老化认知神经科学:研究现状与未来展望

人口老龄化已经成为我国乃至全球面临的一个严峻的社会问题.开展老化认知神经科学研究,从认知、脑结构和脑功能层面揭示脑老化的机制和规律,进而探索并开发出延缓认知下降的方法和工具,对保持老年脑健康及提升生活质量具有重要意义.本文从脑结构老化、脑功能老化以及脑血流量与脑老化等方面概述了认知老化的神经机制.前人从补偿和去分化角度构建了多个认知老化理论和假说,然而,这些理论和假说较少考虑到脑结构老化、静息态研究及脑血流量的研究发现.坚持规律的运动、多做一些认知参与的活动、保持健康的生活方式和饮食模式,有助于老年人保持认知功能并延缓认知与脑老化.在老化认知神经科学未来发展方向上,从认知老化理论的发展以及成人毕生发展视角,对脑老化的脑功能网络研究、脑老化与可塑性以及基因对脑老化的影响等方面进行了展望.最后,本文从建立中国成人毕生发展行为-基因-脑数据库、使用和研发新技术研究认知老化、深入探索有效的脑功能改善方法、开展农村老年人研究及临床老年群体研究等方面,对国内老化认知神经科学的发展趋势进行了展望.     

时间认知的年老化及其神经机制

时间认知功能的增龄性衰退表现得较晚,主要在高龄老年人中表现出时间认知功能的衰退.随着年龄的增长,老年人内部时钟的速率变慢,变异增大.注意及记忆功能随年龄增长而衰退,这些一般认知功能的改变影响老年人的时间认知功能.正常的时间认知功能依赖于"核心-背景"时间加工脑网络结构和功能的完好,这些脑区或功能通路的障碍会导致时间认知功能的损伤.老年人在一定的年龄范围内,可以通过认知补偿策略保持相对完好的时间认知功能.     

抽象概念语义表征的认知神经基础研究

抽象概念是人类概念系统的重要组成部分。随着脑功能影像技术的推广和广泛应用,以具体的客体和动作概念为研究对象的概念神经基础研究取得了一系列重要进展,但人脑表征和加工抽象概念的机制一直是个未解之谜。本文综述了抽象概念的认知理论和脑功能影像研究进展,发现抽象概念可通过语言和潜在具身信息进行表征,抽象概念的脑区基础与此认知框架有一定对应。未来研究需澄清语言和具身认知在抽象概念表征和加工的参与机制及其脑基础,从而推动人脑概念系统和相关类脑研究的进展。     

脑功能图像的形态测量学方法及应用前景

随着认知神经科学的发展,人们逐渐认识到脑代谢的改变可能是受特定精神状态或疾病的影响,脑功能图像能够表达一定的病理学信息.对脑功能图像进行定量分析研究的方法迅速发展.文章综述了脑功能图像处理中的各种形态测量学方法及其优缺点,并对其应用前景和存在的问题进行探讨.     

老化对视觉注意调控网络的影响

目的 老龄化是日益严重的社会性问题。老年人的认知功能，如注意等，出现了明显的衰退。探究老化过程中视觉注意调控网络的改变有助于理解老年人认知功能衰退的神经机制，并为寻找潜在的干预方式提供理论基础。方法 本研究采用经典的双目标注意任务：被试仅需全程注视屏幕中心的黑十字。黑十字左右两侧13.5°视角度会呈现两个相同的视觉圆点，800~1 200 ms后其中随机一个目标会发生改变或者不变。通过采集该视觉注意任务期间的脑电活动信号，比较青年人与老年人在视觉目标改变和不变两种条件下的大脑活动。结果 实验发现在青年人中，额叶、顶叶和颞叶等脑区的电极记录到的神经电活动特征对视觉目标是否改变存在显著性差别，而老年人的脑活动对该视觉目标改变无显著性变化。此外，还发现该脑网络的变化在青年人和老年人中均存在性别差异。结论 注意任务下老年人脑网络难以对外界视觉信息输入做出及时响应，老化过程伴随视觉注意调控网络（额叶、顶叶和颞叶等）功能的衰退，该脑网络的变化存在性别差异。本研究为老化引起视觉注意调控网络损伤提供了新的证据。     

创伤后应激障碍的经颅磁刺激研究进展

创伤后应激障碍会损伤记忆、注意和执行等认知功能,引起异常的脑活动及脑区间功能连接.尽管药物治疗和心理干预能够取得一定的治疗效果,但存在药物副作用和起效延迟等问题.经颅磁刺激作为新的创伤后应激障碍干预手段受到越来越多的关注.本文通过综述经颅磁刺激干预创伤后应激障碍以及调控认知功能和脑活动的相关研究,系统探讨了创伤后应激障碍干预中经颅磁刺激模式、刺激靶点和疗效评估等问题,并提出未来借助更有效的技术手段进行定位、建立全面有效的评估体系和结合新的记忆理论探索具有长期临床改善效果的干预方案.     

认知障碍患者theta节律脑功能网络连接异常

为了深入观察不同认知功能老年人的大脑功能连接特性,选取了20名老年人参与京剧体验任务,并记录了他们在听京剧前后闭眼静息状态下的脑电信号。根据被试简易精神状态量表得分将其分为高分组与低分组,通过分别计算不同脑电频带下的相位同步指数,构建了两组被试的大脑功能网络;然后,进一步计算了网络连接参数聚类系数和特征路径长度,并从不同角度分析了不同被试的大脑功能连接特性。结果发现:在theta频带下,低分组老年人的全局相位同步指数低于高分组;在京剧体验之后,高分组老年人theta频带的全局相位同步指数有显著提高,而低分组在各频段都没发现京剧效应;在固定阈值的前提下,低分组老年人在较大阈值范围内的聚类系数低于高分组,而特征路径长度高于高分组,表现出小世界特性相对缺失;进一步地,在保证不同被试脑网络边数相同的条件下(即采用相同的度),对两组被试的脑网络参数进行了统计分析,未发现组间差异。综上,较低认知能力的老年人表现出更少的脑网络连接边数。该研究表明,认知障碍老年人脑功能网络相对于正常人有所破损,京剧可以增强老年人的大脑功能连接特性。     

Gamma节律：认知障碍疾病的潜在诊断靶点

神经精神类疾病是威胁人类健康的重大疾病,具有高患病率的特点,且患者通常伴随有认知障碍.长期以来,临床针对神经精神疾病的诊断主要是根据患者的临床表现,缺乏统一的客观标准,治疗手段也具有一定的难度且会产生副作用.因此开发高效客观的诊疗方式是神经精神疾病研究和临床实践的重难点.脑电图是反映脑功能变化的一种临床检查方式,其特征性节律的检测可作为大脑损伤的指标. Gamma节律(γ节律)作为与认知相关的一个重要神经节律,在大脑高级功能中扮演重要角色.众多研究发现神经精神类疾病的患者和动物模型伴随有γ节律的紊乱,这预示着基于认知核心脑区γ节律的神经检测与调控可能实现精准诊疗.本文综述了面向神经退行性疾病和精神类疾病开展的γ节律研究进展,通过梳理以往研究中γ节律在调节认知、学习记忆时的特征规律和相关分子基础,提出γ节律可能成为未来临床检测神经精神疾病无创高效的客观靶标,并在此基础上对未来的研究进行了展望.     

肠道菌群与老年认知障碍的研究进展

认知减退是脑老化的一个重要特征,随着年龄的增长,炎症反应增加、抗氧化能力下降、血脑屏障损伤及海马结构变化都与老年人认知功能减退有关。近年来,越来越多的研究发现伴随年龄增长而发生的肠道微生物组成变化也是影响老年认知功能的重要原因,并逐渐成为老年认知障碍的重要研究靶点。大量研究发现,肠道菌群可经肠脑轴对老年认知功能产生影响,不仅可以通过神经递质、迷走神经、神经内分泌、免疫调节等途径影响大脑记忆、情感及其他认知领域的功能,还可以通过影响β-淀粉样蛋白沉积、脂多糖水平及小胶质细胞的发育与成熟影响认知功能。本文综述了近年来有关肠道菌群和老年认知功能障碍的相关进展,以期为老年认知障碍相关疾病的防治与康复提供新的思路。     

人脑功能连通性研究进展

对人脑结构和功能的深入研究,已经要求脑成像技术不能仅仅局限于研究简单的脑功能定位问题,即寻找和定位与特定认知任务相关的某一块或者一组大脑皮层功能区,而必须研究分析各功能区间的动态功能连通和整合问题,即描述特定脑功能区域间的交互作用以及这些交互作用如何受认知任务的影响.已有几种非常规的脑成像技术和数据分析方法,包括时间相关性分析、心理生理交互作用(PPI)、结构方程模型(SEM)、动态因果模型(DCM)、弥散张量成像(DTI)等等,被成功用于人脑功能连通性和有效连通性的研究.脑功能连通性研究的发展,有利于深入理解人脑在系统水平上的动态运作方式,是今后认知神经科学发展的一个重要方向.     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.     

鸡传染性法氏囊病病毒研究进展

传染性法氏囊病(Infection bursal disease, IBD)是由鸡传染性法氏囊病毒(Infectious bursal disease virus, IBDV)引起的鸡和火鸡的一种高度接触性传染病,给世界各国的禽养殖业带来了巨大损失.自IBDV发现至今新的变异株不断出现,分子结构的改变导致病毒致病力的改变及宿主对疫苗应答的改变,使得传统的疫苗已不能控制其流行,因此各国学者对其基因组结构和功能进行了广泛深入的研究,并积极研制新型有效的疫苗以达到防治的目的.     

Development of a Novel Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification Method for Rapid Detection of SARS-CoV-2

In conclusion, the novel visual RT-LAMP assay is a simple, rapid, and sensitive approach for detection of SARS-CoV-2, and it is ready for application in primary care and community hospitals or health care centers, and even patients' own houses in response to the current SARS-CoV-2 epidemic because the assay does not require sophisticated equipment and skilled personnel. Furthermore, it is also ready to be used in fields for screening samples from wild animals and environments to facilitate the identification of potential intermediate hosts that mediate the cross-species transmission of SARS-CoV-2 from bats to humans.     

Perinatal Vertical Transmission of Chikungunya Virus in Ruili,a Town on the Border between China and Myanmar

正Dear Editor,Chikungunya virus (CHIKV), an arbovirus in the family of Togaviridae, genus Alphavirus, is transmitted by the A.aegyptii or A. albopictus mosquito, and causes disease in humans characterized by fever, rash, and arthralgia (Silva and Dermody 2017; Suhrbier 2019). It was first reported in 1953 in Tanzania, and caused only a few outbreaks and sporadic cases in Africa and Asia in last century. However, in the epidemic in 2004, CHIKV acquired mutations that conferred enhanced transmission by the A. albopictus mosquito(Schuffenecker et al. 2006). Since then, it has successively caused outbreaks in Africa, the Indian Ocean, South East Asia, the South America, and Europe (Zeller et al. 2016).     

Enterovirus 71 3C proteolytically processes the histone H3 N-terminal tail during infection

Highlights
1. The N-terminal tail of histone H3 is specifically cleaved during EV71 infection.
2. Viral protease 3C is identified as a protease responsible for proteolytically processing the N-terminal H3 tail.
3. Our finding reveals a new epigenetic regulatory mechanism for Enterovirus 71 in virus-host interactions.