由美國加州大學洛杉磯分校牽頭的一項研究，揭示了人類大腦發育過程中基因調控的演變方式，并展示了染色質的3D結構在其中發揮的關鍵作用。研究人員繪制了海馬體和前額葉皮質中DNA修飾的首張圖譜，這兩個大腦區域對學習、記憶和情緒調節至關重要，也常與自閉癥和精神分裂癥等疾病相關。這項研究為早期大腦發育如何影響身心健康提供了新的見解。相關研究9日發表在《自然》雜志上。
為了繪制該圖譜，研究人員采用了一種尖端測序方法，即單核甲基化測序和染色質構象捕獲技術，能同時分析控制單個細胞基因表達的兩個表觀遺傳機制。搞清這兩個調控機制如何作用于影響發育的基因，是理解這一過程出錯而導致神經和精神疾病的關鍵步驟。
研究人員分析了從中期妊娠到成年期的供體提供的超過53000個腦細胞，揭示了關鍵發育窗口期間基因調控的重大變化，構建出人類大腦發育關鍵時間點發生的巨大遺傳重組的全面圖景。
研究人員表示，嬰兒大腦發育最活躍的階段發生在孕中期左右。被稱為放射狀膠質細胞的神經干細胞在第一和第二孕期已經產生了數十億個神經元。這時，它們停止產生神經元并開始產生支持和保護神經元的膠質細胞。同時，新形成的神經元逐漸成熟，獲得履行特定功能所需的特征，并形成突觸連接以進行通信。
這一發現或有助于識別神經發育和神經精神疾病中有意義的遺傳風險因素，對改進大腦類器官等基于干細胞的模型具有重要意義。
正在發育的人類海馬體的熒光圖像。圖片來源：美國加州大學舊金山分校
每天，一場場拉鋸戰在你的大腦里輪番上演：想吃辣條但怕長痘，想刷手機但該寫作業；想享受沿途美景但擔心上班遲到。在這些糾結的拉扯下，大腦究竟是如何最終拍板的？美國加州大學舊金山分校和加州大學伯克利分校的科......
大腦出了問題，答案會不會藏在代謝之中？多年來，精神疾病治療的模式一成不變，但如今，一條新的研究路徑正在浮現：從能量供給、線粒體乃至炎癥和腸道菌群出發，重新理解精神健康。這讓曾被視為減脂方法的生酮飲食，......
每天，我們的大腦都要承受成千上萬條信息的狂轟濫炸。如果把這些經歷和信息全盤照收，大腦很快就會像塞滿垃圾文件的電腦一樣“死機”。那么，大腦是如何在信息的海洋中去粗取精，只把最重要的事情存進長期記憶的硬盤......
西班牙巴塞羅那基因組調控中心構建了首個覆蓋多類真核生物的跨物種染色質圖譜，系統揭示了基因調控機制的演化規律。研究發現，細胞開啟基因的“開關信號”在20億年進化中幾乎未變，而關閉基因的“關閘機制”卻在不......
17世紀法國哲學家、數學家布萊茲·帕斯卡爾曾言：“人是一根會思考的蘆葦。”人的全部尊嚴，便在于思想。然而，當ChatGPT能一秒鐘生成一篇論文，當Claude能瞬間梳理出復雜的邏輯脈絡，一個疑問開始出......
芬蘭東芬蘭大學與庫奧皮奧大學醫院聯合開展的兩項新研究顯示，青少年的運動習慣以及電子屏幕的使用方式等因素會顯著影響其大腦功能和心理健康。相關研究成果已相繼發表于國際學術期刊《神經科學前沿》和《神經科學》......
運動學習是指通過反復練習和經驗積累，個體逐漸掌握、優化和鞏固運動技能的過程。突觸強化是記憶和技能形成的基本過程，而大腦必須要有能力防止這些突觸在強化后出現不適當的突觸去強化，以確保新獲得的技能得以保留......
一項針對多國舞者、音樂家、藝術家和電子游戲玩家的新研究發現，從事創造性活動能顯著增強大腦中最易衰老區域的功能連接，從而延緩大腦衰老。相關論文近日刊發在英國《自然-通訊》雜志上。先前已有研究表明，創造性......
8月14日發表于《細胞》的一項研究顯示，一種大腦植入物可以解碼人的內心獨白，但只有當用戶想起預設密碼時，該設備才能工作。這種“讀心”裝置，即腦機接口（BCI），能準確破譯高達74%的想象句子。然而，只......
人們以為自己是在持續、穩定地關注周圍世界，但實際上，大腦處理感官信息的方式并非一條“連續流”，而是通過有規律的節奏性跳躍進行關注切換。以色列耶路撒冷希伯來大學最新研究提出，這種名為“注意力采樣”的機制......