Neuron 2020年度高被引文章Top 10！
Neuron作为Cell最古老的姊妹刊，是神经科学领域最具影响力和最值得信赖的期刊之一，发表跨学科研究，涵盖生物物理、细胞、发育和分子层面的方法与感觉、运动和高阶认知功能的系统方法。Neuron 2020年影响因子17.173，仍然保持着19.1%的增速，下面让我们一起回顾一下Neuron在2020年度有哪些优秀的高被引论文吧！
10. 大脑伏隔核中多巴胺诱发突触调节需要星形细胞活动
多巴胺参与学习和记忆、运动控制和奖励等生理过程，以及帕金森氏综合征和成瘾等病理状况。与神经元相关的广泛研究相比，星形胶质细胞参与的多巴胺能信号传递在很大程度上仍然是未知的。美国明尼苏达大学Alfonso Araque团队的这项研究利用转基因小鼠、光遗传学和药物遗传学，探究了多巴胺能系统中星形胶质细胞的作用。研究表明，在自由行为小鼠中， 突触释放的多巴胺可使伏隔核中的星形胶质细胞中的Ca2+升高，这一现象在安非他明刺激下得到加强，伏隔核是大脑中关键的奖赏中心。在大脑切片中，突触释放的多巴胺增加了星形细胞的Ca2+，刺激ATP/腺苷释放，并通过激活突触前A1受体抑制兴奋性突触传递。安非他命通过刺激星形胶质细胞和随之而来的A1受体激活抑制神经传导。星形胶质细胞也可调节安非他命导致的急性行为精神运动效应。因此，星形胶质细胞介导了多巴胺和安非他明引起的突触调节，这揭示了大脑奖励系统中一个新的细胞途径。
▲长按识别二维码阅读论文
9. 基底神经节和丘脑在个体中的整合性和网络特异性连接
基底神经节、丘脑和大脑皮层形成了一个相互联系的网络，许多神经和精神疾病都与之有关。更好地了解个人的皮质—皮层下回路将有助于开发个性化的治疗方案。美国华盛顿大学Deanna J. Greene团队的这项研究使用了精确功能图谱，对高度抽样的人类受试者进行了个体特异性分析，研究了个体特异性的皮质下结构和皮质功能网络之间的功能连接。这种方法揭示了皮层下网络特异性和多网络整合区。整合区是系统性的，在腹侧，丘脑中央（运动整合区）汇聚了神经元—心肌控制和躯体运动网络；而背侧的注意和视觉网络则在枕叶区，默认模式和多重控制网络在尾状核。运动整合区存在于每个人的身上，并与深部脑刺激（DBS；原发性震颤）的一贯成功部位相对应。个别变化的皮层下区域对应于治疗效果欠佳的DBS部位，这突出了PFM对神经外科学、神经科学和精神病学的重要性。
▲长按识别二维码阅读论文
8. 丘脑通过特定控制大脑皮层来调节意识
功能性MRI和电生理学研究表明，意识取决于大规模的丘脑皮层和皮质的相互作用。然而目前尚不清楚不同皮质层和回路中的神经元的作用。美国威斯康星麦迪逊大学Michelle J. Redinbaugh团队的这项研究同时记录了猕猴在清醒、睡眠和麻醉状态下的中央外侧丘脑（CL）和额叶皮层的各层。研究发现，丘脑和皮质深层的神经元对意识水平的变化最为敏感，在不同的麻醉剂水平和睡眠状态中是也是如此。深层的活动通过与CL的相互作用维持。意识也取决于深层神经元向浅层提供反馈，这表明长程反馈和柱内信号传递是重要的。为了显示因果关系，研究人员在猕猴的麻醉状态下刺激了CL，并有效地恢复了类似唤醒的神经处理过程。这一研究结果表明意识与丘脑皮层特异性相关，并为有针对性的深层脑刺激如何缓解意识障碍提供了有益借鉴。
▲长按识别二维码阅读论文
7. 血管运动是清醒小鼠脑部血管旁清除的驱动力
包括β-淀粉样蛋白（Aβ）在内的溶质血管外排似乎是大脑保持健康和疾病（如阿尔茨海默病，AD和脑淀粉样血管病，CAA）的一个重要过程。然而，这种清除的主要驱动力在很大程度上仍然未知。美国哈佛大学麻省总医院Susanne J. van Veluw团队的这项研究使用体内双光子显微镜评估头部固定的小鼠在清醒状态下的自发血管运动在血管旁清除中的作用。血管运动与血管旁清除间质中的荧光葡聚糖有关。通过视觉诱发的血管反应可增加血管运动的振幅，导致清醒小鼠视觉皮层的清除率增加。在患有CAA的小鼠中，诱发的血管反应性受损，同时清除率较低。这一研究结果表明低频动脉震荡可驱动溶质的排出。靶向CAA或AD患者自然发生的血管运动，有望成为预防Aβ在大脑中积聚的潜在早期治疗方案。
▲长按识别二维码阅读论文
6. 原生肌型烟碱受体的结构和蛇毒的抑制作用
烟碱乙酰胆碱受体是一个五聚体配体门的离子通道，它将神经递质乙酰胆碱的结合自由能转化为其中心孔的开放。科罗拉多大学Michael H.B. Stowell团队的这项研究首次提出了在肌肉内板膜和鱼类的肌肉电组织中发现的受体类型的高分辨率结构。从鱼雷电组织中纯化出原生受体，并在最适合低温电镜的脂质中进行了功能重组。该受体通过与α-银杏毒素的结合，稳定在封闭状态。该结构揭示了一个毒素分子在两个亚单位界面上的结合，这可以阻止乙酰胆碱的结合。它还展示了离子传导孔中的一个封闭门，由疏水性氨基酸侧链形成，位于离毒素结合点∼60 Å。该结构为理解配体门控通道的门控以及乙酰胆碱受体的突变在先天性肌萎缩综合征中的作用提供了一个框架。
▲长按识别二维码阅读论文
5. 深度多层次脑蛋白组学揭示阿尔茨海默病的分子网络
美国田纳西州圣裘德儿童研究医院彭隽敏团队的这项研究通过质谱分析人脑中的14513个蛋白和34173个磷光体来描述与阿尔兹海默病（AD）进展阶段相关的蛋白分子网络的特征，揭示了17条通路中的173个蛋白的变化。改变的蛋白质在两个独立的队列中得到验证，显示出部分RNA的依赖性。通过脑组织和脑脊髓液蛋白组学的分析比较，结合5xFAD小鼠样本，确定了15个β-淀粉样蛋白（Aβ）相关的蛋白（如MDK，NTN1，SMOC1，SLIT2，HTRA1）。5xFAD显示出与AD相似的蛋白质组学特征，但表现出自噬和干扰素反应的激活，缺乏如神经营养因子和突触蛋白下调等人类特有的有害事件。多组学整合优先考虑与AD相关的分子和通路，包括淀粉样蛋白级联、炎症、补体、WNT信号、TGF-β和BMP信号、脂质代谢、铁平衡和膜运输。一些与Aβ相关的蛋白与淀粉样斑块共存。多层次组学方法确定了AD进展阶段的蛋白质网络。
▲长按识别二维码阅读论文
4. 破坏少突胶质细胞的形成会损害成年小鼠的记忆巩固能力
少突胶质细胞可形成髓鞘，它在整个生命中持续存在并受神经活动的调节。加拿大多伦多大学Paul W. Frankland团队的这项研究测试了经验驱动的少突胶质细胞生成的变化与记忆巩固之间的关系。研究发现，水迷宫学习促进了大脑皮层和相关白质束中少突胶质细胞的形成和新的髓鞘化。在不影响现有少突胶质细胞数量的情况下，阻止其学习诱导下的增加，会损害水迷宫的记忆巩固，也会损害背景性恐惧的记忆。这些结果表明，新的髓鞘化调整了激活的回路，促进了对记忆巩固较为重要的协调活动。情境性恐惧学习增加了海马尖锐波纹和皮质纺锤体的耦合，在少突胶质生成被抑制时，这些学习诱导的波纹—纺锤体耦合的增加也同时停止。本研究确定了一种非神经元形式的可塑性，它在学习后重塑了海马—皮质网络，是记忆巩固的必要条件。
▲长按图片识别二维码阅读原文
3. 意识处理与全局神经元工作空间假说
法国巴黎萨克雷大学Stanislas Dehaene团队的这篇综述回顾了全局神经元工作空间（GNW）假说的中心原则和神经解剖学基础，该假说试图解释人脑意识处理基本机制的主要科学结论。GNW假说提出，在有意识状态下，与递归处理相关的非线性网络点火（non-linear network ignition）放大并维持神经表征，使相应的信息能够被局部处理器全面访问。研究者根据最近的数据对这一假设进行了研究，这些数据将有意识与无意识内容诱发的大脑活动，以及有意识与无意识状态下，特别是全身麻醉状态下的活动进行对比。本文还讨论了意识处理、注意和工作记忆这些相互关联的概念之间的关系。
▲长按图片识别二维码阅读原文
2. 新冠肺炎与化学感觉：配角当道
新冠肺炎的主要神经系统表现是嗅觉与味觉丧失，但没有明显的鼻出血或鼻塞，这表明SARS-CoV-2与地方性冠状病毒或其他普通感冒致病因子不同，其致病机制主要针对的是化学感觉。美国科罗拉多大学Linda A. Barlow、哈佛大学Sandeep Robert Datta、德国慕尼黑工业大学Antonella Di Pizio的这篇综述回顾了最近提出的关于SARS-CoV-2如何改变参与化学感觉处理的细胞和回路，从而改变感觉的假设。鉴于目前对SARS-CoV-2发病机制了解有限，本文也展望了未来的实验，以阐明疾病机制，并强调这项工作与SARS-CoV-2改变大脑功能机制的相关性。
▲长按图片识别二维码阅读原文
1.TREM2在慢性吞噬挑战下调控小胶质细胞胆固醇代谢
TREM2是一种在小胶质细胞中表达的免疫受体，其功能丧失（LOF）变体增加了阿尔茨海默病的风险。TREM2可感知脂质并介导髓鞘吞噬，但它在小胶质细胞脂质代谢中的作用尚不清楚。美国Denali Therapeutics，Kathryn M. Monroe、Gilbert Di Paolo团队的这项研究结合慢性脱髓鞘范式和细胞分类与RNA测序和脂质组学，发现野生型小胶质细胞获得了与疾病相关的转录状态，而TREM2缺陷的小胶质细胞在很大程度上保持平衡，导致神经元损伤。TREM2缺失的小胶质细胞可吞噬髓鞘碎片，但不能清除髓磷脂胆固醇，从而导致胆固醇酯（CE）积累。在APOE缺失的胶质细胞中也能观察到CE的增加，这反映了大脑胆固醇运输的障碍。这一现象在髓鞘处理后的TREM2缺陷小鼠巨噬细胞和人类iPSC衍生小胶质细胞中得到了复制， ACAT1抑制剂和LXR激动剂可改变这一现象。本研究确定了TREM2是慢性髓鞘吞噬活动条件下胆固醇运输和代谢的关键转录调节器，因为TREM2 LOF导致了小胶质细胞的致病性脂质积累。
▲长按图片识别二维码阅读原文
1974年，我们出版了首本旗舰期刊《细胞》。如今，CellPress已发展为拥有50多本期刊的全科学领域国际前沿学术出版社。我们坚信，科学的力量将永远造福人类。
CellPress细胞出版社
推荐阅读
▲长按识别二维码关注细胞科学
点击 阅读原文 访问期刊主页