8.10脑科学日报| Science子刊：这些蛋白质失衡会致中年人痴呆
第1819期 脑科学日报
2023年8月10日
科 学 时 讯
1，Neuron：TMEM63蛋白形成低敏感性机械力门控离子通道及其机制
来源：BioArt
机械力门控离子通道是一类能被机械力激活而将机械刺激转化为电信号的通道蛋白。他们参与了许多重要的生理过程，包括听力，触觉，血压调节，呼吸和器官发育等。OSCA/TMEM63是已知的机械力门控离子通道中最大的一个家族。近日，来自哈佛大学波士顿儿童医院的Jeffrey Holt和俄亥俄州立大学的傅天民团队利用生物化学、单分子成像、冷冻电镜和电生理技术手段对TMEM63A和TMEM63B的结构和功能进行了详实分析。
研究发现，TMEM63以单体形式存在，形成了具有高阈值机械力敏感性的一类离子通道。作者证实了TMEM63蛋白在体外和体内条件下均以单体形式存在，并解析了单体TMEM63A和TMEM63B的高分辨率结构。作者认为TMEM63蛋白进化成为单体而获得了高阈值的机械力敏感性，从而和低阈值的Piezo离子通道形成功能上的互补，使得哺乳动物细胞能在不同生理环境中感知不同大小的机械力。
2，Science子刊：小心！这些蛋白质失衡会致中年人痴呆
来源：中国科学报
大多数蛋白质的功能与大脑无关。但近日一项研究通过对数千名参与者进行超过25年的跟踪调查，发现了与痴呆症相关的蛋白质。如果人到中年时这些蛋白水平不平衡，就可能引发痴呆。
通过分析样本，研究人员发现，在45岁至60岁的人群中，有32种蛋白质的失调与日后患痴呆症的概率增加密切相关。其中一些蛋白质在大脑中很活跃，但大多数蛋白质在身体中有其他作用，还有少数蛋白质与蛋白质稳态有关。
3，EMBO Rep：应征/王洪枫/Jochen Prehn团队合作发现UBQLN2-HSP70促进线粒体自噬的机制
来源：BioArtMED
线粒体是生物体内能量供应的主要场所，对细胞尤其是神经元的生存和死亡具有重要意义。现有证据表明线粒体自噬通路中多种关键基因突变都可导致神经退行性疾病发生，尤其是帕金森病和肌萎缩侧索硬化症（ALS）。
近日，苏州大学应征-王洪枫团队与爱尔兰皇家外科医学院Jochen Prehn团队合作，发现由ALS相关蛋白UBQLN2与分子伴侣HSP70共同作用而使受损线粒体外膜被蛋白酶体降解，从而促进暴露的线粒体自噬内膜受体PHB2被自噬体识别而实现整体的线粒体自噬清除。ALS这种运动神经元病相关的疾病蛋白往往可以调节细胞器和蛋白质“全局”质量控制，一旦细胞内质量控制系统的整体稳态平衡被打破，运动神经元较易受到损伤。
4，Neurorehabilitation and Neural Repair：非侵入式迷走神经刺激法有益于缓解中风后的运动康复
来源：神经精神界
迷走神经是人体最长的神经，起源于大脑，下至颈部并分成两个支路，触及每个内部器官。近日，MUSC的研究团队描述了一种新的非侵入式迷走神经刺激方法——运动激活耳迷走神经刺激（MAAVNS）。研究人员将传感器放在上臂和耳朵上，并利用连接的计算机在运动康复期间向迷走神经发送定时的电刺激。
这种方法使得患者在4周内得到的运动功能改善与6周内通过植入设备得到的改善程度相同，而无需进行手术。这意味着，使用MAAVNS方法的患者可以在更短的时间内获得相同的康复效果。而且，这种方法的非侵入性，使得使用它的患者可以避免传统的侵入式手术带来的各种风险和并发症。
5，ACS子刊：具有自适应记忆功能的多传感融合神经态晶体管
来源：ACS材料X
在自然界中，当动物与周围环境互动时，动物的多感官神经系统会收集、整合、并分析来自不同感官的感知信息，并反馈给大脑来动态训练神经网络。自适应记忆的能力帮助动物保持与生存和健康相关的信息状态。因此，模仿动物的自适应记忆功能，对下一代神经形态器件适应变化多端的环境是至关重要的。
近日，复旦大学赵岩青年研究员利用材料的基本性能设计了多感知器件，基于在单个晶体管上实现对光，电，压力的感知，探究单个信号刺激的记忆行为，双信号协同刺激的突触行为，和多信号刺激的自适应记忆行为。这模仿了动物记忆和认知在遇到多变的环境时的动态变化。多感知融合的突触晶体管为下一代人工突触系统的制备提供了简单策略，并且具有适应多变环境的能力。
6，Nano Energy综述：从大脑到运动——基于可穿戴设备的人类神经系统运动意图预测
来源：脑机接口社区
人类运动意图预测（MIP）已成为医疗保健、康复和机器人等领域不可或缺的工具。在便携式和可穿戴自供电传感器系统和超低功率电子节能系统领域的快速技术进步的推动下，人机交互的日益复杂以及各个领域对个性化辅助的日益增长的需求进一步提高了对实时和准确MIP的需求。近日一篇综述强调了促进不同领域学者之间合作的重要性，以捕捉中枢神经系统的一组刺激和反应与产生人类运动的一组复杂肌肉和关节的激活之间的复杂依赖关系。通过深入了解该领域的最新进展和未来前景，这篇综述试图刺激人类运动意图预测这一快速发展领域的进一步研究和创新，以实现技术理解和响应复杂人类意图模式，预测其需求的未来。
7，iScience：一种将轻度认知障碍进展为阿尔茨海默病的风险分层的策略
来源：阿尔茨海默病
在疾病的早期阶段识别出进展为AD的高风险患者非常重要。为了帮助识别可以从早期干预中获益的人，波士顿大学Chobanian & Avedisian医学院的研究人员开发了一种深度学习框架，可以根据轻度认知障碍的个体发展为阿尔茨海默病的风险对其进行分层。
他们开发了将神经网络与生存分析相结合的模型，以预测从轻度认知障碍到阿尔茨海默病的进展。然后，他们将模型预测与生物学证据联系起来，用死后的数据证实了AD的诊断。通过利用可解释性机器学习的进展，研究证明了与AD相关的脑区，如内侧颞叶，是预测进展风险的最重要区域之一，从而确保研究的发现与现有的医学知识一致。
8，这种动物比人类还会拉帮结派，不会带团队就只能被孤立
来源：环球科学
火烈鸟一般成群结队地生活，最大的群体可以超过200万只。在这个群体中，每个火烈鸟都有自己的家人和朋友。不过，科学家观察到，火烈鸟对朋友的选择并没有那么简单，它们的朋友中，既有普通熟人，也有关系最好的闺蜜和老铁，有既是朋友又是伴侣的火烈鸟情侣，还有在几个朋友圈子里都玩得好的“社牛”。它们面对不同朋友时，表现出的行为是不同的。这些火烈鸟是如何找到自己的“好朋友”的呢？近日，研究人员根据火烈鸟版的“人格测试”找到了问题的答案。该测试有三个指标：攻击性、开放性和顺从性。研究发现，在加勒比火烈鸟群体，居然遵守着“物以类聚，人以群分”的原则，更愿意和性格相似的鸟们做朋友。而更加外向，具有攻击性的鸟聚在一起，就更容易煽动战争，参与战斗，这些“好事之徒”显然也不怕打架，甚至在同伴打架时还冲进去帮忙。
审校：Simon
