用“增强子陷阱”技术构造并筛选果蝇UAS/GAL4系统中GAL4新品系及脑基因表达图谱数据库的开发

"增强子陷阱"技术是建立果蝇脑全基因组表达图谱及其数据库的重要方法.筛选获得新特异表达的GAL4品系,可为进一步研究果蝇脑神经在学习记忆功能提供强有力的基因工具.通过"增强子陷阱"技术来获得果蝇突变体,并与报告转基因果蝇(UAS-EGFP)杂交,用荧光显微镜观察成年果蝇脑内荧光分布,从而获得该突变体的脑基因表达图谱,在此基础上利用JavaScript来建立果蝇脑全基因组表达数据库.目前获得基因突变体果蝇2 677种,大部分在果蝇脑中有表达,其中在果蝇嗅觉学习记忆相关脑区蘑菇体表达的基因有368个,且有部分基因特异地表达在某些传导通路上.这些果蝇基因突变体库及其表达图谱为进一步研究各基因的功能及作为遗传工具来研究各脑区结构和功能提供极大方便.     

果蝇学习记忆行为的分子机制

分子遗传学技术的应用一方面发展了新的神经组织学方法,使果蝇脑中的细微结构得以展示;另一方面,对记忆从形成到提取过程中信息处理的研究,表明蘑菇体可能在形成长时程记忆方面起重要作用,而一对背内侧核团（dorsal paired medial cells）与蘑菇体之间的信息传递对于记忆的“提取(retrieval)”是至关重要的.行为功能检测为视觉信号整和的研究提供了新的实验依据,从而使果蝇蘑菇体的高级脑中枢功能逐渐被揭示出来.     

不连续Ficoll密度梯度法分离家蝇脑突触体

1前言突触体是在神经组织匀浆中断裂又封密的神经末端，它们具有内源性神经末端的基本特点，所以是研究神经化学过程的理想系统。昆虫脑突触体用于研究神经化学是很好的材料，但从哺乳动物脑组织中分离突触体的条件不适合昆虫神经组织。1970年Telford和Matsumura在蜚妹脑中分离突触体的结果不理想’“在昆虫脑突触体制备上两个飞跃性的事件是：1976年Donnellan利用FIColl密度梯度法“‘从麻蝇脑中提取到突触体。其次是1980年，Breer发展的漂浮技术（loatationtechnl－qo一，即用一个nC011梯度12钧（…。）在体积小的离心管中形成均匀变…     

利用功能磁共振研究记忆功能的研究进展

功能磁共振成像(fMRI)作为一种无创伤,可反复实验的成像技术,已被广泛地应用于各项脑功能的研究。用fMRI进行脑功能研究的主要依据是血流敏感性和BOLD对比增强原理。记忆是人脑的高级功能,其过程分为编码加工、固化、存储和提取几个阶段。大脑皮质、海马、乳头体、丘脑是参与记忆的主要解剖结构。记忆的刺激方式对各个脑区的激活是具有差异性的,记忆功能的测量和分析方法也在不断的改进。年龄和性别的不同都会对记忆能力产生影响,同时激活的脑区也会有相应的改变。此外,情感和记忆的关系正越来越受到人们的关注。本文阐述利用功能磁共振成像研究记忆功能的最新进展。     

中华蜜蜂中央复合体的结构及胚后发育

中央复合体是昆虫脑中一个非常特殊的结构,与昆虫的视觉认知学习等许多复杂的行为有关。本研究通过形态解剖、免疫组织化学等技术,对中华蜜蜂中央复合体的组织结构以及胚后发育过程进行了比较研究。结果表明,中华蜜蜂的中央复合体包括前脑桥、中心体和2个球形的小结;中央复合体的发育从1龄幼虫开始,中心体上区的发育在末龄幼虫基本完成,前脑桥和中心体下区的发育集中在蛹发育早期;中央复合体中神经胶质数量的快速增加集中在预蛹期。本研究为昆虫中央复合体的发育以及功能研究提供理论基础。     

脑科学和脑功能MR成像

目的：在对大脑认知功能进行脑功能成像研究之中,随着磁共振成像技术的发展,人们现在可以对脑的认知功能,如视觉、运动、语言和记忆等功能中枢进行成像。本文首先介绍了脑科学的发展历程,并从脑功能MR成像的方法出发,分析了其成像机理,探讨了用脑功能MR成像为手段对脑科学—认知科学进行的方法研究,最后对脑功能MR成像应用于脑科学的研究作了展望。     

大鼠脑红蛋白(NGB)的原核表达、抗体制备及其细胞分布

脑红蛋白 (NGB)是新发现的与脑内氧供应密切相关的分子 .为了检测细胞内脑红蛋白的表达、亚细胞分布从而对该分子进行深入的功能研究 ,成功地将大鼠脑红蛋白基因编码区构建于原核表达载体pGEX 4T 2 ,转化大肠杆菌BL2 1(DE3) ,获得融合表达产物 .对含有融合蛋白的包含体进行溶解和复性 ,用谷胱甘肽S 转移酶 (GST)亲和层析柱纯化 ,通过免疫家兔获得了兔源性抗NGB多克隆抗体 .采用Western印迹分析技术 ,用该抗体检测NGB基因的真核表达产物 ,证明该抗体有较好的针对NGB蛋白的专一性 ,可用于对NGB的结构和功能研究 .同时 ,用该抗体进行免疫组化分析发现 ,正常成年大鼠神经系统中有较多的NGB免疫反应阳性细胞分布 ,提示NGB是与神经系统功能密切相关的重要分子     

H_1受体拮抗剂的镇静催眠作用机制的新看法

多数 H_1受体拮抗剂具有明显的镇静催眠作用,但其作用机制尚不清。近年来,在对中枢组织胺能神经及其递质和受体研究的基础上提出,组织胺参与脑的多种功能,H_1受体与脑的觉醒过程有关,H_1受体拮抗剂的镇静催眠作用与此类药物对中枢 H_1受体的拮抗作用有关。本文概要介绍这一新的看法。     

编者按: 脑成像与脑网络

揭示脑的奥秘是人类面临的最大挑战之一。神经元是构成神经系统结构与功能的基本单位。神经元与神经元之间通过突触实现信息交互,并构成神经环路或神经网络。神经环路有局部的,也有跨脑区或长程的,甚至全脑尺度的。神经环路则是脑实现神经信息处理的基本单元。若干神经环路构成脑网络。脑网络研究已经成为脑功能与脑疾病研究领域的热点。 在国家自然科学基金委员会和科技部“973计划”等项目的支持下,我国科学家在这一领域已经开展了卓有成效的工作。2011年第393次香山科学会议“脑网络组及其临床应用的前沿科学问题”曾对此进行过比较深入的研讨。为促进对该领域现状及发展的了解,本期汇集了2篇述评和2篇研究论文,作为脑成像与脑网络专题发表,以飨读者。 利用9.4T功能磁共振成像(fMRI)获得轻度麻醉状态下大鼠静息状态及刺激激活的数据,通过互相关分析构建节点之间的相关系数矩阵并计算相应的网络参数,赖永秀等人报道了大鼠感觉运动系统静息态脑网络的研究成果,发现感觉运动系统在静息态时的脑网络具有小世界属性。 扩散磁共振成像(dMRI)的出现为大脑结构与功能研究提供了全新的检测手段,雷皓等报道了小动物高分辨扩散磁共振成像数据分析方法,为小动物脑dMRI研究提供了统一图像模板与完善的计算方法,对于检测神经纤维微观结构的变化,以及临床诊断,将具有极其重要的意义。 神经环路功能变化的实时在体监测是研究脑网络不可或缺的手段,曾绍群等评述了基于声光偏转器的快速无惯性随机扫描双光子显微成像技术的研究进展及发展趋势,指出该技术的进一步发展将为神经活动观测提供一种全新的方法,从而极大地推动脑科学研究的发展。 针对哺乳动物全脑的神经元网络成像,龚辉等从空间分辨率、探测范围、数据配准和成像速度等方面评述了光学显微水平全脑成像方法的研究进展,并讨论所面临的挑战。他们指出,要在全脑尺度获取突起水平分辨率的结构与功能数据,光学成像方法最为成熟。华中科技大学研制的MOST系统,率先获得了一系列高分辨率的完整大脑解剖数据集,该成果将在神经元网络的构建和脑功能与疾病研究中发挥重要作用。 我们期待更多、更好的有关脑成像与脑网络的论文发表,以更广泛和深入地促进我国脑科学研究领域的学术交流。     

HSV—tk／NAS系统基因治疗脑肿瘤中野生型腺病毒的检测及其安全性

在腺病毒介导的ＨＳＶ－ｔｋ／ＮＡＳ系统脑肿瘤基因治疗研究过程中,建立了野生型腺病毒（ＲＣＡ）的检测系统,主要包括腺病毒Ｅ１区的ＰＣＲ以及野生型病毒的细胞病理效应观察这两种方法,ＰＣＲ的灵敏度为１个２９３细胞所含有的Ｅ１片段数。对基因治疗脑肿瘤所采用的重组腺病毒ＡｄＴＫ及其感染的细胞进行ＲＣＡ的检测,没有发现ＲＣＡ。通过离体实验首次发现,重组腺病毒对脑肿瘤细胞的杀伤作用明显高于正常的脑胶质细胞;大鼠     

脑钠素的分子生物学

脑钠素具有很强的利钠、利尿、扩张血管和降血压等功能,在调节体内水盐平衡和血压过程中起着极其重要的作用。脑钠素在体内分布广泛,特别在脑内相对含量较高。许多情况下,脑钠素和心钠素共用同一受体,但在猪大脑的穹隆下器官(SFO)存在脑钠素的特异受体。脑钠素的基因有种属差异,但不同种属脑钠素前体原蛋白的N端和C端有较高的同源性。脑钠素含有一对二硫键,它是保持脑钠素生物活性所必需的。     

GnRH在文昌鱼脑和哈氏窝的分布

用免疫细胞化学方法和抗哺乳动物ＧｎＲＨ抗体研究了ＧｎＲＨ免疫活性细胞在文昌鱼脑和哈氏窝的分布。ＡＰＡ免疫染色法证明了哺乳动物ＧｎＲＨ免疫活性结构分布在文昌鱼端脑前端和靠近中脑的背部,中脑中部,神经管和哈氏窝中。ＧｎＲＨ－ｉｒ胞体有多种类型,一种是大脑胞体,可见在端脑和中脑,另一种为中等和小型胞体,这些胞体聚集在中脑中部（相当于鱼类下丘脑）以及端脑。长的念珠状ＧｎＲＨ－ｉｒ神经纤维从端脑腹外侧面延伸     

蕨类植物贯众原叶体的毛状体观察

大多数蕨类植物的原叶体是裸露的,不具有任何毛状体。毛状体一般位于原叶体边缘或表面。有的毛状体在原叶体发育早期出现,有的仅在成熟原叶体上形成。原叶体毛状体的形态结构是同型孢子蕨类植物属的特征,亲缘关系较近的属具有类似的毛状体,而且毛状体在原叶体生长发育过程中是稳定性状。因此,在蕨类植物中毛状体是重要的分类依据。     

应用基于内源信号的光学成像技术的视觉脑研究现状

基于脑内源信号的光学成像技术是近来国际上出现的一种脑功能成像方法。该技术既无毒,又具有较高的空间分辨率,因而被迅速应用于动物的视觉、听觉、体感皮层功能构筑的研究中。本文综述了这种光学脑功能成像在视觉脑研究方面所取得的重要进展,并分析了该方法与其他脑成像技术、微电极单细胞技术的关系。报道了国内自行研制第、套脑功能光学成像系统的研究工作,该系统已在猫初级视觉皮层不同深度获得了清晰的方位功能图,并已经和     

脑干纲质的药理学

1.引言网质(又称网状结构)构成界限清楚的解剖学实体,上自中脑、桥脑,下至延髓,位于脑干的中部。从生理学观点来看,网质可视为一个综合系统,其功能包括最简单的到最复杂的脑活动型式,也包括脊髓方面的抑制和加强,以至有组织的运动反应的再现(运动的定向型式)。目前纲质研究之所以特饶兴趣,乃因大家认为不论在醒觉和睡眠时中枢状态的解释上,或是在相应的植物性和运动性反应上,该系统均有特别重要作用之故。从药理学观点来看,作用于中枢神经系的药物为数众多,它们的作用,有的与纲质兴奋时几乎完全相同,有的则表现网质切断或去除时相似的     

聚球藻Synechococcus sp.PCC7942高CO_2需求突变株的筛选及其超微结构观察(英文)

以单细胞蓝藻聚球藻Synechococcussp.PCC7942为材料,利用甲基磺酸乙酯(EMS)进行化学诱变获得了一个高CO2 需求突变株。它能在 4%CO2 下生长而不能在空气中生长。对突变株的初检表明:其回复突变率约为 10 -7。该突变株从高CO2 条件下转到空气中后,细胞在 2～ 3d内逐渐趋于死亡;其光合作用对外源无机碳的依赖性高于野生型细胞,碳酸酐酶活性也低于野生型细胞。在超微结构水平,突变株细胞内出现了不同类型的异常羧体:有的为棒状;有的为不规则状;有的为 空羧体",而且,类囊体周围糖原颗粒增多。进一步说明该突变株在CO2 吸收和利用功能上有缺陷。此外,对低碳条件对羧体的诱导及羧体的生物发生也作了一些探讨     

脑网络：从脑结构到脑功能

人脑是自然界中最复杂的系统之一,不同的功能区域相互作用、互相协调,共同构成一个网络来发挥其功能。人脑是一个复杂的网络,具有高效的“小世界”拓扑属性。本文从脑结构到脑功能方面介绍了从不同模态影像学数据构造脑网络的主要进展,并探讨不同的脑疾病患者脑网络拓扑结构是否发生了异常,以及这些异常特征能否用来进行疾病分类,最后对本领域未来的研究做了简单的展望。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒RNA依赖性RNA聚合酶中SDD功能区的突变分析

猪繁殖与呼吸综合征病毒PRRSV亚基因组的转录和基因组的复制由病毒复制酶引导.病毒首先合成两个多聚蛋白,随后多聚蛋白被加工分解成若干较小的非结构蛋白（nsps）,从而产生了复制酶.病毒复制酶所在的nsp9含有特异性的功能性序列模体,在正链RNA病毒的RNA依赖性RNA聚合酶RdRp中共同含有这些保守的序列模体.为了验证PRRSV所特有的SDD模体是否能够替换为其他RNA病毒相应所含有的保守模体,以及SDD的每一个氨基酸对于RdRp催化活性的影响,将其分别替换为多种不同的氨基酸.研究发现,只有将nsp9中SDD替换为GDD,即丝氨酸替换为甘氨酸S3050G时,才能拯救出病毒,并且传代后此病毒在遗传上是稳定的.改变SDD中的任何一个天门冬氨酸都对病毒是致死性的,突变后破坏了聚合酶的活性和RdRp的翻译功能,但却没有使RdRp失去复制功能.所以研究认为,SDD模体是PRRSV的RdRp所特有和保守的,不能被替换为除GDD外的其他RNA病毒所含有的保守模体,套式病毒与其他正链RNA病毒在进化上具有一定的联系.研究表明,SDD模体的两个天门冬氨酸对于PRRSV亚基因组的转录是不可缺少的;从进化上看,SDD模体可能是正链RNA病毒GDD模体的一种变异形式.     

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.     

视紫红质通道蛋白2在系统神经科学研究中的应用与展望

光遗传学技术因其低组织损伤性、高时空分辨率以及遗传特异性等优势,虽然历史并不长,但却在近几年来成为最热门的技术之一,并在神经科学研究中迅速被应用。视紫红质通道蛋白2(channelrhodopsin-2,Ch R2)作为光遗传学技术的代表性蛋白质之一,在系统神经科学领域中已成为非常理想的工具并取得了一系列突破性的进展。现针对Ch R2的背景、分子结构以及生理学功能,及其在体脑功能区绘图和在体神经功能调控的研究进展,进行综述及展望。