FM脑科学新闻 | 左右半球对听觉反馈的贡献，脑卒中水肿液源自脑脊液
导读：皮皮佳，海德，禹霏，星辰β，沉淀
责编：Effie Liu
主播：可盐胖胖
背景音乐：麻枝准-夏影
排版：毛毛
Nature Communications| 左右半球对听觉反馈的贡献
人们在说话时会进行听力反馈（auditory speech feedback），以往的大多数研究都认为右半球主要负责听，而左半球主要负责控制运动。但是今年6月发表在《Nature Communications》上的一篇工作却揭示了左右半球对听觉反馈的新贡献。作者MareikeFloegel和Christian A. Kell等人通过行为学和神经影像学实验，证实了在说话时的听觉反馈会同时受到左右大脑半球的非对称控制。他们首先通过双耳分刺激实验，发现当改变侧耳接收到的声音频谱/时长时，同侧耳会根据所偏好的声音信息做出补偿。由此，他们证实了左耳（右半球控制）偏好处理听觉频谱信息，而右耳（左半球控制）偏好处理听觉时间信息。但双耳分刺激实验并不能代表自然生理状态下人们对外界听觉信息的接收情况。因此，研究人员又通过fMRI进一步对比了双耳相同刺激情况下，左右半球的活动特征，再次证实了这一结论。该研究强调了听觉反馈中声音频谱的重要性，有力地挑战了“听觉反馈主要由右半球完成”这一理论，为该领域的研究带来了新思路。（导读：皮皮佳）
文章链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-020-16743-2
图片链接：
https://www.thestudygurus.com/auditory-study-tips/
Science| 脑卒中水肿液源自脑脊液
脑部水肿是造成脑卒中的关键因素之一，但囿于技术局限，人们对水肿液的形成过程一直知之甚少。以往的研究表明，脑卒中患者脑内的水肿液是由血管腔室进入脑组织，但在今年的《Science》杂志上，Humberto Mestre等人报道了一个新的发现，即磁共振影像（MRI）展示了水肿液源自脑脊液（cerebrospinal fluid, CSF）。研究人员人为阻塞了大脑中动脉，发现小鼠表现出严重的大脑梗塞，并伴随着CSF示踪剂的显著内流，这说明CSF是水肿液的主要来源。接着，研究人员又通过高对比度的MRI影像观察，进一步证实了CSF的流动是由传播性去极化（spreading depolarization, SD）所致，即灰质细胞产生的持续、大量的去极化波。之后，他们又通过双光子显微镜观察并计算了SD与传播性缺血（spreading ischemia, SI）所耗费的时间等物理量，证实SD后的SI加速了CSF的传播。本工作的亮点在于，揭示了脑卒中水肿液的另一大来源，开辟了脑卒中治疗的另一方向。（导读：皮皮佳）
文章链接：
https://science.sciencemag.org/content/367/6483/eaax7171
图片链接：
https://depositphotos.com/11665611/stock-illustration-memory-loss-man.html
Neuron|长链非编码RNA LINC00473在抑郁症中的性别特异性作用
抑郁症（depression）是一种常见的精神疾病。有研究表明，女性患抑郁症的几率是男性的两倍，但这种性别差异背后的分子机制仍不明确。近日，Eric J. Nestle团队发现长链非编码RNA（lncRNAs）LINC00473是一种女性特有的应激复原调节因子，为抑郁症性别差异研究提供了新的思路。
研究人员首先通过生物信息学分析评估了lncRNAs在抑郁症的作用，发现LINC00473是一个关键的性别特异性靶点。随后，他们在抑郁症小鼠内侧前额叶皮层（mPFC）内表达LINC00473后进行社交行为实验，发现LINC00473只能改善雌性小鼠的社交互动能力和应激复原力，对雄性则没有影响。此外，研究人员还通过转录组测序（RNA-seq）检测了LINC00473在mPFC神经元中的表达效果。结果显示，在慢性可变应激（Chronic variable stress）的雌性小鼠体内，LINC00473的表达显著下调，再次证实了LINC00473在抑郁症中的性别特异性作用。这一结论在人体细胞内也得到了证实。研究人员利用反义寡核苷酸特定下调lncRNAs的核表达水平，发现女性源细胞中受到LINC00473调控的基因是男性源细胞的5倍，进一步证明了LINC00473对女性具有更大的调节作用。这项工作开辟了一条新的研究途径，突出了lncRNAs在情绪障碍性别特异性调节中的作用，为抑郁症提供了新的潜在治疗靶点。（导读：海德）
文章链接：
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.03.023
图片来源：
https://timgsa.baidu.com/timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1592888825271&di=4accb93bcfe78ee1c440b7e7c946c3ce&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Fedu.cnr.cn%2Flist%
Nature Communications| 网上冲浪真的可以治疗焦虑等精神疾病吗？得保证低频率光刺激呦
2017年《Nature》杂志曾经发表一篇麻省理工学院神经科学家的研究论文，证明采用简单40赫兹闪光（低频光）刺激视网膜，可以治疗阿尔茨海默病(早期表现为焦虑)。非侵入性的优点使这种方法的应用前景巨大，引起了大家的广泛关注，但这种治疗方式背后的神经环路机制仍不明确。今年5月《Nature Communications》发表的一篇文章进一步解释了低频光刺激是如何治疗焦虑等精神疾病的：
在我们大脑中，内侧前额叶皮层(dmPFC)和杏仁核(BLA PNs)两个脑区之间有着广泛的联系，协调一致地调节恐惧和焦虑等情绪的表达。然而，人类长期暴露于不可避免的压力等不利条件下，dmPFC控制就可能会出现缺陷，引起BLA PNs异常激活，导致一些包括焦虑症和抑郁症在内的精神疾病的发生。该研究利用啮齿动物作为实验对象发现低频光刺激会减轻由CRS（慢性束缚压力）引起的dmPFC→BLA PNs单向连接中前额叶谷氨酸释放增加，并最终减轻焦虑样行为。
这篇研究充分揭示了dmPFC至杏仁核通路失调在长期压力所导致的焦虑中的作用，并提供了一种简单易行的治疗方式。（导读：禹霏）
文章链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-020-15920-7
图片来源：
https://www.nature.com
Neuron | Aβ加速α-syn病变及其在脑内的传播
神经退行性疾病（如阿尔兹海默症AD和帕金森伴有痴呆PDD）危害到病人的认知和运动能力，严重影响了患者的生活质量。有研究显示，在AD和PDD患者的脑中有Aβ斑块、Tau蛋白缠结、α-synuclein (α-突触核蛋白，α-syn)病理重叠，但是对Aβ斑块引起其他病理改变的机制仍然知之甚少。
为了更好地研究Aβ对α-syn的影响，来自宾夕法尼亚大学的神经退行性疾病研究中心的实验室团队将α-syn前体原纤维（α-synmpffs）注射到有大量Aβ斑块的小鼠中，通过将野生型小鼠和脑中大量Aβ斑块沉积的转基因小鼠（5xFAD）的实验结果进行对比，发现Aβ沉积极大地加速了a-syn的病理改变，即不溶性和磷酸化的a-syn大量增加，使a-syn扩散速度加快以及认知和运动相关的神经元丢失。有趣的是，注射α-synmpff后还导致5xFAD小鼠脑内tau蛋白过度磷酸化。这可能是由于Aβ斑块使营养不良的轴突释放与微管结合的Tau蛋白，而注射α-synmpff后触发a-syn病理性积累，这些错误定位的内源性α-syn便与被释放的Tau蛋白发生相互作用。此研究所建立的共同病理模型有助于研究Aβ对α-syn的作用机制，从而为AD的治疗提供新的理念，使针对一种以上的病理蛋白进行免疫治疗成为可能。（导读：星辰β）
文章来源：
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.10.010
图片来源：
https://image.so.com/view
Nature Neuroscience | 顶叶皮层神经元在多个参考系中对物体运动灵活的编码
相信大家都会有这样的体验，当我们坐在向南行驶的车里望着窗外同一方向行驶的车辆时，常常会觉得自己在倒退或者别的车辆在倒退，朝着北方向去了，但其实别的车辆也是同样在向南行进。这里我们对车辆向南行进的描述是在以世界坐标系（world coordinate）为参照，而“另一辆车在离我们远去”的描述是大脑切换到了以自身为中心的头部坐标系（head coordinate），忽略了自身的运动。我们在判断物体运动时则常需要在这两个坐标系中来回切换，而这其中所蕴含的神经基础还未可知。
Ryo Sasaki等人对“神经元如何在自身运动时表征物体的运动方向”这一问题展开研究。他们首先训练猴子，使其能够分辨物体分别在头部坐标系和世界坐标系中的运动方向，并让被试在这两个坐标系中随机切换，同时记录内颞叶上部(medial superior temporal, MSTl)和顶内沟腹侧(ventral intraparietal, VIP) 区的神经活动。结果发现，当猴子被要求以世界坐标系为参考时，VIP区的神经元活动会发生相应的变化，并且通过神经元反应的解码还能预测猴子对坐标系的选择，而MSTl区则没有类似的变化。因此认为，当我们受到不同指示时，是通过VIP区的神经元活动来切换不同的坐标系来描述对物体的运动。
此研究表明神经表征的坐标系并不是一成不变的，它会根据接收到的任务的不同而进行切换，为理解大脑在自我运动过程中如何表示物体运动提供了重要的信息。（导读：沉淀）
文章链接:
https://doi.org/10.1038/s41593-020-0656-0
图片链接：
https://en.wikipedia.org/wiki/Motion_perception
往期推荐
FM脑科学新闻 | 视觉皮层动态刺激让失明者“看见”字母，仿生眼球。。。
关于我们
脑人言”是公益的脑科学原创科普团队，由海内外一线科研人员组成，专注于神经科学、认知科学和脑机接口等领域的科学知识和思想的传播。关注请长按上方二维码；转载请联系：lyx15951083876；合作请联系：iam7182；加入作者团队请联系：chinatang2010。
