综述专题第三期︱AD内嗅皮层功能障碍；tACS神经认知等效应；cGAS-STING信号细胞功能；衰老中静止和衰老细胞的巨自噬……

撰文︱付慧敏

编辑︱王思珍，方以一

编辑︱王思珍

亲爱的读者朋友们，“逻辑神经科学”从即日起再次开启“综述文章精选（推荐）专题”，每期专题我们将精选数篇Cell、Nature、Science等学术权威期刊的神经科学领域最新的、最前沿的综述文章，并以摘要的形式分享给读者朋友们，供大家学习与启发。详细内容可自行下载原文阅读。往期精选见文末。

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在过去的十年里，压后皮质（retrosplenial cortex，RSC）被认为是负责根据过去经验做出价值决策的大脑区域。比如，当我们进入一家咖啡店时，我们的“价值观”会根据我们在RSC中的经验进行更新，在RSC中，价值会一直保持到下一次我们出去喝咖啡为止，决定我们在哪里购买咖啡。因此，了解RSC在大脑复杂认知过程中的作用具有重要意义。在这里，美国加州大学认知科学系Douglas A Nitz 教授团队综述了RSC活动的空间和方向调节形式的多样性，RSC活动的时间组织以及RSC与其他大脑结构相互连接的特征。他们发现可能最能描述RSC在复杂认知过程中作用的两个更广义的功能类别:（1）空间认知的转移和相关视角;（2）当前感觉状态与环境的内部表征的预测和错误纠正。这两种功能都可能利用了RSC在感觉、运动和空间映射信息流之间编码连接的能力，这为导航、透视、与他人交互以及错误检测等智能操作提供了可能。该文章已于2022年12月1日以“Rethinking retrosplenial cortex: Perspectives and predictions”为题发表在Neuron上。

内容详见：https://doi.org/10.1016/j.neuron.2022.11.006

2

研究表明内嗅皮层（entorhinal cortex，EC）功能障碍可能在阿尔茨海默病（Alzheimer's disease，AD）的早期阶段发挥作用。近来，来自临床前AD患者的脑成像研究和来自AD动物模型的电生理记录表明，EC中神经元活动受损先于神经退行性变，这意味着AD初始阶段的记忆障碍和空间导航障碍可能是由活动功能障碍引起的，而不是由细胞死亡引起的。2022年12月10日，在一篇以“Entorhinal cortex dysfunction in Alzheimer's disease”为题发表在Trends in Neurosciences的综述文章中，来自加州大学医学院解剖与神经生物学系的Kei M Igarashi博士总结了近来有关AD中EC功能障碍的研究结果，包括AD早期EC的组织学变化、神经元活动的功能障碍、EC功能障碍引起的记忆障碍的类型和导致EC障碍发生可能的分子途径，提出EC的神经调节输入是EC功能障碍的潜在原因。该研究有助于更好地理解AD疾病进展中EC功能障碍的网络、细胞和分子机制，为发现AD的早期行为生物标志物以及未来预防AD早期发病提供思路。

内容详见：https://doi.org/10.1016/j.tins.2022.11.006

3

执行功能（Executive function，EF）是一个集合工作记忆、反应抑制和集合转移等子领域的认知领域。在整个童年和青春期，EF经历了延长的发育，EF的增强是健康发展的标志。而青少年时期的EF不足会导致学习成绩较差、冒险行为增加等潜在的有害后果。美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的Theodore D Satterthwaite教授团队详细描述了青少年EF的发育改善是如何由大脑功能系统中分层组织的成熟变化所调控的。他们首先汇总了脑功能系统嵌入皮层组织的分级感觉运动关联轴的证据。然后，提出了功能系统的发展概况：靠近联想末端的系统在功能上变得更加分离，而那些在中间的系统变得更加整合。而且，增强皮层层级组织的发育变化可能通过促进自上而下的信息流动和系统内及系统间交流的平衡来支持EF。综上所述，注意力和额顶控制系统在健康EF的成熟中发挥核心功能，感觉运动关联轴上功能系统分化减少将有助于EF的转诊断缺陷。该工作已于2022年11月24日以“Hierarchical functional system development supports executive function”为题发表在Trends in Cognitive Sciences上。

内容详见：https://doi.org/10.1016/j.tics.2022.11.005

4

经颅交流电刺激（Transcranial alternating current stimulation，tACS）是一种在头皮上施加交流电，通过头部组织在大脑中诱导产生振荡电场，导致局部神经振荡功率以及跨频率和跨区域相干性的变化，进而调节人的神经活动和行为过程的非侵入性脑刺激方法。tACS在认知研究和大脑疾病治疗方面具有巨大的潜力。在最近美国明尼苏达大学Miles Wischnewsk教授等人发表在Trends in Cognitive Sciences上的一篇以“Neurocognitive, physiological, and biophysical effects of transcranial alternating current stimulation”为题的综述中，他们描述了交流刺激在体内和体外研究中的生物物理和生理机制和tACS如何与活跃的人脑中正在进行的神经动力学相互作用的，并提出了四种tACS调节认知的主要方法、tACS在临床应用中的局限性。总之，通过结合空间特异性和频率特异性，tACS可以选择性地调节正在进行的神经同步性，并在局部大脑区域或网络中以相当精确的精度唤起神经可塑性，后者有效地转化为情境特异性，tACS进而能调节现有的神经振荡。未来研究应着重于探索大脑振荡和行为之间的联系，并将基本的神经认知理论转化为独特的心理健康治疗工具。

内容详见：https://doi.org/10.1016/j.tics.2022.11.013

5

研究发现，细胞的两大重要特征：细胞静止（可逆的细胞周期停滞）和细胞衰老（不可逆的细胞周期停滞），相互联系，在整个生命过程广泛影响组织和机体的内稳态。随着年龄的增长，衰老细胞的积累和细胞功能障碍会损害静止细胞的存活和重新激活。进一步地，巨自噬（细胞成分的稳态翻转和细胞功能重塑的主要机制）和溶酶体可能通过破坏受损和有毒的细胞成分，进而维持静止细胞的功能。2022年11月19日，在一篇以“Macroautophagy in quiescent and senescent cells: a pathway to longevity?”为题发表在Trends in Cell Biology上的综述中，美国加州大学分子与细胞生物学系的Andrew Dillin教授（通讯作者）和Andrew Murley教授（第一作者）讨论了巨自噬和溶酶体在静止和衰老细胞中的作用，“基础”水平的巨自噬可以缓解静止到衰老的转变，但高水平的巨自噬可能是有害的。此外，通过刺激巨自噬和溶酶体可能会促进静止细胞功能和组织再生，进而干预衰老。

内容详见：https://doi.org/10.1016/j.tcb.2022.10.004 

6

cGAMP合成酶（cGAS）可感知错位的基因组、线粒体和微生物双链DNA (dsDNA)，合成2 ' 3 ' - cGAMP，调动干扰素基因刺激因子（STING），激活先天免疫应答，对抗组织损伤和病原体入侵。最近，研究报道cyclic GMP-AMP synthase (cGAS)-stimulator of interferon genes (STING) （cGAS-STING）信号调控自噬、翻译、代谢稳态、细胞凝结、DNA损伤修复、衰老和死亡等细胞过程，但DNA传感如何触发这些过程介导疾病发生仍然并不清楚。近来，浙江大学生命科学研究院徐平龙教授（Pinglong Xu）团队系统地综述了经典及非经典的cGAS-STING信号机制通路，总结了cGAS-STING通路控制下的细胞功能，以及这些信号机制和细胞功能与多种疾病（传染性、自身免疫性、恶性、纤维化和神经退行性疾病）的相关性和潜在病理联系。在如肌萎缩性脊髓侧索硬化症（渐冻症）、额颞叶痴呆、帕金森病、亨廷顿舞蹈症等神经类疾病中，cGAS-STING信号发生了失调且在疾病的进展过程中发挥了关键作用。此外，作者提出了未来焦点应着重于在致病情况下追求该信号的生理意义，以及探究cGAS-STING如何与代谢和营养物质等重要途径进行通信，以协调局部免疫的最佳平衡。研发靶向信号成分的激动剂和抑制剂将在治疗各种sting相关疾病方面具有诱人的潜力，这些工作将有助于临床药物研发与开发。该综述论文以“Cellular functions of cGAS-STING signaling”为题发表在Trends in Cell Biology期刊上。

内容详见：https://doi.org/10.1016/j.tcb.2022.11.001

往期综述系列精选【1】综述文章推荐专题第二期︱Cell期刊神经科学领域最新前沿综述精选（2022年10月-11日）
【2】综述文章推荐专题第一期︱Cell期刊神经科学领域最新前沿综述精选（2022年10月-11日） 欢迎扫码关注“岚翰学术快讯”公众号加入社群请添加微信：LanHanBiotech并备注：姓名-单位-专业

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本文完