我国学者阐明秀丽隐杆线虫运动控制的重要规则
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心教授温泉研究组结合实验和理论,提出整合下行通路信号、本体机械感受反馈、中枢模式发生器等神经肌肉动力学的模型来深度解析秀丽隐杆线虫前进运动控制的神经环路机制。该成果以Descending pathway facilitates undulatory wave propagation in Caenorhabditis elegans through gap junctions 为题,发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。图:(A) 线虫前进运动环路电突触连接示意图。下行通路神经元与控制背侧和腹侧肌肉的所有前进运动神经元之间都有电突触连接。(B) 线虫身体后部产生高频摆动示意图。当用光遗传瞬时抑制的方法,切断线虫身体前部的下行信号和本体感受反馈时,位于线虫身体中部的CPG开始展现出来其内禀高频率并驱动尾部摆动。(C......阅读全文
我国学者阐明秀丽隐杆线虫运动控制的重要规则
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心教授温泉研究组结合实验和理论,提出整合下行通路信号、本体机械感受反馈、中枢模式发生器等神经肌肉动力学的模型来深度解析秀丽隐杆线虫前进运动控制的神经环路机制。该成果以Descending pa
看不见的模式生物——秀丽隐杆线虫
曾经的你,是不是有这样的经历:在小鼠中怎么没找到我研究的人的同源基因呢? 还有没有其他的模式动物既能阐明我的科学问题,又能得到同行的认可呢? 费了九牛二虎之力终于找到了它们,线虫或者斑马鱼!哎呀!对于它们不了解啊,肿么办???别害怕,别害怕,南模生物来了!为了节省大家的时间去做更有意义的事情
Science:成功构建秀丽隐杆线虫发育的分子图谱
在一项新的研究中,来自美国宾夕法尼亚大学等研究机构的研究人员首次详细描述了动物胚胎发育过程中每个细胞是如何变化的。他们使用了新兴的单细胞生物学领域的最新技术来分析秀丽隐杆线虫胚胎中的细胞。相关研究结果于2019年9月5日在线发表在Science期刊上,论文标题为“A lineage-resolv
Neuron:为啥吃货和饿鬼可以为了食物不畏生死……
一只饿疯了的老鼠可能会为了桌上的一块奶酪而不顾一旁虎视眈眈的家猫,不惜铤而走险去获取食物。这种情况在自然界十分普遍。动物,包括人类都生活在这样一个包含着威胁与奖赏的环境中。在这种情况下,多种感觉信号相互平衡、整合最终决定我们到底是打退堂鼓还是拼死一搏。在人类和其他哺乳动物中,这种多种感觉信号的整
筛选活性化合物的小功臣—秀丽隐杆线虫
秀丽隐杆线虫为一种在土壤中生存、以微生物和腐烂生物碎片为食、易于繁殖的小型整体模式生物,具有结构简单、遗传背景清晰、生命周期短、易于实验室培养等优势,使得其成为有些的体内药物筛选模型。利用秀丽隐杆线虫建立的一些模型,被广泛用在实验室里。 在实验室的遗传学、细胞生物学、分子生物学的研究中使用秀丽隐杆
筛选活性化合物的小功臣—秀丽隐杆线虫
秀丽隐杆线虫为一种在土壤中生存、以微生物和腐烂生物碎片为食、易于繁殖的小型整体模式生物,具有结构简单、遗传背景清晰、生命周期短、易于实验室培养等优势,使得其成为有些的体内药物筛选模型。利用秀丽隐杆线虫建立的一些模型,被广泛用在实验室里。在实验室的遗传学、细胞生物学、分子生物学的研究中使用秀丽隐杆线虫
Cell子刊:全能的神经元
小而透明的秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans只有302个神经元,长期被用于研究神经系统将感知转化为行动的机制。近日,哈佛大学的一项新研究发现,线虫简单神经系统中有种神经元具有惊人的复杂性。文章于十一月二十一日发表在Cell旗下的Neuron杂志上。 研究显示这种线
新设备:记录线虫脑电波用于药效测试
英国南安普顿大学的科学家们研发了一种新型的设备,利用该设备可以记录线虫的脑活动情况,从而用于药效测试。 这个被命名为NeuroChip的设备实际上是一种微流体电生理学装置,将只有在显微镜下才可详细观察的蠕虫——秀丽隐杆线虫放入其中,可以记录这种生物学研究中常用模式生物的“大脑”中的神经回路
体内的生物钟是如何让人按时排便的
由香港城市大学(CityU)神经学家共同领导的研究小组发现了线虫生物钟的一种关键机制,这种机制可以确保线虫以稳定的间隔排便,从而保持规律。排便过程由线虫头部的神经细胞定时控制。这个细胞大约每45秒就会发出一次神经脉冲,或者说是放电。每一次冲动都是通过一条与尾部神经细胞接触的神经纤维沿着线虫传播的。然
科学家揭示线虫神经系统时序转换的调控机制
大多数动物中,神经系统在胚胎发育时期产生并组装成神经环路。在胚胎发育后期,对有丝分裂后神经系统时序转换的调控机制仍不清楚。近日,美国哥伦比亚大学的研究团队在《Nature》发表了题为“Temporal transitions in the post-mitotic nervous system
科学家揭示线虫神经系统时序转换的调控机制
大多数动物中,神经系统在胚胎发育时期产生并组装成神经环路。在胚胎发育后期,对有丝分裂后神经系统时序转换的调控机制仍不清楚。近日,美国哥伦比亚大学的研究团队在《Nature》发表了题为“Temporal transitions in the post-mitotic nervous system
深度学习可识别显微照片中的细菌
美国华盛顿大学研究人员开发出一种深度学习软件Omnipose,其能帮助解决在显微镜图像中识别各种微小细菌的挑战。研究结果发表在17日的《自然·方法学》杂志上。 研究人员发现,在大型细菌图像数据库上训练的Omnipose在表征和量化混合微生物培养物中的无数细菌方面表现良好,并消除了其前身可能出现的
睡眠对记忆建立和突触可塑性的重要意义
人类以及果蝇、海兔等生物都需要睡眠来巩固记忆。关于睡眠是否改变特定神经元之间的突触从而巩固记忆和影响行为,是生物学领域重要且具挑战性的问题之一。 秀丽隐杆线虫只有302个神经元,其大多数神经元的特征和功能已被确定,整个突触连接组已被阐明。此外,线虫的睡眠特征很保守,所以线虫是通过检查巩固记忆的
Nature:首次构建出线虫神经系统的完整连接图谱
一种称为秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的动物被全球科学家用作模型生物。在一项新的研究中,来自美国阿尔伯特-爱因斯坦医学院的研究人员描述了这种动物的神经系统的首个完整的连接图。该研究包括这种动物的雌性和雄性个体,并揭示出它们之间的实质性差异。相关研究结果发表在2019
科学家发现健康老化的遗传基础
中国科学院的研究人员发现,一条信号传导通路的遗传变异会影响秀丽隐杆线虫的老化速度。该研究为理解健康老化的生物学基础带来了新见解。相关论文刊登于11月9日出版的《自然》杂志。 世界人口正在快速老化。年龄是神经退行性疾病和癌症等疾病的一个主要风险因素,因此进一步了解健康老化具有重要意义。尽管研究人
超分辨率显微镜实现自由运动神经环路高分辨成像
提到在体小动物神经成像,人们自然会联想到钙离子荧光探针局部注射或遗传钙指示剂(如Gcamp家族)结合双/三光子显微镜的经典在体成像组合。 随着基因改造技术的突飞猛进,通过病毒转染和转基因技术,在神经元内源性表达“基因编码类钙指示剂(genetically encoded calcium ind
中国科学家揭示衰老基因机制
中国科研人员近日在英国《自然》杂志上发表报告说,基于对秀丽隐杆线虫的基因研究,他们发现了一条会影响衰老速度的信号传导通路。新发现将有助于科学界加深对健康衰老过程的认识,并找到延缓这一过程的方法。 中国科学院神经科学研究所蔡时青博士领衔的团队在实验室中观察了雄性秀丽隐杆线虫在衰老过程中的交配
中国科学家揭示衰老基因机制
中国科研人员近日在英国《自然》杂志上发表报告说,基于对秀丽隐杆线虫的基因研究,他们发现了一条会影响衰老速度的信号传导通路。新发现将有助于科学界加深对健康衰老过程的认识,并找到延缓这一过程的方法。 中国科学院神经科学研究所蔡时青博士领衔的团队在实验室中观察了雄性秀丽隐杆线虫在衰老过程中的交配
Nature子刊-|-发现让肠道“减肥”的新物质!
美国斯克利普斯研究所(TSRI)的生物学家发现了一种似乎在肠道中引起脂肪燃烧的脑激素。他们在动物模型中的发现可能会对未来的药物开发产生影响。 TSRI助理教授兼这项研究的高级作者Supriya Srinivasan说:“这是一个基本的科学,解锁了一个有趣的谜。” 以前的研究表明神经递质血清素
研究发现脑发育神经环路机制
5月2日,记者从上海交通大学获悉,该校系统生物医学研究院吴强在一项国际合作研究中,发现原钙粘蛋白基因簇表达的一个特定异构体决定5-羟色胺能神经环路的组装和轴突空间规则排列,相关研究成果日前以长篇研究论文形式发表于《科学》。 先前研究发现原钙粘蛋白基因簇编码的原钙粘蛋白质群在大脑神经细胞类型多样
Cell:科学家揭示血清素调节机体行为的精细化分子机制
在流行的经验中,关于血清素如何调节大脑的故事看起来似乎很简单,服用抗抑郁药物就能提高血清素水平,从而改善机体情绪,但目前神经科学们并不是非常清楚,在非常复杂的人类大脑中神经递质是如何影响大脑的回路和机体行为的,为了揭示血清素真实的工作机制,日前,一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中,来自麻省
控制动物神经和肌肉用上LCD投影仪
据美国物理学家组织网近日报道,在最近一项动物神经功能线路研究中,美国科学家用普通液晶显示器(LCD)的投影仪实现了对小动物大脑神经和肌肉的控制。他们对一种蠕虫进行基因改造后,用投影仪的红色、绿色和蓝色光激活其光敏微生物蛋白,就能开关它的神经和肌肉。发表在《自然·方法学》杂志网络版上
Science|研究人员解开了儿童神经系统症状的医学谜团
大多数人在感到不适时去看医生是为了寻求诊断和治疗方案。但对于大约3000万患有罕见疾病的美国人来说,他们的症状与众所周知的疾病模式不符,这让他们的家庭进行了长达数年甚至一生的诊断旅程。 但一个由圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员和医生组成的跨学科团队,以及来自世界各地的同事,已经解开了一个患有
消化道如何指挥大脑?
消化道为什么能指挥大脑?麻省理工大学的研究人员发现,秀丽隐杆线虫的肠道里有一种专门的神经细胞,用来检测细菌摄取,随后,神经元释放一种神经递质向大脑发出停止运动的信号。研究人员还发现了帮助这些特殊的神经元检测细菌的新离子通道。 “肠道信息回传至大脑的确切机制还不是很清楚,”大脑和认知科学部门助理
神经修复至关重要的“分子胶”被发现了
澳大利亚研究人员发现了一种对调节受损神经修复至关重要的分子,它可以帮助人们从神经损伤中恢复。这一发现是使用秀丽隐杆线虫进行的。研究发表在《科学进展》上。 昆士兰大学脑研究所的马西莫·希利亚德教授及其团队发现,酶ADM-4是一种调节神经修复所需的分子胶或融合原的必需蛋白质。希利亚德教授说:“我们
Nature:蛋白质内稳态走向全面
Morimoto和同事试图确定秀丽隐杆线虫中的一个组织中的扰动对邻近组织中的热休克反应的激活具有一种影响。为了实现这一目的,他们研究了一种温度敏感突变体肌球蛋白重链B(UNC-54,一种秀丽隐杆线虫HSP90同族体的肌肉特定介质蛋白)的表达效果。相比于野生型,HSP90 mRNA的水平在突变
神经免疫内分泌调节环路(一)
各种生物活性物质对神经、免疫、内分泌三大系统的作用不是独立进行的,整体条件下基本是以较完整的环路为单位,构成复杂的网络。这些环路的工作方式是正反馈和负反馈,有调节精确、放大效应、整合效应、自限性及级联反应等特点。以下例举几种典型的神经内分泌免疫调节环路。 (一)下丘脑-垂体前叶-肾上腺皮质与M
揭示睡眠稳态调控的神经环路机制
睡眠是动物界普遍存在的现象,人类大约有三分之一的时间用于睡眠,但当前研究仍不清楚睡眠是如何被调节的。经典的睡眠调控模型认为,睡眠的调节分为昼夜节律和睡眠稳态两个方面。昼夜节律通过内在的生物钟控制一天中睡眠觉醒的时间;睡眠稳态主要由睡眠压力进行调控,控制机体获得一定的睡眠量。随着清醒时间的延长,睡眠压
神经免疫内分泌调节环路(二)
(四)下丘脑-垂体前叶-性腺轴系与胸腺环路 (1)LHRH刺激垂体前叶释放LH/FSH,二者引起性腺分泌雄激素、雌激素及孕激素。 (2)这些类固醇激素对胸腺功能有较强的抑制性效应,如使胸腺体积减少、细胞数目减少、细胞免疫功能障碍等。 (3)胸腺肽中thymosin β4可在离体条件下刺激下
研究发现光偏好行为神经环路机制
中科院神经科学研究所杜久林研究组发现,通过视网膜神经节细胞和隆凸丘脑组成的非对称性视觉通路,左边背侧缰核介导了斑马鱼的光偏好行为。该研究揭示了缰核介导光偏好行为的新功能,并首次在脊椎动物中发现了光偏好行为的神经环路机制。相关成果2月9日在线发表于《神经元》。 杜久林告诉《中国科学报》记者,光偏