能是該物種重要的進(jìn)化驅(qū)動(dòng)力。冗余分析揭示土壤生境及氣候因素顯著影響了基因組變異。環(huán)境因子比空間地理因素更大程度地影響了基因組變異。這些結(jié)果暗示局部適應(yīng)極大地促進(jìn)了群體遺傳分化。SNP與環(huán)境關(guān)聯(lián)及異常位點(diǎn)分析鑒定到31個(gè)可能受歧化選擇的SNP位點(diǎn),其中,26個(gè)SNP顯示與土壤適應(yīng)性相關(guān)基因有關(guān)。
中國(guó)被子植物區(qū)系進(jìn)化歷史研究進(jìn)展
中科院植物研究所陳之端研究組與南京林業(yè)大學(xué)、美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)和澳大利亞國(guó)家標(biāo)本館的科研人員合作,通過(guò)重建中國(guó)被子植物的系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)和時(shí)間樹(shù),結(jié)合物種分布數(shù)據(jù),揭示了中國(guó)被子植物系統(tǒng)發(fā)育多樣性形成的時(shí)空格局,相關(guān)論文發(fā)表于《自然》。中國(guó)約66%的被子植物屬是在中新世以后出現(xiàn)的;在過(guò)去的3000萬(wàn)年中,草本植物比木本植物經(jīng)歷了更加快速的分化。從空間上看,中國(guó)東部和西部植物的分化格局存在顯著差異:東部的被子植物屬平均分化時(shí)間較早,系統(tǒng)發(fā)育離散,系統(tǒng)發(fā)育多樣性較高;而西部的植物屬則正好相反。中國(guó)西部是許多草本植物的分化中心,而中國(guó)東部對(duì)草本植物起到了“博物館”的保存效應(yīng)。
亞洲鱗齒魚(yú)不是鱗齒魚(yú)類(lèi)
中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類(lèi)研究所徐光輝研究員研究了我國(guó)貴州、云南2.4億年前的興義亞洲鱗齒魚(yú)的解剖學(xué)特征,解決了該古魚(yú)類(lèi)半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)令人困惑的分類(lèi)學(xué)問(wèn)題,提出亞洲鱗齒魚(yú)不是鱗齒魚(yú)類(lèi)而是近鯡形類(lèi)弓鰭魚(yú)目的近親(預(yù)言魚(yú)目)的新觀點(diǎn)。研究成果發(fā)表于《林奈動(dòng)物學(xué)報(bào)》。亞洲鱗齒魚(yú)代表了中國(guó)三疊紀(jì)預(yù)言魚(yú)目最年輕的化石記錄,它的重新歸類(lèi)證明了預(yù)言魚(yú)目在華南海(古特提斯洋東部)至少存在400萬(wàn)年的演化歷史。預(yù)言魚(yú)目在華南海(古特提斯洋東部)至少存在400萬(wàn)年的演化歷史,新的化石證據(jù)有力地證明了預(yù)言魚(yú)目可能起源于華南的三疊紀(jì)而不是歐洲的侏羅紀(jì)。
復(fù)原志留系花瓣海百合科的演化譜系
中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所李越研究員以及合作研究者在上揚(yáng)子區(qū)多個(gè)剖面蘭多維列世中一晚埃隆期地層中采獲千余枚花瓣海百合科化石,獲得5個(gè)腕部原位愈合保存的冠部標(biāo)本,綜合分析了該科化石的新屬種和演化譜系,研究論文發(fā)表于Journal of Paleontology。花瓣海百合科是古生代海百合動(dòng)物演化史上特化的一個(gè)分支,其起源于華南板塊上揚(yáng)子區(qū)中奧陶世,僅在捷克可殘存到早泥盆世。定量分支演化譜系分析的結(jié)果表明,花瓣海百合屬在向螺旋海百合屬成種過(guò)程中,腕部先是直立,之后分支出左旋和右旋,這一形態(tài)學(xué)漸變趨勢(shì)脈絡(luò)清晰地復(fù)原了花瓣海百合科4屬的演化過(guò)程,進(jìn)一步證實(shí)上揚(yáng)子區(qū)是該科的起源及演化中心。
一種桔??瓢脒吷弻僦参镄路N
中國(guó)科學(xué)院武漢植物園王青鋒研究員和胡光萬(wàn)研究員等發(fā)現(xiàn)一種桔梗科半邊蓮屬植物新種,研究論文發(fā)表于Phytokeys。拉丁文‘hongiana’作為該新種的種加詞,該新種的中文譯名定為“洪氏半邊蓮”。洪氏半邊蓮與日本特有種琉球半邊蓮互為姐妹群,得到很好的系統(tǒng)學(xué)支持。從形態(tài)學(xué)研究角度,洪氏半邊蓮與琉球半邊蓮和東南亞廣泛分布的半邊蓮最為相似,主要區(qū)別表現(xiàn)在,洪氏半邊蓮具橢圓形至倒卵形或倒披針形的葉,葉邊緣通常具波狀鋸齒,花萼筒長(zhǎng)2.3~3毫米,花萼裂片5或6枚,短于花萼筒,花冠近二唇形,紫白色,下唇裂片基部有黃綠色斑點(diǎn),花絲光滑,蒴果闊倒圓錐形,長(zhǎng)7~8毫米,花期為5月~7月。
納微材料
可拉伸擴(kuò)展的多功能集成電子皮膚
中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所潘曹峰研究員和王中林院士指導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì),提出了一種柔性可拉伸擴(kuò)展的多功能集成傳感器陣列,成功地將電子皮膚的探測(cè)能力擴(kuò)展到7種,實(shí)現(xiàn)了溫度、濕度、紫外光、磁、應(yīng)變、壓力和接近等多種外界刺激的實(shí)時(shí)同步監(jiān)測(cè),研究論文發(fā)表于《自然一通訊》。觸感電子學(xué),俗稱(chēng)“電子皮膚(Electronic skin,E-skin)”,用來(lái)模仿皮膚的感覺(jué)功能,如:觸覺(jué)、溫度感知等功能。電子皮膚是在柔性或彈性基底上制作具備探測(cè)壓力、溫度或其他刺激的傳感器及陣列,能夠感知周?chē)h(huán)境中的各種物理、化學(xué)、生物等信號(hào),將有助于開(kāi)發(fā)新型人機(jī)接口、智能機(jī)器人、仿生假肢等智能化系統(tǒng)。
仿生石墨烯壓力傳感器研究進(jìn)展
清華大學(xué)微電子系任天令教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了仿生針刺隨機(jī)分布結(jié)構(gòu)的高靈敏度和寬線性范圍石墨烯壓力傳感器研究,文章發(fā)表于ACS Nano?;谌梭w皮膚,特別是指尖對(duì)于不同大小應(yīng)力的高靈敏響應(yīng)特點(diǎn),根據(jù)對(duì)其微結(jié)構(gòu)的研究提出了相似結(jié)構(gòu)的制備。通過(guò)砂紙作為模板倒模成型柔性的基底,利用氧化石墨烯在高溫下還原后作為力學(xué)敏感層,制備出具有針刺形貌和隨機(jī)分布的壓力傳感器。該傳感器表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性、快速響應(yīng)和低探測(cè)極限,實(shí)現(xiàn)了在更寬線性測(cè)量范圍的高靈敏度。其中針刺結(jié)構(gòu)之間接觸面積突變主要貢獻(xiàn)出高的靈敏度,隨機(jī)分布主要貢獻(xiàn)寬的線性范圍。
新型納米酶用于單個(gè)活細(xì)胞包裹及保護(hù)
中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所曲曉剛研究團(tuán)隊(duì)利用二氧化錳納米酶用于單個(gè)活細(xì)胞的包裹和調(diào)控,研究論文發(fā)表于Angew,Chem.Int.Ed.。納米酶是指一類(lèi)具有類(lèi)似生物酶催化功能的納米材料,穩(wěn)定性高、可調(diào)催化活性、低成本、易于批量制備。采用生物礦化方法,直接在活的單個(gè)酵母細(xì)胞表面礦化二氧化錳。利用二氧化錳納米酶具有超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶特性,不僅提高細(xì)胞對(duì)諸多物理因子例如脫水和裂解酶的耐受能力,并且長(zhǎng)時(shí)間保護(hù)細(xì)胞不受有害化學(xué)因子的損傷。在生物分子刺激去除二氧化錳后,被包裹的細(xì)胞可完全恢復(fù)生長(zhǎng)和功能。
常溫下實(shí)現(xiàn)石墨烯催化C-C鍵斷裂
上海交通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院趙亞平教授科研團(tuán)隊(duì),在常溫條件下,石墨烯可催化硝酸銀與乙醇反應(yīng)生成氰化銀,實(shí)現(xiàn)了乙醇C-C鍵的斷裂,為石墨烯催化以及溫和條件下實(shí)現(xiàn)C-C鍵斷裂、合成新材料提供了研究基礎(chǔ),相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)報(bào)告》。碳-碳鍵斷裂和碳-氮鍵的形成這類(lèi)反應(yīng)通常會(huì)涉及高溫和多個(gè)化學(xué)合成步驟。研究團(tuán)隊(duì)采用超臨界二氧化碳技術(shù)制備的高質(zhì)量無(wú)缺陷石墨烯,在室溫條件下,將石墨烯乙醇分散液與硝酸銀經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單攪拌混合后,實(shí)現(xiàn)了乙醇碳-碳鍵的斷裂和硝酸銀中的氮-氧鍵斷裂,并同時(shí)形成AgCN,研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合系列分析表征實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出了該反應(yīng)機(jī)理。
類(lèi)生命機(jī)器人感知研究進(jìn)展
中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所微納米課題組劉連慶研究員、王文學(xué)研究員等與合作者通過(guò)石墨烯晶體管實(shí)現(xiàn)了工程化細(xì)胞的多維信息同步獲取,為建立基于活體細(xì)胞的生命本征感知器件提供了研究基礎(chǔ),研究論文發(fā)表于Nanoscale。研究團(tuán)隊(duì)基于生命系統(tǒng)與機(jī)電系統(tǒng)相融合的類(lèi)生命機(jī)器人研究理念,圍繞類(lèi)生命感知、類(lèi)生命驅(qū)動(dòng)和類(lèi)生命智能開(kāi)展相關(guān)研究。利用石墨烯電特性對(duì)細(xì)胞膜電位的高度敏感性,將光敏蛋白通道開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的動(dòng)作電位有效轉(zhuǎn)化為石墨烯微納器件的電特性變化,一次性實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞電生理狀態(tài)、細(xì)胞濃度、視蛋白表達(dá)水平以及光強(qiáng)響應(yīng)等重要信息,為類(lèi)生命感知器件的實(shí)現(xiàn)提供了可行的技術(shù)途徑。
全新性能的水分散石墨烯納米帶
華東理工大學(xué)費(fèi)林加諾貝爾獎(jiǎng)科學(xué)家聯(lián)合研究中心田禾院士、賀曉鵬副研究員團(tuán)隊(duì)與上海交通大學(xué)顏德岳院士、麥亦勇特別研究員團(tuán)隊(duì)合作,在水溶性低維材料的可控合成、超分子自組裝及其生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用拓展取得進(jìn)展,研究成果發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》。通過(guò)親水性聚氧化乙烯(PEO)修飾結(jié)構(gòu)精確的石墨烯納米帶,合成了一系列具備良好水分散性的石墨烯納米帶,表征了其水相中的低維超分子自組裝體?;谄渌稚⒁航t外區(qū)強(qiáng)吸收的特點(diǎn),證實(shí)了此類(lèi)結(jié)構(gòu)精確的石墨烯納米帶自組裝體可在近紅外光的輻射下高效地將光子能轉(zhuǎn)換為熱能,實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)精確石墨烯納米帶的聚合物功能化及其水相分散。
高性能二維介孔硅納米片負(fù)極研究進(jìn)展
北京理工大學(xué)曹傳寶教授團(tuán)隊(duì)、陳卓副教授等利用低成本的模板法及鎂熱還原過(guò)程,在硅材料上實(shí)現(xiàn)了二維硅納米片的宏量制備,研究論文發(fā)表于Small。研究人員通過(guò)分子模版劑在二維硅納米片上引入介孔,使其具有較高的比表面積。作為鋰離子電池負(fù)極,與商業(yè)硅相比,循環(huán)性能有明顯改善。進(jìn)一步,通過(guò)均勻的碳包覆,實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的儲(chǔ)鋰性能、循環(huán)穩(wěn)定性及倍率性能?;谧杩棺V,擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)分析及SEI膜觀察,該性能的增強(qiáng)主要?dú)w咎于獨(dú)特的二維介孔結(jié)構(gòu)及碳包覆的協(xié)同作用:有效地促進(jìn)了鋰離子的擴(kuò)散,提高界面電荷轉(zhuǎn)移速率,緩解硅的體積膨脹。
印刷三維復(fù)雜微納結(jié)構(gòu)及功能器件
中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所綠色印刷院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員宋延林課題組利用綠色納米印刷技術(shù),在納米材料的精細(xì)圖案化組裝、印刷柔性傳感器、光學(xué)器件、透明導(dǎo)電膜和最優(yōu)微納串線應(yīng)用方面開(kāi)展系列研究,研究論文發(fā)表于Advanced Materials。研究人員以液滴操控微納結(jié)構(gòu)立體成型為出發(fā)點(diǎn),利用模板誘導(dǎo)液滴在三維空間內(nèi)自發(fā)收縮,實(shí)現(xiàn)了單一或多材料的三維微納結(jié)構(gòu)的快速組裝成型。液體自發(fā)收縮成型的過(guò)程遵循熱力學(xué)最穩(wěn)定狀態(tài),在連接方式上符合數(shù)學(xué)的最優(yōu)連接,使液體中的納米材料通過(guò)一步組裝形成最優(yōu)化結(jié)構(gòu)?;阢y納米顆粒的立體微納電路顯示了在立體集成電路的潛在應(yīng)用。
神經(jīng)心理與腦科學(xué)
組蛋白伴侶調(diào)控神經(jīng)干細(xì)胞機(jī)制
中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所焦建偉研究員等揭示了組蛋白分子伴侶Nap1|1在早期胚胎腦發(fā)育過(guò)程中對(duì)神經(jīng)干細(xì)胞調(diào)控的重要作用,研究論文發(fā)表于Cell Reports。大腦皮層是哺乳動(dòng)物大腦中高度發(fā)達(dá)的中樞區(qū)域,負(fù)責(zé)控制認(rèn)知、記憶、情感行為等重要機(jī)體功能。研究者在確定了Nap1|1胚胎腦發(fā)育過(guò)程中的表達(dá)變化及分布基礎(chǔ)上,通過(guò)胚胎電轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)Nap1|1敲降后神經(jīng)干細(xì)胞增殖減少,神經(jīng)元分化水平增加。Nap1|1能夠與SETD1A結(jié)合促進(jìn)下游基因RassF10啟動(dòng)子上H3K4me3的水平,從而促進(jìn)RassF10的表達(dá)。過(guò)表達(dá)RassF10能夠挽救Nap1|1敲降造成的胚腦發(fā)育過(guò)程中細(xì)胞分布、增殖及分化的異常。
再殖小膠質(zhì)細(xì)胞完全來(lái)源于殘存小膠質(zhì)細(xì)胞的自我增殖
中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院彭勃團(tuán)隊(duì)與香港大學(xué)饒艷霞醫(yī)生、上海精神衛(wèi)生中心袁逖飛教授合作,揭示腦內(nèi)再殖小膠質(zhì)細(xì)胞的起源之謎,研究論文發(fā)表于《自然-神經(jīng)科學(xué)》。通過(guò)多種譜系追蹤技術(shù)推翻了前人關(guān)于再殖小膠質(zhì)細(xì)胞起源于Nestin陽(yáng)性前體細(xì)胞分化的結(jié)論,并發(fā)現(xiàn)其再殖小膠質(zhì)細(xì)胞完全起源于殘存的小膠質(zhì)細(xì)胞增殖。該現(xiàn)象是迄今為止在成年哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的最快的細(xì)胞增殖現(xiàn)象。此外,還通過(guò)單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)闡述了其細(xì)胞再殖的可能機(jī)理,并通過(guò)全腦RNA測(cè)序,發(fā)現(xiàn)了再殖小膠質(zhì)細(xì)胞與原生小膠質(zhì)細(xì)胞在功能學(xué)上的高度相似性。
利用微博探索家庭暴力對(duì)心理健康的短期影響
中國(guó)科學(xué)院心理研究所朱廷劭研究員等在保障用戶(hù)隱私的前提下,利用微博數(shù)據(jù)測(cè)量家庭暴力受害者在家暴前后的心理健康指標(biāo),相關(guān)論文發(fā)表于Journal of Interpersonal Violence。首先通過(guò)關(guān)鍵詞和人工篩選,在100余萬(wàn)微博用戶(hù)中篩選出232名家庭暴力受害者。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),家庭暴力發(fā)生后的4周內(nèi),家庭暴力受害者已經(jīng)表現(xiàn)出更高的抑郁程度、更高的自殺意念以及更低的生活滿(mǎn)意度。對(duì)于不同類(lèi)別的暴力受害者,研究發(fā)現(xiàn)受到虐待的兒童在短期內(nèi)受到的心理影響更嚴(yán)重,親密關(guān)系暴力的受害者在4周內(nèi)表現(xiàn)出更高的抑郁程度,目睹家庭暴力的受害者也會(huì)表現(xiàn)出更高的自殺意念以及更多的敵對(duì)情緒。
腦網(wǎng)絡(luò)組在抑郁癥腦影像和認(rèn)知方面新進(jìn)展
中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所腦網(wǎng)絡(luò)中心隋婧研究員、四川大學(xué)華西醫(yī)院馬小紅教授等合作,將miR-132與多模態(tài)腦影像聯(lián)合起來(lái)分析影像與表觀遺傳學(xué)之間關(guān)聯(lián)及其潛在的神經(jīng)機(jī)制,集中從功能、解剖、結(jié)構(gòu)多角度驗(yàn)證與抑郁癥密切相關(guān)的前額葉-邊緣系統(tǒng)均與miR-132的異常表達(dá)有關(guān),研究論文發(fā)表于BRAIN。與無(wú)監(jiān)督的融合方法相比,有監(jiān)督的學(xué)習(xí)模型更加具有目標(biāo)導(dǎo)向性,因?yàn)樗孟闰?yàn)信息來(lái)指導(dǎo)多模態(tài)融合,因此能夠從龐大復(fù)雜的數(shù)據(jù)中準(zhǔn)確的挖掘出感興趣的目標(biāo)成分。未用藥的抑郁癥中高表達(dá)的miR-132與前額葉——邊緣系統(tǒng)降低的fALFF和灰質(zhì)體積都有關(guān),并且該模式還與抑郁癥的注意力和執(zhí)行功能相關(guān)。
神經(jīng)心理與腦科學(xué)
人腦動(dòng)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)連接模式能夠鑒別個(gè)體并預(yù)測(cè)其認(rèn)知功能
北京師范大學(xué)賀永課題組揭示了人腦動(dòng)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)連接模式的個(gè)體特異性及其認(rèn)知功能,研究論文發(fā)表于Human BrainMapping。采用了人腦連接組計(jì)劃(Human Connectome Project)的公開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)(包含105名被試的高時(shí)空分辨率的靜息態(tài)功能磁共振成像數(shù)據(jù)),基于滑動(dòng)窗方法構(gòu)建了每個(gè)被試的全腦動(dòng)態(tài)功能連接網(wǎng)絡(luò),從連接強(qiáng)度、穩(wěn)定性和變異性三個(gè)動(dòng)態(tài)測(cè)度系統(tǒng)刻畫(huà)了腦動(dòng)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)的連接模式。采用人腦動(dòng)態(tài)連接組學(xué)分析框架揭示了人腦動(dòng)態(tài)功能網(wǎng)絡(luò)連接模式是人腦的一種內(nèi)在的穩(wěn)定特質(zhì),并且具有個(gè)體特異性及認(rèn)知意義,為在健康和疾病群體中開(kāi)展人腦動(dòng)態(tài)連接組學(xué)個(gè)體化研究提供了理論依據(jù)和方法學(xué)支持。
壓力應(yīng)激強(qiáng)化視覺(jué)恐懼信號(hào)處理的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制
中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)卓越創(chuàng)新中心深圳先進(jìn)技術(shù)研究院腦認(rèn)知與腦疾病研究所王立平研究團(tuán)隊(duì),開(kāi)展壓力應(yīng)激強(qiáng)化視覺(jué)恐懼信號(hào)處理的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制研究,研究論文發(fā)表于Current Biology。在壓力應(yīng)激下,位于腦干的藍(lán)斑核團(tuán)(locus coeruleus,LC)被激活;光遺傳學(xué)技術(shù)特異性調(diào)控LC中的去甲腎上腺能神經(jīng)元,能誘發(fā)出動(dòng)物的焦慮樣行為,當(dāng)恐懼信號(hào)襲來(lái)時(shí),動(dòng)物表現(xiàn)出更加顯著的逃跑反應(yīng)。進(jìn)一步驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),這一類(lèi)神經(jīng)元投射到了上丘(superior coiliculus,SC),并通過(guò)SC核團(tuán)的去甲腎上腺能受體對(duì)視覺(jué)恐懼信號(hào)處理過(guò)程進(jìn)行調(diào)控,加劇了動(dòng)物的逃跑反應(yīng)。
體細(xì)胞克隆猴研究
中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)所孫強(qiáng)研究員率領(lǐng)以博士后劉真為主的團(tuán)隊(duì),利用體細(xì)胞成功克隆猴“中中”“華華”,標(biāo)志著中國(guó)將率先開(kāi)啟以獼猴作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的時(shí)代,研究成果發(fā)表于Cell。自從1997年“多莉羊”體細(xì)胞克隆成功后,許多哺乳類(lèi)動(dòng)物的體細(xì)胞克隆也相繼成功,但與人類(lèi)相近的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物(獼猴)的體細(xì)胞克隆一直是沒(méi)有解決的難題。科學(xué)家使用體細(xì)胞在體外有效地做基因編輯,準(zhǔn)確地篩選基因型相同的體細(xì)胞,然后用核移植方法產(chǎn)生基因型完全相同的大批胚胎,用母猴載體懷孕出生一批基因編輯和遺傳背景相同的猴群。這是制作腦科學(xué)研究和人類(lèi)疾病動(dòng)物模型的關(guān)鍵技術(shù)。
寨卡病毒感染神經(jīng)細(xì)胞的新機(jī)制
復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院/上海市公共衛(wèi)生臨床中心雙聘教授徐建青團(tuán)隊(duì)對(duì)寨卡病毒入侵神經(jīng)細(xì)胞的關(guān)鍵分子進(jìn)行研究,揭示了寨卡病毒感染神經(jīng)細(xì)胞的新機(jī)制,研究論文發(fā)表于《自然一微生物學(xué)》。2015年底在南美洲爆發(fā)寨卡病毒疫情,該病毒感染可導(dǎo)致新生兒小頭畸形和其他嚴(yán)重神經(jīng)系統(tǒng)疾病,被世衛(wèi)組織宣布為全球關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件。研究證實(shí)AXL分子在寨卡病毒感染神經(jīng)細(xì)胞中的作用機(jī)制,主要是通過(guò)STAT1/STAT2通路調(diào)控SOCS1分子表達(dá),進(jìn)而抑制I型干擾素信號(hào)應(yīng)答,最終促進(jìn)寨卡病毒在宿主細(xì)胞中復(fù)制。研究結(jié)果為研發(fā)新型有效的寨卡病毒防御技術(shù)提供了生物學(xué)靶點(diǎn)。