8.24 脑科学日报| 糖影响大脑“可塑性”，有助学习、记忆和恢复
第1832期 脑科学日报
2023年8月24日
科 学 时 讯
1，Cell：大脑中这块常被忽视的区域，对大脑衰老很重要
来源：学术经纬
在认知能力衰退的背后，大脑内部以及脑细胞里发生了哪些变化？怎样可以延缓甚至逆转这些分子变化？日前，斯坦福大学医学院知名神经科学家Tony Wyss-Coray教授的研究团队发现，大脑老化时，最明显的基因表达变化发生在白质中。此外，他们还测试了两种备受关注的延寿方法——热量限制、输注年轻血液，如何影响与衰老相关的基因表达变化。
科学家们分析了年龄从3个月到27个月不等的近60只小鼠，将它们的大脑半球细分为15个区域，使用单细胞测序技术分析出了每个脑区的细胞基因表达。结果发现，小鼠的大脑白质是最早出现基因表达变化的区域，在小鼠12~18个月大（相当于人类50岁左右）就显示出明显的基因表达变化。相比这下，白质区域的胶质细胞群体有更明显的老化加速现象，而灰质的神经元群体在基因表达的变化上更多显示出区域特异性。研究人员推测，这可能与调节炎症和免疫反应的基因被开启有关，导致髓鞘的完整性受到破坏。
2，糖影响大脑的“可塑性”，有助于学习、记忆和恢复
来源：生物通
我们的大脑不断地重新排列电路以保留信息，但这一过程背后的分子基础尚未得到很好的理解。近日，在美国化学学会秋季会议上展示的一项研究成果指出，被称为糖胺聚糖(GAGs)的复合糖分子上的硫酸盐基团会影响小鼠大脑的“可塑性”。
当研究小组删除负责在小鼠硫酸软骨素上形成两种主要硫酸化模式的Chst11基因时，缺陷在它们的神经周围网络中形成。然而，在没有硫酸化基序的情况下，神经网络的数量实际上增加了，从而改变了神经元之间突触连接的类型。此外，这些小鼠无法认出它们之前接触过的小鼠，这表明这些模式影响了社会记忆。
3，Nature子刊评论：大脑对算法的独特理解，我们是否能够理解神经算法到底是什么？
来源：ScienceAI
了解大脑计算的基础对于推进计算和治疗神经系统疾病至关重要。一些脑部疾病可以被视为计算疾病，我们未来治疗它们的能力要求我们有能力操纵和修复这些计算。因此，了解大脑的计算可以满足现代社会的两个重要需求：能源效率和心理健康。但事实证明，实现这一目标具有挑战性。
近日，美国桑迪亚国家实验室计算研究中心神经探索与研究实验室的研究人员讨论了桥接自上而下算法和自下而上物理方法的新兴理论计算框架，如何适合于指导神经计算技术（如神经形态硬件和AI）的发展。此外，研究人员讨论了如何需要这种平衡的视角来纳入神经生物学细节，这些细节对于描述心理健康和神经系统疾病中的神经计算中断至关重要。
4，AE：电压门控钠通道抑制剂治疗癫痫的疗效
来源：AEPI
电压门控钠通道（VGSCs）是主要表达在兴奋性细胞如神经细胞、心肌细胞和骨骼肌细胞上的一种跨膜糖蛋白，参与动作电位的产生和传导，其结构-功能和表达异常与人类的多种疾病直接相关，也是癫痫治疗的作用靶点。
近日，尼日利亚阿布巴卡尔塔法瓦巴莱瓦大学医学院临床基础科学院临床药理与治疗教研室John Agbo博士团队发表综述，讨论了VGSCs基因突变相关的特发性和获得性癫痫，以及VGSC抑制剂对特发性癫痫、获得性癫痫以及耐药性癫痫的疗效。
5，《心理学报》：学习声调能改善五音不全吗？
来源：天津师范大学心理与行为研究院
人们对声调的感知通常是一种范畴感知，声调感知与音乐感知存在差异。不同声调语言（方言）的声调复杂度并不一样。有研究表明，母语为声调语言的人在音高感知方面表现更好，可能因为他们在语言中更加敏感于声调的变化和音高的差异，从而更容易区分不同的音高。近日一篇研究发现，声调的范畴感知模式可以迁移到音乐音高感知中，复杂的母语声调并不能促进跨领域音乐音高精细感知。该研究提供了实证证据，证明语言能力与音乐能力相互联系，语言和音乐都需要在大脑中进行听觉和认知加工，这些加工都需要大脑中的听觉、认知和记忆等多个神经资源协同工作，因此，学习语言和音乐可能会共享同样的神经资源，相互影响和促进。
6，IEEE子刊：基于下肢外骨骼机器人对中风患者进行智能康复评估的方法
来源：CAAI认知系统与信息处理专委会
智能康复评估方法工作原理框图康复评估是评价训练效果和指导训练方案制定的重要环节。近日，由南方科技大学、中国科学院深圳先进技术研究院和深圳市迈步机器人科技有限公司三方联合提出一种新颖的基于下肢外骨骼机器人对中风患者进行智能康复评估的方法。其工作框架包括：数据采集模块 - 收集并预处理患者的身体特征参数、患病状况和运动生物力学参数；特征提取模块 – 根据外骨骼机器人传感器数据，构造步态特征模型推导患者步态参数；模型训练模块 – 基于患者特征参数、步态参数及人机交互参数，利用XGBoost机器学习算法训练康复评估模型；应用模块 – 评估模式下，康复评估模型可以预测新的中风患者6MWD和FMA-LE值。
7，JACC：睡眠不足，肚子变大，增加多种疾病风险，即使补觉也难以逆转
来源：生物世界
睡眠不足往往是一种行为选择，而且，现在这种选择越来越普遍。近日，美国梅奥医学中心的研究人员发现，睡眠不足会增加热量摄入，而热量消耗却几乎没变化，这导致体重轻微增加，却显著增加内脏脂肪的堆积。这表明睡眠不足是之前未被认识到的触发内脏脂肪堆积的新因素，而补觉在短时间内并不能逆转之前因睡眠不足导致的内脏脂肪积累。
8，Nature：“读心术”侵犯的隐私权谁来保护？
来源：Nature Portfolio
科学进步正在使“读心术”这类科幻小说中的概念迅速成为现实，同时也向伦理学家抛出了棘手的问题——这些伦理学家正在商讨如何监管能读取大脑的技术，从而保护隐私等基本人权。近日，神经科学家、伦理学家和政府部长齐聚巴黎，在联合国教科文组织举办的大会上探讨了上述话题。一个需要监管的领域是神经技术可能被用于采集个人信息以及奥威尔式的人类思想和行为操控。决策者面临的两难在于，既要立法来防止神经技术的潜在危害，又不应妨碍对这类技术的益处开展研究。研究人员探讨了“神经权”（neurorights）的概念，也就是防止第三方获取和影响个人神经活动的权利。神经权包含了消极自由和积极自由。此外，研究人员还提出了五种主要的神经权：精神隐私权、防止会改变人格的操控；受保护的自由意志和决策权；获得精神增强的平等机会；防止神经技术核心算法中的偏见。
审校：Simon
