研究显示:生物钟清醒机制效果提升显著
几乎所有生物都依靠体内的生物钟,将生理与行为同步到地球二十四小时的昼夜周期。在动物体内,这套计时机制依赖专门的起搏神经元网络,产生细胞自主的转录反馈节律,协调从基础体温、代谢速率到激素释放的一切活动。然而神经生物学一个长期难题在于:如何识别这些"输出"通路?一小簇时钟神经元内部产生的时间信号,究竟怎样物理性地播散到决定动物清醒、警觉或睡眠的庞大执行脑网络? 日内瓦大学领衔的研究团队在模式生物黑腹果蝇中找到了这条缺失的环节。该研究发表在《当代生物学》上,描绘了时钟神经元通过调节多巴胺能传递、从而控制高层脑结构白天觉醒的功能回路。 为隔离生物钟起搏器下游的具体神经通道,纳戈希博士实验室结合了细胞特异性遗传标记、连接组追踪和体内钙成像技术。研究人员追踪从核心时钟神经元延伸出的轴突轨迹,发现它们与一群特化的多巴胺能神经元形成直接的功能性连接。 通过测量这些细胞在光暗周期中的实时活动,团队发现它们的生理放电频率随一天中的时间系统性波动。......阅读全文
研究显示:生物钟清醒机制效果提升显著
几乎所有生物都依靠体内的生物钟,将生理与行为同步到地球二十四小时的昼夜周期。在动物体内,这套计时机制依赖专门的起搏神经元网络,产生细胞自主的转录反馈节律,协调从基础体温、代谢速率到激素释放的一切活动。然而神经生物学一个长期难题在于:如何识别这些"输出"通路?一小簇时钟神经元内部产生的时间信号,究竟
Cell子刊:无论清醒或睡眠,大脑记忆机制相似
在发表于《Cell Reports》杂志题为“Theta Phase-Coordinated Memory Reactivation Reoccurs in a Slow-Oscillatory Rhythm during NREM Sleep”的这项研究中,科学家首次在人类身上证明,在清醒时记
Nature:神秘神经元打开睡眠开关
每个果蝇有大约二十几个睡眠控制神经元,人们也在其他动物中发现了这些脑细胞并相信它们也存在于人体中。这些神经元传送了睡眠同态调节器的输出信息:如果这些神经元电活化,果蝇会睡着;当它们沉默时,果蝇醒着。 那么是什么打开了大脑中的这个开关呢?我们知道,睡眠受到两个系统——生物钟和睡眠同态调节器(ho
想睡个好觉?可能由基因决定
果蝇的睡眠习惯与人类非常相似。它们大部分的睡眠是在夜间,某些药物和兴奋剂(如咖啡因)可能会影响它们的睡眠,而且,如果它们的睡眠比较糟糕,甚至可能会影响它们的记忆力。但是,果蝇能告诉我们关于“睡眠不足与代谢疾病(如糖尿病、肥胖)、血糖水平之间的联系”的什么信息吗?根据一项新的研究表明,果蝇的确可以
Cell:为什么睡得越晚人越困
头一天晚上睡得越晚,起床的时候就越发艰难。那么,为什么熬夜会让人昏昏欲睡呢?Johns Hopkins大学的研究人员最近解决了这个问题,相关论文发表在Cell杂志上。 如果我们硬要跟生物钟对着干,大脑就会产生一种难以遏制的睡眠冲动(sleep drive)。现在研究人员在果蝇中找到了
一干正事儿就犯困?可能是这个基因在给你治病
日本科学家找到了一个独立于生物钟之外的睡眠调控基因,它不仅会让果蝇犯困,还能产生抗菌肽,帮助抵抗感染。 1909 年,日本科学家石森国臣(Kuniomi Ishimori)从缺乏睡眠的小狗身上抽取脊髓液,注射给睡眠充足、精力充沛的小狗,后者几小时内便陷入沉睡。巧合的是,几年后两位法国研究者进行
PLoS-Genetics:调控果蝇生长的新机制
研究揭示果蝇,一旦处于饥饿状态,一种新调控机制可以防止胰岛素样肽的分泌,胰岛素样肽等同于胰岛素样生长因子和胰岛素。 动物的生长受到环境因素的影响,如营养调节。如果营养是有限的,动物生长减慢,动物最终尺寸较小。在多细胞动物中,胰岛素样信号响应于饮食状态,在协调生长中起着关键作用。 现在研究人员
研究示果蝇群体聚集规律及调控机制
1月21日,中国科学院生物物理研究所朱岩实验室在eLife 杂志上在线发表题为Emergence of social cluster by collective pairwise encounters in Drosophila 的文章,揭示了在实验室条件下果蝇自发聚集形成稳定有序的群体,这个高
研究团队发现大脑睡眠质量调控机制
睡眠问题已然成为全球性课题。近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员刘畅与美国布兰迪斯大学教授Leslie C. Griffith合作,利用果蝇这一模式生物,发现了大脑中调节睡眠质量的神经环路,进一步解析调控睡眠的神经机制,为应对睡眠问题提供了新的治疗干预靶点及潜在的治疗策略。研究成果于10月2
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
研究称睡眠不足者清醒时大脑局部仍在睡眠状态
对于那些经常睡眠不足却认为少睡一会儿也没关系的人来说,看到这则消息也许会大吃一惊。研究称:这些睡眠不足者即使处在完全清醒的状态,其大脑的一部分也极有可能处于“瞌睡”状态。这是最近研究人员通过利用老鼠进行试验后得出的结论。 研究人员对睡眠不足的老鼠的大脑发出的脑电波活动进行观察后发现,负责解
大脑清醒和睡眠状态的“交换台”
美国纽约大学朗格尼医学中心等多家单位研究人员通过小鼠实验发现,脑中一个特殊部位的功能就像信息“交换台”,能引导来自外部世界和内部记忆中的信号。通常人类脑功能紊乱疾病如精神分裂、自闭症、创伤后应激障碍等都表现为“交换台”混乱。研究人员认为,这一发现为理解和治疗这些疾病提供了新策略。相关论文发表在最
Molecular-Plant:生物钟调控叶片衰老新机制
生物钟是生物体为适应环境昼夜周期变化而进化出的协调细胞内基因表达、代谢网络调控的分子系统,调控植物的新陈代谢、生长发育等多个过程。生物钟使植物的内源节律与外部昼夜变化的光和温度等环境条件相协调,为植物的生长发育提供竞争性优势。叶片衰老过程能将营养和能量从衰老的叶片向正在发育的组织和器官转移,以便
熬夜改变基因-或诱发慢性病
回放: 最近,《临床内分泌学和新陈代谢期刊》发表了瑞典乌普萨拉大学和卡罗林斯卡医学院科学家的研究成果。他们招募了15名健康的男性志愿者进行睡眠实验,发现一夜不眠后,志愿者生物钟核心基因的表达发生了改变。 疑问: 仅仅通宵一晚就会改变基因表达?睡眠和哪些生命活动有交叉?睡眠时间的长短又与哪
上海生科院揭示果蝇精巢稳态调控新机制
中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所赵允研究组的研究成果,以Repression of Abd-B by Polycomb is critical for cell identity maintenance in adult Drosophila testis为题,在线发表在S
Plos-Genetics:靶基因Windpipe对果蝇肠道稳态调控机制
肠道稳态维持是通过肠干细胞的增殖分化实现的。由于外界病原微生物感染,饮食等环境压力,肠道上皮细胞不断受损,肠干细胞通过自我更新、增殖和分化来维持肠道上皮的完整性。果蝇中肠系统是研究干细胞和组织稳态的重要模型。其稳态受到多种信号通路的综合调控,包括Notch、JAK/STAT、Wnt等。然而,这些
上海生科院揭示果蝇精巢稳态调控新机制
中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所赵允研究组的研究成果,以Repression of Abd-B by Polycomb is critical for cell identity maintenance in adult Drosophila testis为题,在线发表在S
肠道上皮产生的D型氨基酸可调控睡眠
2019年5月7日,国际学术刊物《自然 通讯》在线发表生命科学联合中心、北大麦戈文脑科学研究所饶毅实验室的博士后戴熙慧敏和周恩兴等的研究论文:D-Serine made by serine racemase in Drosophila intestine plays a physiologica
科学家发现可促进睡眠需求的果蝇睡眠基因
近日,一项刊登在国际杂志eLife上的研究报道中,来自宾夕法尼亚大学的研究人员通过研究报道了一种新型蛋白质,该蛋白质参与了果蝇睡眠的自我调节过程之中。 文章中,研究者对果蝇的突变体进行筛选来得到“短睡眠”的果蝇个体,结果发现了一个,研究者将其称之为“红眼”(redeye),红眼果蝇表现出的
-熬夜改变基因-或诱发慢性病
最近,《临床内分泌学和新陈代谢期刊》发表了瑞典乌普萨拉大学和卡罗林斯卡医学院科学家的研究成果。他们招募了15名健康的男性志愿者进行睡眠实验,发现一夜不眠后,志愿者生物钟核心基因的表达发生了改变。 疑问: 仅仅通宵一晚就会改变基因表达?睡眠和哪些生命活动有交叉?睡眠时间的长短又与哪些
嗜睡无梦“怪”基因
有的人认为,每天只有睡够8小时才能维持体力,但也有人说,5个小时足够白天神采奕奕。其实,睡眠的时间和体力的好坏并没有必然的关系,睡眠和觉醒过程主要受生物节律和睡醒稳态两方面的控制,而科学研究已经发现,基因可能与两者密切相关。 近日,国际期刊Nature在线发表了一项研究,科学家最新发现了两个基
研究揭示多巴胺调控苹果耐低氮性的分子机制
近日,西北农林科技大学园艺学院苹果抗逆与品质改良创新团队马锋旺教授/李超教授课题组揭示了多巴胺通过MdTYDC和MdORG2相关通路调节苹果低氮耐受性的分子机制,相关研究成果在线发表于Plant, Cell & Environment上。苹果是世界四大主要水果之一,氮是与植物产量关系最密切的营养元素
研究揭示多巴胺系统参与痒觉信息处理的调控机制
9月28日,《神经科学杂志》期刊在线发表了题为《中脑腹侧被盖区多巴胺能神经元在痒觉处理中的活动及功能》的研究论文,该研究由中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室孙衍刚研究组完成。通过利用在体光纤记录、多通道电生理记录和光遗传操控等技术手段,该研究发现中脑腹
动物所揭示蛋白聚集参与果蝇寿命调控新机制
传统观点认为,真核细胞中RNA结合蛋白(RBPs)通过它们的RNA结合结构域(如KH、RRM结构域等)与其靶RNA结合形成RNP复合物(RNA granules,RNA颗粒),从而调控靶RNA的命运和功能。近来研究揭示,许多RBPs含低复杂度Low Complexity(LC)结构域。LC结构域
Cell:挑战常规!睡眠抑制大脑自我再平衡!
人类和其他动物为何睡眠是生理学剩下的深层奥秘之一。神经科学的主导理论是睡眠是大脑“下线”时回放记忆以便更好地编码它们(“记忆巩固”)。 另一种主导的竞争性理论就是睡眠在大脑网络的再平衡(re-balancing)中发挥着重要作用,而在清醒(waking,也译作醒着,或者唤醒)时的学习期间,大脑
研究发现谷氨酸能神经元对睡眠稳态调节的重要作用
9月4日,《科学》杂志发表题为Regulation of sleep homeostasis mediator adenosine by basal forebrain glutamatergic neurons的研究论文。该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)、上海脑
-美国科学家发现控制生物钟的机制
研究人员发现,在白天神经元中高钠离子通道活性会开动细胞,最终唤醒动物;在夜间高钾离子通道活性会关闭细胞,使动物入睡。更好地理解这一机制能够有助于研发新药物解决与睡眠-觉醒问题有关的生物钟困扰。 十五年前,一只奇怪的突变果蝇吸引了西北大学生理节律专家Ravi Allada博士的注意力和好奇心,
科研人员利用大语言模型解释调节睡眠的分子机制
华中科技大学生命学院张珞颖团队和薛宇团队在Nature Communications杂志上合作发表了题为“Large-language models facilitate discovery of the molecular signatures regulating sleep and activ
科研人员利用大语言模型解释调节睡眠的分子机制
华中科技大学生命学院张珞颖团队和薛宇团队在Nature Communications杂志上合作发表了题为“Large-language models facilitate discovery of the molecular signatures regulating sleep and activ
揭示!抑郁症与睡眠问题的脑调控机制
罹患抑郁症何以通常伴有睡眠问题?由复旦大学科学家领衔的国际合作团队在脑神经机制层面为这一问题给出答案。其研究结果显示,外侧眶额皮层,楔叶以及背侧前额叶皮层等脑区,共同构成抑郁问题与睡眠质量关系的脑神经环路基础。这一研究有望为改善抑郁症患者睡眠质量问题,甚至给治疗抑郁症带来革命性突破。 近日,该