《中国科学家揭示视觉拥挤效应的神经机制》

  • 来源专题:科技大数据监测服务平台
  • 编译者: zhoujie
  • 发布时间:2019-06-24
  • 中国科学家揭示视觉拥挤效应的神经机制. . 日前,采用基于功能性磁共振成像的群感野技术,北京大学心理与认知科学学院方方教授课题组揭示了视觉拥挤效应的神经机制。相关成果6月20日发表于《当代生物学》。 视觉拥挤效应在日常生活中很常见。当一个位于外周视野的目标物体周围有其他物体呈现时,对这个目标物体的辨别会变得困难,这种现象被称为视觉拥挤效应。在过去一百年中,研究者普遍认为视觉拥挤是由于视觉系统缺乏必要的分辨率把目标刺激从旁侧刺激中分离出来,导致被错误的整合。 基于功能性磁共振成像的群感受野技术是近年来发展起来的脑成像数据分析方法。它的最大优势是能够获得大脑里每个体素的群感受野位置和大小的信息,分离对不同视野位置反应的体素,精准地考察不同视野位置上刺激的激活。 基于功能性磁共振成像的群感受野技术,研究人员通过一系列实验,发现早期视觉皮层V2的群感受野大小在视觉拥挤过程中起着关键性的作用,群感受野越小,拥挤效应越弱。 “此次研究使用神经科学的方法首次直接验证了过去关于视觉拥挤效应发生机制的最重要假设,并且确定了V2是视觉拥挤效应发生的关键脑区。”论文第一作者何东军说。 几乎所有视觉刺激都可能引发视觉拥挤,在弱视、黄斑变性、阅读障碍等多种临床疾病造成视觉功能损害后更显重要。“深入探讨视觉拥挤效应的神经机制不仅可以使研究者对视觉系统进行物体识别机制的理解,而且具有重要的临床意义。”何东军说。

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    • 来源专题:再生医学与健康研发动态监测
    • 编译者:malili
    • 发布时间:2017-07-26
    • 国际学术期刊《Nature Communications》(自然-通讯)北京时间5月3日17时在线发表中国科学院广州生物医药与健康研究院裴端卿和舒晓东团队关于调控人胚胎干细胞向肝系细胞分化的机理研究。该成果为多能干细胞分化提供细胞生物学的机理,为解决干细胞在再生医学运用中打开一扇新门窗。与此同时,在统一体细胞重编程与干细胞分化这两个看似相反过程的机理研究中迈出一大步,促进细胞命运调控理论体系的建立。   历时多年的系统研究   如何大量获得具有特定功能的细胞如神经元、肝脏细胞及胰腺β细胞等是当前再生医学研究的重要课题之一,因为它们是细胞移植及体外人类器官构建的基础。科研人员结合体细胞重编程、定向分化或是转分化技术现在已经能够获得多种功能性细胞,但是,不同方法诱导效率不一,所获得的产物细胞的体内安全性、有效性不易评估。   早在2010年,裴端卿团队在研究中发现,细胞“逆转”过程是由间充质细胞状态转变到上皮细胞状态来驱动的,该过程被称为“MET”。随后,科研人员通过优化转化因子导入的顺序,发现在间充质转变到上皮细胞状态前还存在一个“上皮向间充质细胞”状态转换过程(该过程被称为“EMT”),并证明这样的多次转换有利于提高重编程效率。这一发现与中国传统阴阳太极理念较一致,科研人员进一步推论,间充质细胞状态与上皮细胞状态之间的 多次相互转换机理具有一定的普遍性,可能在其它类型的细胞命运转换过程中也有重要作用。为此,课题组对体细胞重编程的逆过程---多能干细胞的定向分化过程,进行了系统分析,重点评估EMT/MET过程在肝系分化过程中的作用。   肝脏细胞分化的关键点   成熟肝脏细胞是典型的上皮细胞,可由其同属上皮细胞的人胚胎干细胞通过体外定向分化而获得。在上述研究中,科研人员发现这两种上皮细胞之间的命运转换需要经过一个间充质状态的中间阶段。在胚胎干细胞分化为定型内胚层阶段发生了EMT过程,而随后进一步的肝系分化成熟过程伴随着MET过程。   科研人员运用单细胞分析、CRISPR/Cas9介导的基因修饰等技术,初步阐明了调控上述细胞命运转换的分子机制:Activin A诱导人胚胎干细胞分泌EMT的诱导信号TGF-β,后者激活EMT转录因子SNAI1,从而激活胚胎干细胞的肝系分化过程。   EMT/MET调控重编程及分化过程中细胞命运转换的发现,为获得特定的功能性细胞提供了一个理论性框架,有望通过对EMT/MET过程的分析和调控,高效、同步地获得特定功能的细胞,同时,降低分化程度不足导致的潜在安全隐患(如成瘤性等),从而满足再生医学研究对细胞的需求。   该研究得到了国家自然科学基金、国家重大科学研究计划、中国科学院战略性先导科技专项及广东省科技计划项目等经费资助。
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    • 来源专题:农业生物安全
    • 编译者:李周晶
    • 发布时间:2023-12-12
    • 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所家畜营养与调控科技创新团队揭示了动物机体不同部位组织中由胰岛素调节的脂肪代谢的复杂机制,为深入了解胰岛素在动物组织特异性脂肪代谢中的作用及机制提供了重要参考。相关研究成果发表在《前沿研究杂志(Journal of Advanced Research)》(IF=12.82)。 肥胖已成为全球关注的主要健康问题之一,与心脏病、糖尿病和中风等多种疾病密切相关,机体不同部位组织中的异位脂肪沉积是上述疾病发展的第一步。胰岛素抵抗与异位脂肪沉积和代谢综合征密切相关,不同胰岛素敏感性的脂肪组织特异性代谢机制可能造成脂肪沉积的差异,而其具体发生机制仍未被完全解析。 研究发现,动物肝脏、肠道、肌肉、皮下等不同部位脂肪组织之间的交互机制依赖于胞外囊泡、蛋白质、脂质等多种物质介导,这些介质影响胰岛素发挥全身性的或者组织特异性的脂肪代谢调控作用。由于动物组织特异性机制,皮下脂肪沉积的促进作用因子(如棕榈油酸水平升高)与肝脏组织中脂肪沉积的拮抗作用因子(如TG水平升高、胰岛素抵抗和代谢综合征等)形成鲜明对比,因此调节胰岛素功能作用可能是个体脂肪沉积和代谢的关键措施。 随着研究的深入,对畜禽动物脂肪沉积及肉质改善调控提供数据参考,甚至有望为肥胖相关疾病治疗和预防新措施的开发研究铺平道路。