教育神经科学视野下的有害压力研究及教育对策

儿童在成长过程中必定会经历压力,适当的压力有利于儿童的成长,压力过大会诱发机体的生理变化,导致机体压力响应系统过于敏感,体内激素分泌紊乱,大脑发育也会受到一定的影响。从生物学角度理解儿童早期经历有害压力对健康和认知的影响,并通过照料者、儿童和教育法规三个角度来减轻或缓解有害压力的影响显得尤为重要。

αCaMKII在前脑过量表达损伤小鼠灵活性学习能力

将3月龄实验小鼠分为αCaMKII-F89G转基因组和同窝野生对照组,进行疲劳转棒实验和Morris水迷宫实验测试.结果显示,转基因组小鼠的体力和运动协调能力与对照组相比无显著的差异;在Morris水迷宫实验的可视平台测试中,转基因鼠的视觉和求生的动机表现正常;在定位航行训练和第一次空间探索测试中,两组鼠在训练时逃避潜伏期及测试中在目标象限探索时间无统计学差异;但是在反向定位空间学习阶段,转基因组在第二、三天逃避潜伏期和距离明显长于同窝对照组(P<0.05).由此认为,αCaMKII在前脑过量表达对小鼠的灵活性学习有损伤作用,推测这种损伤有可能由前脑LTD的缺陷造成的.

NR1基因敲除对小鼠前额叶脑区LTP的影响

利用前脑特异性NR1基因敲除小鼠,采用离体脑片场电位技术,研究了NR1亚基在前额叶脑区突触可塑性中的作用.刺激强度一反应(input-output curve)和双脉冲抑制反应(pairedpulse depression,PPD)的结果表明,与同窝对照组小鼠相比,NR1基因敲除小鼠前额叶脑区的基本突触传递无明显变化.采用高频刺激(100 Hz,1 000 ms×2,间隔30 s)在小鼠的前额叶脑区诱导长时程增强(long-term potentiation,LTP),与对照组小鼠相比,NR1基因敲除小鼠前额叶脑区的LTP明显受损.以上数据提示,NR1亚基在前额叶脑区LTP的诱导中起着重要的作用.

应用生物信息学寻找大鼠中新的microRNA分子及其实验验证

大鼠已公布的microRNA(miRNA)数量明显少于小鼠及人miRNA的数量.本文采用同源搜索的计算方法预测大鼠新的miRNA.从miRBase数据库中下载已知动物的pre-miRNAs,在UCSC数据库中对大鼠的全基因组序列进行了Blat分析,并根据miRNAs的筛选标准,获得45条新的大鼠miRNAs;随后随机选取其中的9条新miRNAs进行RT-PCR实验验证,发现大部分miRNAs在脑、心、肺、肾、肌肉、脾、睾丸和肝8种组织中均有表达.在此基础上,对预测的新miRNAs进行了miRNA成簇分析和miRNA基因家族分析.

前脑特异性过表达NR2B基因对小鼠社会互动能力的影响

将2～3月龄实验小鼠分为前脑NR2B过表达的转基因雌性和雄性小鼠以及同窝野生对照雌性和雄性小鼠,进行社会互动能力测试,包括新环境中的社会互动能力测试、社会交往能力和社会新奇偏好测试.结果显示,前脑NR2B表达量的提高,对NR2B转基因小鼠在新环境中的社会互动能力和社会新奇偏好无影响.但是却使得雌性NR2B转基因小鼠的社会交往能力提高,但是对雄性NR2B转基因小鼠却无明显影响.这表明,NR2B在前脑过量表达会提高雌性小鼠的社会交往能力,但对于雄性小鼠社会行为没有明显影响.

鸦胆子化学成分及肿瘤细胞毒活性研究(英文)

从鸦胆子(Brucea javanica)种子的甲醇提取物中分离和鉴别得到11个化合物,经波谱数据分析分别鉴定为鸦胆子内酯A(1),鸦胆子素D(2),鸦胆子苷A(3),C(4),F(5),G(6),L(7),3β-羟基-孕甾-5-烯-20-酮(8),3β-羟基-5α-孕甾-20-酮(9),3-O-β-D-吡喃葡萄糖基-(1→2)-α-L-吡喃阿拉伯糖基-(20R)-孕甾-5-烯-3β,20-二醇(10)和6,22-二烯-3β-羟基5,8-过氧麦角甾(11)。其中化合物8、9和11为首次从该植物中分离得到。鸦胆子内酯A(1)和鸦胆子素D(2)对人类癌细胞株BGC-823,Huh-7,KE-97和Jurkat具有很好的细胞毒作用。

高通量天然产物化学和毛细管核磁共振探头技术的应用

介绍了近几年为高通量药物筛选构建大型天然产物样品库的高通量天然产物化学,即多通道平行高效液相制备和平行液质联用分析技术;详细介绍了核磁共振新技术即体积小和质量灵敏度高的毛细管核磁共振探头技术,该探头技术的成功应用使得天然产物样品库中活性化合物的结构鉴定所需样品量降低到前所未有的微克级水平;展望了源于中药的天然产物作为小分子探针开展脑功能方面的化学基因组学研究。

基于大脑模板的MRI扫描自动定位方法

在大脑磁共振成像(MRI)影像学的数据采集中,通常先扫描一幅定位图像,并根据解剖学先验知识手动调整合适的扫描定位参数,再进行后续的正式扫描.该文实现了一种直接以大脑模板为参照的自动定位的方法:首先采集一幅中等分辨率的快速三维定位图像,然后通过与模板的配准确定定位参数,并应用到后续序列的扫描,以保证不同被试在图像采集时采用与模板一致的空间定位.该方法一方面便于不同被试的图像数据之间进行系统性比较与参照,帮助诊断者快速定位病灶,也可在后续常用的基于体素分析过程最大化数据的利用效率.另一方面,针对单个体多次扫描之间的自动定位,该文进一步使用迭代方法,通过多次"扫描、配准、自动定位"步骤,逐步减小图像配准算法的误差.实验证明,该文基于大脑模板的自动定位方法能够确保不同被试之间和同一被试之内在图像数据采集时的空间定位高度一致性,其中同一被试内多次扫描的空间定位误差<1.0 mm和1.0o.

发现大脑定位系统的细胞组构

人和其他许多动物都能够随时随地识别出自己身体在环境空间中的位置，并在其中随意地自由活动．更会在熟悉空间环境的基础上选择从起点到终点的最短路线，这种能力是以脑内特定神经机制为基础的。通过对2014年度诺贝尔生理学或医学奖的解读，能体会神经科学领域中几代科学家前后相继执著探索的艰辛，也能初窥大脑内在建构之奥秘。

HPLC-ESI-MS法测定大鼠脑组织中神经递质L/D-丝氨酸的含量

建立一种检测大鼠脑组织中L-丝氨酸和D-丝氨酸的高效液相色谱—电喷雾离子化—质谱联用技术（HPLC-ESI-MS）的测定方法.大鼠脑组织样品匀浆及离心后,取上清液并加入Marfey试剂对样品中L/D-丝氨酸进行衍生化.HPLC流动相为甲酸铵和乙腈,梯度洗脱;质谱采用电喷雾离子源,在负离子模式下进行定性定量分析.结果显示,L-丝氨酸和D-丝氨酸在22 min内得以分离,在2.5～500 ng/mg和1.2～250 ng/mg浓度范围内分别与各自的色谱峰面积呈良好线性关系;L/D-丝氨酸的最低定量限分别为2.5 ng/mg和1.2 ng/mg,方法回收率均在81％～89％％范围内.本法具有省时快速,灵敏度和选择性高等优点.将此法运用于成年和老年大鼠海马及皮层中L-丝氨酸和D-丝氨酸含量测定,结果表明,与成年鼠相比,老年鼠海马和皮层中L-丝氨酸的含量基本不变,而D-丝氨酸含量则明显减少,提示D-丝氨酸的变化与正常的衰老过程密切相关.

姜黄素对老年鼠脑内氧化性平衡和星形胶质细胞的影响

以SD大鼠为动物模型,采用Western blotting、酶活性测定、免疫荧光和高效液相色谱-质谱(LC-MS)方法考察姜黄素处理12周后正常衰老大鼠皮层和海马的氧化性平衡和星形胶质细胞形态功能的变化.结果显示,姜黄素降低了老年鼠脑内氧化产物MDA和8-OHdG的含量,提升了γ-谷氨酰胺半胱氨酸合成酶(GCS)的活性并且促进GSH的产生,提示姜黄素可显著改善伴随正常衰老过程的脑内氧化性平衡;同时姜黄素可以抑制胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的过度表达,提升GS活性,增加GDNF水平和D-丝氨酸含量,表明其抑制星形胶质细胞过度活化的同时也改善了星形胶质细胞的功能.

大脑前额叶扣带回皮层调制丘脑触觉信息的途径研究

大脑前额叶扣带回皮层是一个与感觉功能密切相关的脑区,它能够对丘脑触觉反应进行调制.实验在10只戊巴比妥钠(1%)麻醉的SD雄性大鼠上进行,采用辣根过氧化物酶(horse- radish peroxidase,HRP)逆行标记的方法,对扣带皮层前部调制丘脑腹侧基底核(ventrobasal,VB)感觉信息的途径进行了研究.实验结果显示,VB核可以接受扣带皮层后部的投射,而且扣带皮层前部有纤维投射到扣带皮层后部.由此提示了前扣带皮层对丘脑腹侧基底核神经元触觉信息调制的可能神经环路是:扣带皮层前部-扣带皮层后部-丘脑腹侧基底核.

大鼠丘脑腹后外侧核神经元触觉反应的特性(英文)

目的为确定大鼠丘脑腹后外侧核是否也发生触觉信息的会聚,本文研究了大鼠丘脑腹后外侧核神经元触觉反应的特性。方法采用在体细胞外单位放电记录技术,记录麻醉状态下大鼠丘脑腹后外侧核触觉神经元的放电活动。结果在记录的156个神经元中,140个神经元(89.7%)具有单一、连续的小感受野,16个神经元(10.3%)具有两个不连续的感受野。部分神经元对作用于感受野不同部位的相同触觉刺激产生不同的放电形式。此外,还观察到4.5%触觉神经元(n=7),它们仅对感受野内的运动性触觉刺激敏感,而对点状触觉刺激不敏感。结论以上结果表明,在大鼠丘脑腹后外侧核,大多数神经元具有皮肤感受器的时空和模式特性,而少数神经元表现出不同外周感受器相互作用的反应。由此可见,大鼠丘脑腹后外侧核中存在触觉信息的会聚。

βCaMKII蛋白修饰转基因小鼠工作记忆的研究

利用前额叶脑区过量表达β钙离子/钙调素依赖的蛋白激酶II(βCaMKII)的蛋白修饰转基因小鼠,研究βCaMKII对小鼠工作记忆的影响.Western Blot结果显示,转基因小鼠前额叶脑区的βCaMKII过量表达.在修饰的水迷宫实验中,与对照组相比,转基因小鼠的逃避潜伏期没有发生明显变化.此外,在T迷宫实验中,转基因小鼠的正确率与对照组的正确率也基本相同.由此推测,βCaMKII的过量表达对于前额叶皮层依赖的工作记忆没有明显的影响.

支配不同咀嚼肌的初级运动神经元在三叉神经中脑核团和三叉神经运动核团中的空间分布

目的:研究三叉神经运动核团(trigeminal motor nucleus,Mo5)和三叉神经中脑核团(mesencephalic trigeminal nucleus, Me5)对小鼠不同咀嚼肌的调控分布。方法:将8~12周龄C57BL/6小鼠分6组,每组3只,分别注射逆行性荧光示踪剂(Fluorogold,FG)到其颧肌、颞肌、咬肌、二腹肌前腹、翼内肌中,并以胸锁乳突肌作为对照组。通过荧光染色,显微镜下观察小鼠的三叉神经相关核团对于调控不同咀嚼肌群的表达及空间分布。结果:咬肌、颞肌和颧肌标记的初级运动神经元细胞出现在Me5和Mo5,翼内肌和二腹肌前腹标记只出现在Mo5,胸锁乳突肌注射后,在Me5和Mo5中均无标记神经元。结论:Mo5并没有关于升降颌肌群严格的空间分布,Me5并没有标记全部升颌肌群。

一种新的M1受体激动剂对老年小鼠学习记忆和突触可塑性的影响

目的：已有的研究表明乙酰胆碱的M1受体参与了中枢的学习记忆，M1受体的激动剂一占诺美林能够改善学习记忆。本文研究一种新的占诺美林衍生物--EUKl001，对老龄小鼠学习记忆能力以及突触可塑性产生的影响。方法：将老龄实验小鼠（CBA，18月）分4组，分别腹腔注射生理盐水，占诺美林（Img／kg），以及EUKl001（0．1mg／kg和lmg／kg），持续注射15天，注射第十五天进行新奇事物识别实验。此外，用离体脑片电生理技术研究EUKl001（0．1和lμM）对海马CA3-CAl突触可塑性的影响。结果：在新奇事物识别实验的1小时检测中，四组小鼠对于新异目标物体探究时间的比例分别是：生理盐水对照组，47．50％；0．1ing／kg EUKl001，63．6％；lmg／kg EUKl001，64．4％；lmg／kg占诺美林，61．6％．在1天的检测中，各组小鼠对新异目标物体探究时间所占的比例分别是：生理盐水对照组，48．3％；0．1mg／kg EUKl001，58．8％；lmg／kg EUKl001，61．9％；lmg／kg占诺美林，65．2％．结论：EUKl001能改善正常老龄化过程中学习记忆能力的衰退。该化合物的这种效应可能是通过增强海马脑区的突触可塑性来实现的。

年轻小鼠咀嚼刺激长期改变对焦虑和认知的影响

建立长期增加或减少年轻小鼠切牙的咀嚼刺激模型.通过形态学的观察,研究小鼠下颌骨和咬肌的变化以及大脑皮层和海马的厚度改变;通过行为学实验(旷场实验、高架十字迷宫、新异物体识别和Morris水迷宫实验)观察小鼠认知能力和焦虑情绪的变化;通过高效液相色谱(HPLC)检测小鼠皮层、海马中4种单胺类神经递质(去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)、多巴胺(DA)和5-羟色胺(5-HT))的变化,以探讨小鼠焦虑情绪改变的机理;通过荧光实时定量PCR检测小鼠皮层和海马与认知紧密相关的4种基因(BDNF、Synapsin I、NR2B和CREB)的mRNA表达,以研究小鼠认知能力改变的机理.形态学结果显示:各组小鼠下颌骨和咬肌纤维的形态没有影响,各组小鼠皮层和海马的厚度也没有差异.行为学实验结果显示:咀嚼增加组小鼠焦虑倾向低于对照组和咀嚼减少组,各组小鼠短期记忆能力没有统计学差异,咀嚼增加组小鼠空间认知能力优于咀嚼减少组.高效液相色谱结果显示,咀嚼减少组小鼠与咀嚼增加组和对照组相比,去甲肾上腺素在皮层中明显升高(P<0.05).mRNA检测结果显示,咀嚼减少组小鼠4种与认知相关基因的表达量与咀嚼增加组相比都明显下调(P<0.05).上述结果提示,切牙咀嚼刺激的长期增加可以提高小鼠的自主运动能力,降低焦虑程度,提高空间认知能力,上调海马中认知相关基因的表达.切牙咀嚼刺激的长期减少,会降低小鼠的自主运动能力,下调认知相关的基因表达,增加大脑皮层中去甲肾上腺素的含量.

阿尔茨海默症伴性行为紊乱的相关研究进展

阿尔茨海默症（AD）俗称老年痴呆症,是一种发病隐匿的神经退行性疾病,约占痴呆总数的60%-70%,严重威胁着老年人的身体健康。AD的临床表现以认知功能逐步减退为主要特征,也包括其他的精神行为障碍。Reisberg等〔1〕把这些精神行为障碍分为七大类：妄想、幻觉、活动障碍、攻击性和烦乱、昼夜节律障碍、抑郁、焦虑和恐惧,并将其称为痴呆的行为和心理症状（BPSD）。

小鼠磨牙区咀嚼刺激的改变对焦虑情绪的影响

目的:建立小鼠磨牙区咀嚼刺激改变的实验模型,并观察小鼠在短期及长期内焦虑情绪的改变以及小鼠皮层和海马区单胺类神经递质的改变。方法:将2月龄C57BL/6雄性小鼠随机分成3组:对照组、磨牙磨除组(磨牙咀嚼刺激减少组)和磨牙拔除组(磨牙咀嚼刺激消除组),分别于处理后1周及2个月时进行旷场实验和高架十字迷宫实验,实验结束后处死小鼠,通过液相色谱-串联质谱法检测小鼠皮层和海马区单胺类神经递质的改变。结果:磨牙磨除组和磨牙拔除组小鼠在处理后1周及2个月内的自发活动能力都没有改变,并且1周内咀嚼刺激的改变不会对焦虑情绪产生影响,而2个月后咀嚼刺激的改变会增加小鼠的焦虑情绪。磨牙磨除组和磨牙拔除组小鼠海马区的多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素的水平显著高于对照组,磨牙拔除组小鼠海马区的5-羟色胺水平显著高于对照组。结论:小鼠磨牙区长期咀嚼刺激的改变会增加小鼠的焦虑情绪并且会增加小鼠海马区单胺类神经递质的水平。

双耳条件下超前声对人分辨滞后声强度的影响

在复杂声环境中,对声音强度的分辨是听觉系统对声音信号精确处理的重要功能之一.到目前为止,有关人对声音强度分辨的研究都是在单耳条件下进行的,然而,正常条件下人都是利用双耳感知强度和方位变化的声音.以人对声刺激强度的最小可察觉差异(just noticeable difference,JND)为强度分辨阈值的指标,观察双耳条件下超前声对人分辨滞后声强度的影响.实验在封闭声场中进行,声刺激强度和空间方位的控制是通过改变双耳平均声压(average binaural level,ABL)和双耳声压差(interaural level difference,ILD)来模拟的.实验结果表明,与安静条件下人对声刺激强度的分辨阈值相比,低强度的超前声对人分辨滞后声强度的阈值无显著影响,而中等及以上强度(ABL大于或等于40 dB)的超前声可提高人分辨滞后声强度的阈值,阈值的提高随超前声强度的增加呈单调增大的趋势.当超前声强度一定时,超前声对人分辨滞后声强度的影响随滞后声强度的增加而衰减,对分辨较高强度的滞后声的阈值影响不显著,该结果与单耳的研究结果有明显差异.实验未发现超前声和滞后声ILD的相对改变对人探测滞后声强度变化的阈值有显著影响.