研究新發(fā)現(xiàn)星形膠質將大腦“拉”在一起(大腦清理死亡神經元的畫面，是怎樣的？)

研究新發(fā)現(xiàn)星形膠質將大腦“拉”在一起

研究顯示星形膠質有助于胼胝體正確排列。

近日，刊登在《細胞—通訊》上的小鼠和人腦研究顯示，隨著發(fā)育，主要負責支撐腦細胞的星形神經膠質，將自己左右編織，形成跨越大腦左右半葉的軸突橋。如果沒有這些星形膠質，胼胝體將無法正確排列，就會引發(fā)胼胝體發(fā)育不全和一系列發(fā)育失調。

“人們對胼胝體發(fā)育不全根源的了解非常少，并且對其如何發(fā)生的沒有令人滿意的解釋?！痹撗芯繄蟾娴谝蛔髡?、澳大利亞昆士蘭大學昆士蘭腦研究所博士后ilan gobius說，“我們相信我們發(fā)現(xiàn)了這些失調癥的重要原因之一?！?/p>

使用小鼠和人腦掃描，由昆士蘭腦研究所副所長linda richards領銜的研究組發(fā)現(xiàn)，這些星形膠質細胞起初位于充滿纖維母細胞的下部區(qū)域，但隨著胎兒發(fā)育出一個分子信號路徑后，星形膠質便向前移動并成熟。這時，它們開始將自己編織起來，形成一個厚厚的圓柱，“坐落”在大腦的中央，并擠壓兩個半葉，引起之間的縫隙收縮。

這個星形膠質圓柱就像一座為胼胝體軸突搭建的橋梁，讓它們能穿越大腦兩邊。隨著這座橋不斷發(fā)育，兩個腦半球間的縫隙也隨之縮小，直到僅剩一小點，并且胼胝體也開始形成。

研究人員發(fā)現(xiàn)，當分子信號出現(xiàn)問題時，星形膠質細胞就無法變成多極細胞。這會阻止胼胝體帶的形成，并導致胼胝體發(fā)育不全?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，如果這些星形膠質細胞不發(fā)生變化，形成胼胝體的過程也不會開始?！眊obius說。

下一步，該研究組希望利用這些成果更好地診斷胼胝體發(fā)育不全等疾病。目前，醫(yī)生只能利用超聲波或核磁共振在胎兒發(fā)育期診斷這些疾病，但這些手段必須嚴格管理且精確性難以保證。

大腦清理死亡神經元的畫面，是怎樣的？

這個問題可以在有關的視頻上查看，因為無法上傳視頻，所以只能用文字的方法來表達，研究人員他們觀察到小膠質細胞吞噬了整個神經元及其主要分支樹突，而星形膠質細胞則瞄準較小的連接樹突進行清除。他們懷疑NG2 可能有助于防止死亡細胞碎片的擴散。

三種類型的膠質細胞，即小膠質細胞、星形膠質細胞和NG2 細胞，已被證明參與高度協(xié)調的細胞清除過程。這個過程既去除死亡的神經元和連接到大腦其他區(qū)域的所有通路。研究人員還證明，如果一個膠質細胞由于某種原因錯過了死亡神經元，其他類型的細胞將接管它們在廢物清理過程中的作用。

這表明神經膠質細胞之間正在發(fā)生某種交流。該研究的另一個有趣發(fā)現(xiàn)是，盡管垃圾清除細胞似乎也意識到那里有一個死亡細胞，但老年小鼠的大腦在清除死亡神經細胞方面效率較低。細胞死亡是一種進化上保守的和普遍存在的過程，發(fā)生在大多數(shù)器官系統(tǒng)的生命周期中，并與各種穩(wěn)態(tài)功能有關。

例如發(fā)育，免疫調節(jié)和對細胞內感染病原體的抵抗，這是未來研究的好機會，讓科學家們知道，隨著廢物處理系統(tǒng)開始放緩，老年人和頭部創(chuàng)傷患者的大腦開始以各種方式變得混亂。甚至中斷。也許有一天會開發(fā)新的治療方法來代替大腦清潔過程，細胞死亡在腦部疾病中非常常見，理解這個過程將影響我們如何解決腦損傷，中風還有其他情況。

關于以上的問題今天就講解到這里，如果各位朋友們有其他不同的想法跟看法，可以在下面的評論區(qū)分享你們個人看法，喜歡我的話可以關注一下，最后祝你們事事順心。

16歲女孩被球踢失憶，每2小時就重置，大腦還發(fā)生過哪些無法探究的怪事？

解剖師偷走愛因斯坦的大腦用于研究。

1955年4月18日，愛因斯坦被診斷出患有主動脈瘤，18日午夜在睡夢中感到呼吸困難，主動脈瘤決裂導致大腦溢血決裂，而逝世于普林斯頓。一位名叫托馬斯·哈維的大夫借剖解愛因斯坦遺體的機會，背著愛因斯坦的家人“悄悄”地取走了愛因斯坦的大腦。研討發(fā)明愛因斯坦的大腦重量比普通人要輕，只要1230克。

舉世聞名的科學家愛因斯坦1955年逝世后，普林斯頓大學的專家曾將他的大腦保存了下來，并切片成240片進行研究。最新的研究發(fā)現(xiàn)，愛因斯坦大腦的頂葉部位有許多山脊狀和凹槽狀結構，這些極其罕見的結構很可能是愛因斯坦與眾不同的奧秘所在。

科學家們認為，愛因斯坦之所以會成為科學天才，這與他的大腦結構特異性密切相關，結構特異性或許是比大腦尺寸大小更為重要的因素。當然，人類大腦是一個復雜的器官，至今仍然有許多神秘的結構或原理有待科學家們去發(fā)現(xiàn)。通過對愛因斯坦大腦結構的研究，或許有助于進一步研究人類大腦的原理。在此之前，研究人員曾選取4名和愛因斯坦逝世時年齡相仿的男子作為參照對象，把愛因斯坦的大腦和他們的大腦進行對比研究，結果發(fā)現(xiàn)，除了腦細胞數(shù)量多于常人，愛因斯坦大腦星形膠質細胞突起比較大，這些膠質細胞末端的神經組織數(shù)量也較多。除此之外，人們發(fā)現(xiàn)愛因斯坦的大腦非常正常，要說有什么異常之處，就是他的大腦比同年齡的人更為健康，退化的跡象較少。

傳說愛因斯坦的大腦結構與常人不同，那不同之處在哪里？

北京時間4月23日消息，據國外媒體報道，舉世聞名的科學家愛因斯坦1955年逝世后，普林斯頓大學的專家曾將他的大腦保存了下來，并切片成240片進行研究。最新的研究發(fā)現(xiàn)，愛因斯坦大腦的頂葉部位有許多山脊狀和凹槽狀結構，這些極其罕見的結構很可能是愛因斯坦與眾不同的奧秘所在。

　　早在1999年，科學家們就開始對愛因斯坦的大腦進行解剖學研究。有趣的是，他們發(fā)現(xiàn)愛因斯坦的大腦反而比平常人要小一些。對此，研究人員解釋說，“也許一兩個參數(shù)并不能解釋愛因斯坦的超強智力，但是他的大腦確實只有1230克，這一重量要低于現(xiàn)代人大腦重量的平均數(shù)。”這一發(fā)現(xiàn)也意味著人類有必要對愛因斯坦大腦的其他復雜特征進行深入研究，或許會有所重大發(fā)現(xiàn)。如果愛因斯坦整個大腦真的屬于較低重量級的話，也許他的超強智力來自其他重要特征。1999年的研究小組還發(fā)現(xiàn)，愛因斯坦的大腦頂葉比平常人要寬15%左右。研究人員解釋說，這些頂葉通常與空間意識、視覺意識以及數(shù)學能力有關系。

　　近期，科學家們又在愛因斯坦大腦中發(fā)現(xiàn)了更多的特異性。美國佛羅里達州立大學科學家迪安-法爾克對愛因斯坦大腦的照片，尤其是大腦頂葉進行了深入研究。法爾克宣稱，他在一些較為寬大的頂葉上發(fā)現(xiàn)了許多突起的山脊狀和凹槽圖案。法爾克認為，這種極為罕見的圖案可能就是愛因斯坦在研究物理學過程中能夠進行形象化思維的主要因素。法爾克的另一項特異性發(fā)現(xiàn)就是在愛因斯坦大腦的運動皮質中發(fā)現(xiàn)了一個球形突起物。法爾克解釋了這一球形突起物的意義。“在其他研究中，也會發(fā)現(xiàn)相似的球形突起物。通常這種球形突起物被認為與音樂天賦有關。大家可能都了解，自從童年時期起，愛因斯坦就非常喜愛拉小提琴?！?

　　因此，科學家們認為，愛因斯坦之所以會成為科學天才，這與他的大腦結構特異性密切相關，結構特異性或許是比大腦尺寸大小更為重要的因素。當然，人類大腦是一個復雜的器官，至今仍然有許多神秘的結構或原理有待科學家們去發(fā)現(xiàn)。通過對愛因斯坦大腦結構的研究，或許有助于進一步研究人類大腦的原理。在此之前，研究人員曾選取4名和愛因斯坦逝世時年齡相仿的男子作為參照對象，把愛因斯坦的大腦和他們的大腦進行對比研究，結果發(fā)現(xiàn)，除了腦細胞數(shù)量多于常人，愛因斯坦大腦星形膠質細胞突起比較大，這些膠質細胞末端的神經組織數(shù)量也較多。除此之外，人們發(fā)現(xiàn)愛因斯坦的大腦非常正常，要說有什么異常之處，就是他的大腦比同年齡的人更為健康，退化的跡象較少。

　　提出“相對論”的科學家愛因斯坦于1955年去世，死后他的大腦被人取出，之后便下落不明。愛因斯坦大腦的下落，以及這顆堪稱史上最聰明的大腦到底有何過人之處，成為20世紀最傳奇的謎團之一。50年后，當初被指控竊取愛因斯坦大腦的美國病理學家托馬斯-哈維首次接受專訪，徹底曝光整個事件的絕對內幕。最令人震驚的是，為了方便研究，哈維竟將愛因斯坦的大腦切成了240片。美國政府其實早已得知愛因斯坦的大腦成了哈維的“私有財產”，只是沒有要求哈維把大腦交出來。當哈維把大腦從實驗室中取出，準備橫貫大陸時，負責保護大腦的美國聯(lián)邦調查局大吃一驚，連忙派人秘密跟蹤。哈維不知道，他從東到西走了4000公里，聯(lián)邦調查局特工竟也跟蹤了他4000公里。

　　根據哈維的記錄，愛因斯坦的腦子重1230公克，低于男人的平均值，并不出眾(數(shù)學王子高斯的腦子就比較符合我們對天才的期望，重1492公克，比平均值稍高)。直到1985年，第一篇愛因斯坦大腦的研究報告才問世，這份報告是由美國加州大學柏克萊分校的神經科學家戴蒙教授領銜完成的。她的團隊檢驗了四塊愛因斯坦大腦的皮質，分別代表左右前額葉上段與頂葉下段，以另外11人做對照。

2017年諾貝獎出爐：你變丑和變笨的原因，他們終于研究出來了…

就在澳洲時間10月2日

晚上8點30分

2017年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎頒布了！

獲獎者是

杰弗理·霍爾

（Jeffrey C. Hall）

邁克爾·羅斯巴殊

（Michael Rosbash）

和 邁克爾·楊

（Michael W. Young）

他們獲獎的研究是：

為什么越來越多的人發(fā)現(xiàn)

自己開始變丑變胖變笨了？

而原因也很簡單：熬夜！

這三位科學家深入鉆研了我們的生物鐘

并且闡釋了它內在的原理

闡釋了植物、動物

以及人類如何調節(jié)自己的 生物節(jié)律

使其與地球的旋轉保持同步

同時還列出了當生物節(jié)律與地球的旋轉

不同步時，所能造成的影響。

翻譯成人話就是：

“他們解釋了一下

為什么半夜總有人不睡覺而是修仙

以及修仙所造成的危害?！?/strong>

可能有人會覺得，熬夜多大點事，自己身體好著呢，只要熬夜之后多休息，再補回來就行了唄，怎么可能還變丑變笨呢？

如果你這樣想，那你可太天真了…

因為隨著研究的深入，三位科學家發(fā)現(xiàn)， 晝夜節(jié)律的紊亂，與內分泌代謝疾病，例如肥胖、糖尿病、高血壓、高血脂、嚴重的腦部疾病，例如阿爾茨海默病，乃至腫瘤的發(fā)生發(fā)展都有關聯(lián)。

簡而言之，2017年如此重磅，受全世界關注的諾貝爾醫(yī)學獎，其實就在告訴所有人一件很簡單的事：

在正確的時間做正確的事， 按時吃飯，到點睡覺，別熬夜了！

到底這個神奇的生物節(jié)律是怎么研究出來的呢？

/ 01 /

人體內有神奇的時鐘基因

說起這三位獲獎者對生物鐘基因的研究，那可要從2003年開始說起了。

當時杰弗理·霍爾教授在美國加州大學舊金山分校神經科學部門進行博士后研究工作， 他研究的就是一個奇怪的經常早睡早起的家族。

這個家族成員總在凌晨3、4點起床，晚上6、7點就睡覺。這和大部分人的生活習慣大不相同。可是奇怪的是，他們這種獨特的生活習慣源于家族成員身上的一種名為“PER2”的基因發(fā)生了突變， 這是一種管睡覺的基因，正是這突變導致他們的早起早睡。

研究人員為了更具體的研究這種睡覺基因，就把這種基因轉到了小白鼠的身上。奇怪的事情發(fā)生了，擁有這種基因的小白鼠不僅開始早睡早起，而且吃嘛嘛香。

研究人員發(fā)現(xiàn)，小白鼠擁有這種睡覺基因之后，連帶著管吃飯的PER1基因也突變了， 而因為吃得更多，還導致了這群小鼠發(fā)胖，肥胖問題緊隨而來。

此類基因又稱時鐘基因。 在正常情況下，它們會在相同的時間打開和關閉，以保持睡眠和飲食周期的均衡。

但如果其中有基因發(fā)生突變，就將打破這一環(huán)節(jié)，從而使得機體的各種生物鐘不能步調一致。

諾貝爾獎委員會表示：“（獲獎的）杰弗里·霍爾等三人的研究是先驅性的，他們克隆出時鐘基因，讓大家進一步認識到這種神奇的規(guī)律現(xiàn)象?！?。

/ 02 /

熬夜會打破人體內精妙的時鐘

疾病匍匐而來

有關睡眠的奇妙故事還沒完。獲獎者之一的邁克爾·羅斯巴殊教授，說起了一組罕見病例。 近二十年來，各國醫(yī)生發(fā)現(xiàn)了一些“睡不著覺的家族”，這些家族的人得了怪病，就是至少三四十年都沒好好睡過。

他逐漸發(fā)現(xiàn)，這些罕見病人的大腦下丘腦、杏仁核等區(qū)域存 在著控制節(jié)律的基因突變或紊亂。

“我們已發(fā)現(xiàn)一些經典的 節(jié)律基因 ，它們很精細地工作著，相互鉗制，此消彼長。它們還通過大腦神經調控著全身的器官，讓大家有節(jié)律地工作著，由此也形成精妙的外周節(jié)律環(huán)，這樣全身其實存在著大量的節(jié)律相關基因。

一旦打破，會出現(xiàn)問題，疾病可能匍匐而來?！?/strong>

邁克爾·羅斯巴殊教授說，2013年，他在一項肥胖研究就發(fā)現(xiàn)，通過調節(jié)小鼠體內LGR4基因開關，可以影響肥胖的發(fā)生。

敲掉一個基因就會出現(xiàn)這個現(xiàn)象，而長期的晝夜顛倒、節(jié)律紊亂，就更可能引發(fā)一些不可思議的變化。

2017 年的諾貝爾生理學和醫(yī)學獎得主Michael Rosbash

另一位獲獎者，邁克爾·楊在2015年的一項研究中發(fā)現(xiàn)，由于熬夜缺乏睡眠，神經突觸部分被星形膠質細胞大量吞噬。

這些星形膠質細胞像是微型的吸塵器，當大腦連接變得衰弱和分裂的時候，就會開始 清除神經突觸細胞，從而減少了神經遞質，導致大腦神經傳導變慢、反射時間變長。所以熬夜將造成大腦開始吞噬自己。

同時，慢性睡眠限制（連續(xù)五天保持熬夜）將導致小膠質細胞激活的跡象增加。 由于小膠質細胞的低水平持續(xù)激活可導致嚴重的腦部疾病，例如阿爾茨海默?。ɡ夏臧V呆癥）， 和其他形式的神經變性都觀察到持續(xù)的小膠質細胞激活。

他還發(fā)現(xiàn)，調節(jié)節(jié)律的關鍵基因失效后，會促使腫瘤發(fā)生。

此外，不按時吃飯、不按時睡覺，不僅引發(fā)肥胖，還會引發(fā)糖尿病、高血壓、高血脂等代謝疾病。

因為這三位得主極有創(chuàng)意的發(fā)現(xiàn)， 晝夜節(jié)律學 已經發(fā)展成為一個涉及面廣且動態(tài)發(fā)展的學科領域，并且一定會對人類做出巨大貢獻。

/ 03 /

生物鐘研究的現(xiàn)代提示：

在正確的時間做正確的事

到點就該睡覺，到點就要吃飯，這個“到點”，說的就是一種節(jié)律。

許多醫(yī)生在得知2017年諾貝爾獎的歸屬是人體節(jié)律時，他們表示，正是因為生物體這種奇妙節(jié)律現(xiàn)象吸引著科研人員前赴后繼地投入這項研究。

始于好奇，終于使命。杰弗里·霍爾等三人，隨著研究的深入 逐漸認識到，這是一把認識生命、認識疾病的重要鑰匙。

節(jié)律生活，乃至天人合一，道理是古老的， 但其具體作用機制乃至影響，正被科學家逐漸認清。

倒時差、熬夜、借咖啡提神……在醫(yī)生看來，現(xiàn)代人的很多行為與進化而成的某些節(jié)律背道而馳，對健康造成的不利影響正被逐步發(fā)現(xiàn)。

杰弗里·霍爾教授說，很多職業(yè)需要值班或跨時區(qū)旅行，這是對人體本身的晝夜節(jié)律，或者說生物鐘的一種挑戰(zhàn)。

“如果人體生物鐘不能很好地與晝夜節(jié)律匹配，可能進一步影響機體其他功能，比如免疫和內分泌功能，影響生活質量。

對于生物節(jié)律及其基因機制的研究有助于人類更好地了解自身，有望克服晝夜節(jié)律對職業(yè)能力的限制?！?/p>

2017 年的諾貝爾生理學和醫(yī)學獎得主杰弗里·霍爾（Jeffrey C. Hall）

那么，生物鐘已經亂了，是不是就沒救了？

并不是，人體有奇妙的自我調節(jié)功能。

“長途旅行會出現(xiàn)時差，對時差的調整就是人體的一種自我調節(jié)，比如在飛機上，會通過調整飲食供應時間來幫助你調節(jié)時差——本該是平時睡覺的時間，卻給你來一份正點的正餐?！?/p>

杰弗里·霍爾告訴人們，這些例子提示， 良好的睡眠習慣或有規(guī)律地吃飯，會對人體的生物鐘起一個重新設定的作用。

/ 04 /

直到2017年 人類才知道

一個行為可以由基因來控制

生命體適應地球環(huán)境的一個重要表現(xiàn)就是，感知并適應地球各種周期的變化，比如晝夜節(jié)律（夜伏晝出）、季節(jié)變化（冬眠）等。

這種行為幾乎普遍存在于從低等到高等的各種生命體內，細菌、藻類，直到哺乳動物，乃至人類。

“在這一發(fā)現(xiàn)之前，人們從未想到過，一個行為可以由基因來控制?！?/p>

這三位獲獎者在領獎時說，自從孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，大家知道基因可以控制生命體的一些基本特征，比如種子的大小、眼睛的顏色等，

但一種相當復雜的行為也可以由基因來控制，這還是第一次。

這也是諾貝爾獎第一次頒給晝夜節(jié)律的研究領域，盡管生命科學界的同行已經期待了好多年，感到這個領域應該獲獎，因為它涉及到了如此基礎的生命活動，已經成為一項經典研究。

“其實，最應該得這個獎的是美國分子生物學家西摩·本澤，他已在2007年去世?！边@三位獲獎者在領獎時說，“我們基本都是本澤的晚輩?！?/p>

上世紀七十年代，本澤曾在果蠅身上發(fā)現(xiàn)通過基因變異， 可以將果蠅的生物鐘調快、調慢，甚至關閉。

雖然這未解釋生物鐘如何運作，但卻踏出了關鍵一步。

在這個基礎上，1984年，三位獲獎者發(fā)現(xiàn)并克隆出了這個基因，將其命名為PER，周期基因（period gene）的縮寫。

隨后，他們又發(fā)現(xiàn)了一系列相關的生物鐘基因。邁克爾·羅斯巴什解釋，控制生物鐘的基因仿佛構成一個鐘擺，PER是其中的重要一環(huán)，而其他生物鐘基因和它一起“搖擺”，來調控生命體的生物節(jié)律。

2017 年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主邁克爾·羅斯巴什（Michael Rosbash）

/ 05 /

模式生物“果蠅”

摘得的第五個諾貝爾獎

這是果蠅作為模式生物，第五次幫助科學家摘得諾貝爾獎。

由于果蠅的基因組相對簡單，繁殖速度又快，所以在研究很多生命現(xiàn)象時，它都是科學家的有力助手。此前的1933年、1947年、1995年和2011年，科學家四次因研究果蠅而摘得諾獎，今年，生物鐘的研究讓果蠅再次引人矚目。

邁克爾·羅斯巴什介紹，這次的獲獎者幾乎都是果蠅的研究專家。他們發(fā)現(xiàn)攜帶PER基因的果蠅突變體中， 晝夜活動節(jié)律被打亂了，在本應安靜的晚上，卻表現(xiàn)得和白天一樣。

經過多年持續(xù)探索，生物節(jié)律如今已成為生命科學研究中動物行為方面分子機制最為清楚的領域之一。比如，哺乳動物的PER基因有三個拷貝，這些基因上的那些氨基酸的突變會引起生命體怎樣的行為，都有詳細的研究，

“可以說，生物鐘的研究已經深入到了原子水平。”

生物鐘控制著人類的行為和代謝。控制生命節(jié)律的一個核心基因CRY最早在植物中被發(fā)現(xiàn)，作為藍光受體發(fā)揮功能，后來才發(fā)現(xiàn)它也是生物鐘中央振蕩器的關鍵基因，參與眾多生理反應調控。后來還發(fā)現(xiàn)它參與感應磁場，在鳥類遷徙中發(fā)揮重要功能。

邁克爾·楊教授說，我們對于人體節(jié)律的這些發(fā)現(xiàn)。正在解決很多實際問題，也在為個性化醫(yī)療提供可能。

2017 年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主邁克爾·楊（Michael W Young）

/ 06 /

結語

順便一提在這項研究的過程中他們也會熬夜所以一句話概括他們的研究就是：

“諾貝獎獲獎者熬夜研究了熬夜的危害”…

最后，你知道諾貝爾獎金多少錢嗎？900 萬瑞典克朗，相當于 740 萬元人民幣！

所以，以下是一組價值 740 萬元 的建議：

最最重要的是： 不要熬夜！ 不要熬夜！ 不要熬夜！

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