神经科学新闻的研究人员挑选

一种能显著降低患阿尔茨海默病风险的突变,帮助脊髓损伤患者实现脑机接口的游戏机,以及抑制……
2013年1月23日

我和David Weston坐在一起,他是剑桥大学的博士生,他一直在神经科学期刊上寻找他这个月最好的三篇论文。

大卫:让我们从发表在《自然》杂志上的一篇论文开始,这篇论文研究了基因是如何影响患阿尔茨海默病的风险的。

冰岛的一组科学家与世界各地的人们合作,发现你的一个基因中的一个小突变可以显著降低你患阿尔茨海默氏症的可能性。

汉娜:所以,这是一种基因突变,实际上可以降低患老年痴呆症的风险。有益的突变?

大卫:是的。突变发生在β-淀粉样蛋白前体阿尔茨海默氏症神经原纤维缠结之前的研究表明,这种蛋白质与阿尔茨海默病有关。如果你比较健康人的大脑和阿尔茨海默病患者的大脑,最惊人的事情之一就是阿尔茨海默病患者的大脑中有大量β-淀粉样蛋白沉积。这会导致一系列的影响,包括记忆丧失。

然而,这种新的突变似乎可以防止这些沉积,使携带突变的人患阿尔茨海默病和与之相关的记忆丧失的风险大大降低。

汉娜:这是人类观察性研究和科学家在培养皿中观察细胞生长的结合吗?

老年痴呆症老年斑大卫:最初的研究是在人类身上进行的,观察他们的基因序列,但他们也做了一系列的实验室技术,在体外观察突变的影响。他们发现,有了这种突变,淀粉样蛋白的毒性产生实际上减少了。

汉娜:所以,这篇论文确实证明了一个特定基因的突变可以帮助我们更多地了解阿尔茨海默氏症,阿尔茨海默氏症的细胞生物学发生了什么,也可能导致阿尔茨海默氏症的新治疗方法。

第二篇激动人心的论文——很多人都在研究我们如何利用技术来帮助那些由于事故或疾病而失去四肢的人恢复功能,而撰写下一篇论文的科学家们最近在《神经工程杂志》上发表了他们的论文,开辟了这个领域。

伦敦帝国理工学院的研究人员开发了一种眼镜,可以让人只用眼睛控制电脑。之前将这些技术交付给人们的努力很大程度上受到成本和准确性的阻碍,但本文的作者已经设法使用来自视频游戏机的廉价组件构建了他们的界面。

大卫:是的,已经有很多关于这种界面的研究,但这个系统的优点是,与之前的研究相比,它实际上花费的钱要少得多,而且准确性也大大提高了。

汉娜:那他们是怎么做到的呢?提高精确度,同时降低这项技术的成本?

大卫:所以他们所做的就是使用游戏机上的廉价部件,用小型摄像机来捕捉眼睛的运动。因此,通过跟踪这些眼球运动,眼镜的佩戴者可以控制电脑做很多事情,比如玩游戏,浏览互联网,甚至发送电子邮件。因此,这项非凡的技术不仅可以推断出人们实际上在看什么,而且因为它对两只眼睛都有效,它还可以判断出他们在看什么距离。这为这项技术的应用开辟了一个全新的可能性世界,它允许人们与三维环境互动,而不仅仅是二维环境。

太阳镜——露出隐藏的图案?汉娜:太棒了!所以,这是一个很好的例子,说明从游戏中产生的技术是如何真正帮助病人的。

大卫-当然了。事实上,在论文中,他们实际上有一个视频链接,视频显示他们在电脑上玩3D游戏,这是一个非常简洁的方式来展示设备是如何工作的。

大卫:所以,在最后一篇论文中,科学家们揭示了压力是如何导致创伤后应激障碍(PTSD)的,我们都知道恐惧和焦虑是我们生活中必不可少的一部分,因为它们教会我们不要冒必要的风险,避免危险的情况。但有时,焦虑是如此强烈,以至于它实际上阻碍了人们的日常生活。在这篇新论文中,科学家们提供的数据表明,这些被称为肌啡肽的分子在抑制大脑焦虑方面发挥着作用

汉娜:那么他们是如何研究这些肌啡肽以及它们在恐惧和焦虑方面的作用的呢?

大卫:所以他们创造了一种转基因老鼠,这种老鼠实际上缺乏产生这些肌啡肽的基因,他们在各种实验室环境中对它们进行测试,以测试它们有多害怕和焦虑。他们发现,与正常小鼠相比,这些没有运动啡基因的小鼠在测试后表现出明显增加的恐惧反应和焦虑反应。

汉娜:这些肌啡肽和人类患者表现出的焦虑或创伤后应激障碍之间是否存在关联?

大卫:是的。这项研究的作者实际上不得不观察人类受试者,发现人们大脑中肌啡的水平有自然的变化,他们发现肌啡水平较低的人在受到痛苦刺激后比那些在受到恐惧刺激后肌啡水平较高的人更焦虑。所以这确实表明了运动啡是大脑使用的一种自然的缓解焦虑的机制。

汉娜:所以,这些结果似乎可以帮助人们拼凑出某种治疗创伤后应激障碍的方法,利用已经存在的自然焦虑系统,但可能在他们的大脑中没有正常运作。

感谢剑桥大学的博士生David Weston。

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