小鼠帮助科学家揭示男性性欲背后的驱动因素

小鼠帮助科学家揭示男性性欲背后的驱动因素研究发现，当雄性小鼠遇到一只新的雌性小鼠时，大脑的一个区域就会被打开，从而激活下游的神经元，引发交配行为以及随之而来的快感和奖赏反应。他说："人类的下丘脑中很可能也有类似的神经元组来调节性奖赏、行为和满足感。它们很可能与我们在小鼠身上观察到的神经元非常相似。"该研究小组早些时候的工作表明，操纵从纹状体末端床核（BNST）投射到前视下丘脑的神经元，可以开启或关闭性识别。沙赫说："我们想知道，一旦发生识别，这些神经元中到底是哪些神经元在与视前下丘脑中的哪些神经元对话。"在最新的研究中，研究小组重点研究了一组能分泌一种名为"物质P"的慢效肽的BNST神经元。通过刺激这一神经束，回路到达了具有"物质P"受体的下丘脑前神经元，这些神经元随后启动了雄性交配行为。当科学家直接刺激视下丘脑前叶的P物质神经元时，刚刚完成交配行为的雄性小鼠被驱使立即恢复性活动。研究结果表明，正常的禁欲期（射精后性欲和交配能力恢复的时间）被完全覆盖。几乎所有的哺乳动物都需要这段时间来进行性活动的生理重组。它们只需要一秒钟或更短的时间就能恢复性活动。这相当于将禁欲期缩短了40多万倍。反过来说，抑制这种神经活动可以完全削弱男性的性欲。如果只让这组视网膜前-下丘脑神经元沉默，雄性就不会交配了。操纵P物质受体神经元甚至还可以引发雄性小鼠与无生命的物体交配（见下面的视频）。虽然这项研究的重点是操纵雄性小鼠的神经元，但科学家们相信，这种触发机制很可能在哺乳动物物种间是一致的。因此，这可能是开发治疗人类性行为新药的关键发现。治疗药物有可能降低性欲亢进男性的性活动，或增强性欲低下男性的性活动。"如果人类体内存在这些中枢--现在我们知道该去哪里找了--那么就有可能设计出用于调节这些回路的小分子药物，"沙赫说。"这类药物将与今天的磷酸二酯酶抑制剂截然不同，一般不会增强全身小血管的血流量，而是直接放大或抑制控制男性性欲的特定脑区。"研究人员还指出，增强小鼠的神经活动对攻击性没有影响，这对任何潜在的药物开发来说都是个好消息。研究小组现在的目标是找到驱动女性性欲的等效回路。在下面的视频中，刺激神经回路不仅会引发雌性小鼠的交配行为，还会导致雄性小鼠骑在无生命的物体上。这项研究发表在《细胞》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1381493.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1381493.htm

生物 3D 打印神经构建体用于复杂组织再生 上海团队取得新进展

生物3D打印神经构建体用于复杂组织再生上海团队取得新进展近日，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员吴成铁带领研究团队，在生物3D打印神经构建体用于复杂组织再生方面取得新进展。研究团队基于锂、钙、硅元素的促神经分化及神经保护作用，开发了基于Li-Ca-Si（LCS）生物陶瓷的生物墨水，并将其与神经干细胞结合，通过生物3D打印技术制备一种功能化的神经构建体。研究发现LCS基生物墨水释放的多种活性离子能够通过PI3K-AKT通路促进神经干细胞向神经元方向分化并诱导神经元成熟，展现出优异的神经调控活性。(澎湃新闻)

小鼠通过镜中测试 加入"有自我意识"动物精英俱乐部

小鼠通过镜中测试加入"有自我意识"动物精英俱乐部得克萨斯大学西南医学中心（UTSMC）的研究人员通过观察和神经分析，测定了实验室饲养的普通C57BL/6小鼠（Musmusculus）在被放进一个装有镜子的空间后，能否察觉到自己外表的变化--这里是额头上对比鲜明的白墨斑点。他们发现，小鼠确实注意到了外观的变化，并会在接触镜子后开始用力梳理头部。虽然这并不能毫无疑问地证明小白鼠具有自我意识，但它确实提出了一些有关非人类认知和智力的有趣问题。UTSMC的神经科学家和资深作者北村隆（TakashiKitamura）说："为了形成外显记忆，例如我们日常生活中发生的事件，大脑会形成并存储关于地点、内容、时间和人物的信息，其中最重要的组成部分是自我信息或状态。研究人员通常研究大脑如何编码或识别他人，但对自我认知方面还不清楚。"镜像自我识别（MSR）测试部分由查尔斯-达尔文提出，但由美国心理学家小戈登-盖洛普于1970年正式开发，用于测量非人类动物的视觉自我意识。当时的想法是，如果动物在面对镜子时能对身上的一个标记--油漆、贴纸--表现出兴趣，然后检查这个标记，那么它就显示出了高度的认知自我意识和自觉性。当然，这种测试并非没有合理的批评意见。它仅限于主要依赖视觉线索的物种，狗已经被证明能够识别自己的气味，但却"未能通过"MSR测试，此外，它还依赖于动物是否有足够的动机去研究它们身上的标记。在这项研究中，并非所有小鼠都表现出了通过测试的行为。开始梳理头部，似乎是为了洗掉白斑的小鼠是已经接触并习惯了镜子的动物，如果它们与其他深色毛发的小鼠交往过，而且墨点较大（0.6平方厘米或2平方厘米）的话。然而，如果墨点与小鼠皮毛的颜色一致，小鼠就会完全忽略墨点，这向研究人员表明，这种识别仍然是基于视觉的，而不是由墨点的触觉刺激驱动的。当墨点很小（0.2平方厘米）时，即使在白色与深色皮毛的对比中，小鼠也无法识别墨点。来自UTSMC的第一作者横濑淳（JunYokose）说："小鼠需要大量的外部感觉线索才能通过镜像测试--我们必须在它们的头上涂上大量墨水，然后墨水带来的触觉刺激通过某种方式使动物能够通过镜像反射检测到它们头上的墨水。黑猩猩和人类不需要任何额外的感官刺激。"根据这些观察结果，研究人员在表象中寻找基因线索。他们在海马体中发现了一个神经元子集，该子集参与创建和存储视觉自我形象，当小鼠在镜子中"认出"自己时，这些神经元就开始活跃起来。当他们敲除这些神经元后，小鼠就不再在镜子前做出梳理毛发的行为了。有趣的是，这些神经元的另一个子集也会在动物观察到肤色和外貌相似的小鼠时启动。当小鼠接触到白色皮毛的个体时，这些神经元并不活跃。通过这种基因表达分析，研究小组还发现，与社会隔离的小鼠和由白毛小鼠饲养的黑毛小鼠在MSR测试中没有表现出身体或神经元的"自我识别"。因此，研究人员认为，为了使动物具有自我意识，它们需要在与自己长得相似的小鼠中进行社会化，以便发展这些神经回路。北村说："当我们把小鼠暴露给其他同种小鼠时，这些自我响应神经元的一个子集也会被重新激活。这与之前的人类文献相一致，这些文献显示，一些海马细胞不仅会在人注视自己时起火，而且会在人注视熟悉的人如父母时起火"。非人类动物的认知和自我意识仍然是一个巨大的谜团，可能永远无法完全解开。不过，研究人员为自己的发现感到振奋，他们现在将研究，如果触觉墨点是虚拟的，通过滤镜或投影的方式，当动物在镜子前时就能看到，那么小鼠是否能识别自己倒影的变化。他们还计划研究大脑中可能参与自我识别和处理视觉线索的其他区域。横濑说："现在我们有了这种小鼠模型，就可以操纵或监测神经活动，全面研究如何诱导小鼠产生类似自我识别行为背后的神经回路机制。"这项研究发表在《神经元》（Neuron）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1402365.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1402365.htm

激活基底前脑中的星形胶质细胞可使小鼠长时间保持清醒

激活基底前脑中的星形胶质细胞可使小鼠长时间保持清醒华盛顿州立大学（WSU）的研究人员一直在研究星形胶质细胞在睡眠和觉醒中的作用，星形胶质细胞是胶质细胞的一种亚型，已知能调节大脑和身体的不同功能。他们最近在《神经科学杂志》（JournalofNeuroscience）上发表的论文显示，激活基底前脑（即支持调节睡眠、觉醒和体温的大脑区域）中的星形胶质细胞会使小鼠无限期地保持清醒，而不会表现出任何嗜睡的迹象。"我们的研究是对使我们困倦的脑细胞和脑回路进行的更广泛调查的一部分，"研究人员之一马科斯-弗兰克（MarcosFrank）告诉《医学快报》（MedicalXpress）。"科学家们将其称为'睡眠驱动力'，而我们对睡眠驱动力还没有一个完整的解释。早在2009年，我们就发表了第一份证据，证明一类名为神经胶质星形胶质细胞的非神经元细胞会影响体内的睡眠驱动力。从那时起，我们就一直试图了解星形胶质细胞在睡眠和觉醒中的确切作用"。弗兰克和他的同事们最近工作的主要目的是更好地了解基底前脑中的星形胶质细胞如何影响睡眠、苏醒和整体睡眠驱动力。为此，研究人员使用了一系列先进的遗传和化学技术，以可逆的方式改变小鼠基底前脑中星形胶质细胞的活化。弗兰克解释说："我们使用了一种'化学遗传'技术来表达哺乳动物大脑中通常不表达的小分子受体。当被一种特殊药物激活时，这种受体会激活星形胶质细胞。我们将这种方法与大脑活动和运动活动的标准测量方法结合起来，这些方法共同告诉我们动物是醒着还是睡着了。"为了确保他们观察到的效果与化疗基因激活星形胶质细胞具体相关，研究小组还进行了几次对照实验，在类似的情况下观察相同的小鼠，但它们的星形胶质细胞没有被激活。最终，研究人员观察到，基底前脑星形胶质细胞被激活后，小鼠连续数小时保持清醒，没有表现出任何典型的嗜睡迹象。弗兰克说："小鼠似乎是在没有任何'代价'的情况下保持清醒的，换句话说，就是没有增加睡眠动力。这出乎我们的意料，并具有若干重要意义。首先，我们的研究结果对我们的睡眠需求是由清醒本身产生的这一观点提出了质疑。相反，它可能需要亚型脑细胞之间进行一系列特定的相互作用。"这个研究小组最近收集的研究结果凸显了一些神经元-神经胶质细胞回路在调节睡眠驱动力和觉醒方面的关键作用。未来，这些发现可能会为有关睡眠神经基础的激动人心的新发现铺平道路，也有可能使人们能够创造出让人长时间保持清醒和清醒的药物。弗兰克补充说："想象一下，在这个世界上（如果将其应用到人类身上），轮班工作的人不会犯困，宇航员、飞行员、士兵、医疗保健提供者、急救人员可以长时间不睡觉。虽然我们还处于起步阶段，但如果真的实现了这一目标，将永远改变人类的极限。我们下一步的工作重点是了解当我们激活基底前脑星形胶质细胞时，在一系列事件中接下来会发生什么。这会导致周围神经元发生变化吗？在健康的大脑中，通常是什么控制着这一过程，这种星形胶质细胞激活的觉醒与正常的觉醒是否相同？这些都是我们希望在今后的研究中回答的问题。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379697.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379697.htm

以色列研究员利用基因手段使小鼠心脏“变年轻”

以色列研究员利用基因手段使小鼠心脏“变年轻”（早报讯）以色列魏茨曼科学研究日前发表声明说，研究员开发出一种基因手段，可以增强小鼠心肌细胞的分裂和再生能力，使心脏“变年轻”，从而提高小鼠日后心脏抗击损伤的能力。据新华社报道，这项于3月8日发表在英国《自然·心血管研究》（NatureCardiovascularResearch）期刊的研究指出，研究员激活了健康小鼠心肌细胞的ERBB2基因，然后再将这一基因关闭。日后，再与基因未被激活的小鼠做比较，观察两类小鼠应对心脏损伤的能力差异。结果显示，三个月大的健康小鼠ERBB2基因被激活后，其心肌功能暂时下降，但关闭基因后，小鼠心肌细胞的分裂和再生能力反而得到了加强。若与ERBB2基因未被激活的小鼠对比，研究员发现，ERBB2基因曾被暂时激活的小鼠，抗击心脏损伤的能力得到了增强，心肌受损程度明显下降。领衔这项研究的魏茨曼科学研究所教授埃勒达德·察霍尔发声明说，通过这一实验，研究人员发现了心脏的“青春之源”，探索出了让心脏更年轻、更强壮的新方法。尽管声明表明，从临床角度看，这一干预手段极端且激烈，目前还远不能适用于人类，但它重塑了人们对心脏再生能力的理解，并且为通过预防性手段减少心脏病危害带来了新的启发。

研究人员首次实现植入小鼠体内的人脑器官对视觉刺激的反应

研究人员首次实现植入小鼠体内的人脑器官对视觉刺激的反应这项研究最近发表在《自然通讯》杂志上，由加州大学圣地亚哥分校电子和计算机工程系的研究员DuyguKuzum领导，合作者包括来自波士顿大学AnnaDevor实验室、加州大学圣地亚哥分校AlyssonR.Muotri实验室和索尔克研究所FredH.Gage实验室的研究人员。加州大学圣地亚哥分校的博士生麦迪逊-威尔逊是这项研究的第一作者，该研究显示，植入小鼠体内的人脑器官已经与动物的大脑皮层建立了功能连接，并对外部感官刺激做出了反应。资料来源：DavidBaillot/加州大学圣地亚哥分校人类皮层器官来自于人类诱导多能干细胞，这些细胞通常来自于皮肤细胞。这些大脑器官最近成为研究人类大脑发育以及一系列神经系统疾病的颇有前景的模型。但直到现在，还没有一个研究小组能够证明植入小鼠皮层的人脑器官能够拥有相同的功能特性，并以相同的方式对刺激作出反应。这是因为用于记录大脑功能的技术是有限的，通常无法记录持续时间只有几毫秒的活动。研究人员在有机体上方的电极通道中观察到电活动，显示有机体对刺激的反应与周围组织相同。资料来源：DavidBaillot论文第一作者、加州大学圣地亚哥分校Kuzum研究小组的博士生MadisonWilson说："没有其他研究能够同时进行光学和电学记录。我们的实验显示，视觉刺激在器官中唤起电生理反应，与周围皮层的反应相匹配。"研究人员希望这种结合创新的神经记录技术来研究有机体将成为一个独特的平台，以全面评估有机体作为大脑发育和疾病的模型，并研究它们作为神经修复体来恢复失去的、退化的或受损的大脑区域的功能。研究人员能够检测和成像移植的人脑器官和小鼠大脑之间的边界。资料来源：麦迪逊-威尔逊/圣地亚哥大学Kuzum说："这个实验装置为调查人类神经网络层面的功能障碍开辟了前所未有的机会，这些功能障碍是发育性大脑疾病的基础。"Kuzum的实验室在2014年首次开发了透明石墨烯电极，此后一直在推进这项技术。研究人员使用铂金纳米粒子将石墨烯电极的阻抗降低了100倍，同时保持其透明。低阻抗的石墨烯电极能够在宏观和单细胞水平上记录和成像神经元活动。通过将这些电极阵列放在移植的有机体上，研究人员能够实时记录植入的有机体和周围宿主皮层的神经活动。利用双光子成像，他们还观察到小鼠血管长入类器官，为植入物提供必要的营养和氧气。研究人员对植入类器官的小鼠施加了视觉刺激--光学白光LED，同时小鼠处于双光子显微镜下。他们在有机体上方的电极通道中观察到电活动，表明有机体对刺激的反应与周围组织相同。电活动从最接近视觉皮层的区域通过功能连接传播到植入的有机体区域。此外，他们的低噪音透明石墨烯电极技术能够从类器官和周围的小鼠皮层中电记录尖峰活动。石墨烯记录显示，伽马振荡的功率增加，以及来自类器官的尖峰与小鼠视觉皮层的慢速振荡的相位锁定。这些发现表明，在植入三周后，有机体已经与周围的大脑皮层组织建立了突触连接，并接受了来自小鼠大脑的功能输入。研究人员将这些慢性多模态实验持续了11周，并显示植入的人脑器官与宿主小鼠的大脑皮层在功能和形态上的整合。接下来的步骤包括涉及神经疾病模型的更长时间的实验，以及在实验装置中加入钙成像，以可视化类器官神经元的尖峰活动。其他方法也可用于追踪类器官和小鼠皮层之间的轴突。Kuzum说："我们设想，沿着这条路走下去，这种干细胞和神经记录技术的组合将被用于在生理条件下建立疾病模型；检查病人特定器官的候选治疗方法；以及评估器官恢复特定损失、退化或受损脑区的潜力。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342413.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1342413.htm