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这项生命健康领域重要基础研究成果论文,近日在施普林格·自然旗下学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)发表,对于理解学习与记忆的生物学本质、研发抵抗大脑衰老及神经退行性疾病的新型药物与治疗方法具有重要的基础科学和转化意义。

开云真人网站中新网深圳4月24日电 (王之康郎一琳)依托中国科学院深圳先进技术研究院等建设的新型研究型大学——深圳理工大学(筹)4月24日发布消息说,其生命健康学院助理教授周航研究团队与合作者通过大量实验研究,首次明确揭示大脑海马区神经元树突分枝上突触群体结构与功能的组织原则,提出用来精确描述突触群体沿树突分枝的时空分布模式的新概念——“突触构象”。

该研究证明突触构象是树突分枝的计算功能特异性的决定因素和新型生物标志物,发现一种调控突触构象的关键内源性因子及其背后的分子通路,并通过调控该通路预防老龄化导致的动物学习与记忆能力衰退。

因此,研究团队认为,突触构象决定了神经元树突分枝的功能特异性,而不同构象(作为一种新型生物标志物)则表征了树突分枝不同的神经计算与信息处理能力。

在这一原则之下,突触群体沿树突分枝的时空分布模式呈现出连续变化的构象,其中两类典型的构象表现分别为“突触数量少、传递强度高”和“突触数量多、传递强度低”。

事实上,研究团队还在整体动物水平上验证了这一发现,证实通过口服一种能够促进大脑中镁离子水平上升的化合物(左旋苏糖酸镁)可以改善老年大鼠(26月龄)的学习与记忆能力,并且显著阻止脑衰老过程中突触总体数量变少、结构大小增加的趋势。

研究团队随后进一步对“树突分枝上的突触构象是如何被调控的”进行研究,在机理上首次发现细胞内镁离子是决定突触构象的关键内源性分子,并详细阐明了其背后的分子通路:上调细胞内镁离子水平,能够在树突分枝上增加突触数量、减小突触传递强度、增加突触可塑性和编码容量;反之,下调镁离子水平,则会减少突触数量、增加突触传递强度、减小突触可塑性和编码容量,从而实现单一内源性因子对树突分枝计算特性的调控。

具有前一类突触构象的树突分枝的计算特性表现为突触传递效率高、可塑性低、编码容量低,从而利于信息的存储和保持,与记忆能力密切相关;而具有后一类突触构象的树突分枝则突触传递效率低、可塑性高、编码容量高,更利于信息的编码,与学习能力密切相关。

研究团队透露,基于本项研究成果,未来将在利用树突分枝上突触构象变化作为生物学标志物,筛选抗脑衰老和神经退行性疾病的药物,开展这些新筛选药物的临床前动物实验,并推动临床试验和转化工作。(完)

研究团队介绍说,他们首先在单突触水平上对大脑海马区椎体神经元树突分枝上的突触进行系统研究,综合运用单突触囊泡功能成像、单突触钙成像、基于序列扫描电镜的突触三维重构、动物行为学等方法,揭示出神经元树突分枝上突触群体的组织原则,即单位面积树突分枝上的突触传递总强度在基础状态下总是相对恒定的。

研究团队指出,值得注意的是,这种调控是动态且可逆的,其突触构象转换的时间尺度在几十分钟到几个小时范围内,与短时记忆的时间尺度相似,提示突触构象的动态转换可能对短时记忆形成和消除过程中的信息更迭具有重要意义。此外,低镁离子水平对应的突触构象特征与大脑衰老及神经退行性脑疾病过程中的突触变化特征相似(即突触数量降低、突触传递强度增加、突触结构大小增加),提示调控神经元细胞内镁离子水平可能会有助于对抗大脑衰老及神经退行性疾病。

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意大利建筑师兼室内设计师马里奥(Mario Ferrarello)表示,意大利与中国在设计领域有着广阔的合作机遇,包括文化空间、居民区、酒店以及零售商店等,很多中国元素都能在意大利设计中得以体现。“意大利设计并不是标签式的,意中两国设计师可以通过合作来实现创新。”

开云真人网站意大利驻重庆总领事施启帆在致辞中称,源自意大利的设计产品将功能与美观、传统与创新融为一体,凭借与众不同的美术风格、卓越的制造技术,在全球享有盛誉。近年来,可持续发展理念在世界上越来越受重视,将环境可持续性作为首要价值观的设计师正在世界各地涌现。“一直以来,意大利设计师非常重视产品的耐用性、可回收性和可修复性。”

“对于意大利企业和品牌而言,中国西南地区是最具吸引力的市场之一。”施启帆表示,重庆是中国发展速度最快的城市之一,正在加速打造“设计之都”,相比沿海地区机会更多、市场更大,是意大利企业投资兴业不可错过的机遇。他认为,意大利和中国的专家们在设计和可持续环保等领域加强对话和交流十分必要。

FAQ

有人说“中国人的创新能力不行”?上海繇远信息科技有限公司董事长冯理政表示,“以包起帆为代表的科技专家用自己的智慧与奋斗证明了中国人的创新能力,他们的精神深深鼓舞着我们,我准备回去和公司的年轻工程师们分享这种创新精神、工匠精神。”

20世纪90年代,身为上海龙吴港务公司经理的包起帆为让企业走出困境,推动开辟了中国水运史上首条内贸标准集装箱航线,不仅搞活了龙吴码头,还带动了产业大发展。

开云真人网站中新网上海4月24日电(记者 范宇斌)五一国际劳动节前夕,沪上侨界人士24日和全国劳动模范、全国道德模范、全国五一劳动奖章获得者包起帆一起走进包起帆创新之路展示馆。包起帆将自己的人生经历、创新故事娓娓道来。

活动现场,包起帆告诉侨界人士他的“创新经验”——创新就在岗位,始于足下;创新不问出身,人人皆可成功;创新要有方法,只有垂先示范、锲而不舍、不畏艰难、共同成长、分享成果才能取得成功;创新要有核心价值观引领,以金钱为目的的创新不可持续。

上海生物电子标识股份有限公司董事长薛渊对“创新的持续性”有了新的领悟。在他看来,如今人们对创新的理解有许多不同的认识,而创新最有价值的就是能够落地,产出效益,使生活更加美好,这是创新的真谛。“包起帆的创新发明都紧紧围绕实际应用,产生社会价值,给我带来很大启发。”

包起帆曾是一名普通的码头装卸工,扎根在港口生产第一线,从开展新型抓斗和工艺系统革新起步,创造性地解决了一批关键技术难题,被誉为“抓斗大王”。

“每个人都可以在各自岗位、在人生的每个阶段有所作为、有所创新、有所贡献。创新需要坚韧不拔,持续推进,不断迈向新的高峰;要有情怀、有格局、有精神动力,也要坚持问题导向,包起帆的事迹带给我们丰富的启迪。”上海市侨联主席齐全胜表示,通过本次活动,弘扬劳模精神、劳动精神、工匠精神和创新创造精神、团结奋斗精神,对侨界是很大的激励。上海侨联组织要向海内外侨界积极宣传创新创造故事,推动造就更多年轻的创新人才。

聆听了包起帆的讲述,上海财经大学法学院副教授曾坚直言有一种“追星的感觉”。她表示,“新时代,年轻人更应该去追像包起帆这样的‘明星’。他发明新型抓斗的时候,首先关注的是工友的人身安全,让人感动。通过了解学习其事迹,我发自内心感到了不起。”

活到老创新到老,虽已退休,但包起帆仍在参与国际航运物流相关研究项目。他希望在上海建设“五个中心”、发展新质生产力方面,能够尽己所能,继续贡献力量。

从码头工人,到技术骨干、企业带头人、物流专家、国际标准的领衔制定者……在众人眼中,包起帆的人生充满“惊叹号”,而包起帆却认为,他只是从未在平凡的岗位上画上创新的“句号”。

创新发明永无止境,包起帆的创新版图不断扩大。2006年5月,在巴黎国际发明博览会上,包起帆发明的诸多应用获得4枚金奖,成为105年来在该展会上一次获得金奖最多的人。如今,他又和众多专家学者一起谋划横沙开发,为上海城市发展和深水新港拓展新的空间。

进入21世纪,包起帆团队提出并在世界上首次实现了公共码头与大型钢铁企业间无缝隙物流配送新模式,提出了现代物流和码头智能管理新理念。其团队还在国内首次建成了全自动集装箱无人堆场,发明了国际上首条港口全自动散货装卸系统。

在浦东新区侨联主席郭青看来,奋进创新之路,贵在精神内核。“人要有精神,要保持韧劲、坚守初心,平凡的岗位可以做出非凡的业绩,小舞台也可以有大创造大作为。包起帆的创新精神凝结成精神内涵,其中尤其是‘分享成果’这一点,在全球化时代,协同创新、善于分享非常宝贵。”

面对满墙的荣誉证书、奖杯等,包起帆认为那些都不算什么。他说:“希望我过去所做过的成功的或不成功的事,给年轻人带来一点启迪。”

当日,上海市侨联以“奋进创新之路”为主题,举办迎“五一”侨界人士专题考察和交流活动,侨界人士走进包起帆的母校上海第二工业大学,参观包起帆创新之路展示馆和上海智能制造科普基地、艺术与设计学院展厅、校史馆等。

包起帆在座谈交流中还谈及,“当下,社会不缺精英,缺的是能够在平凡的岗位上燃起希望,觉得自己有奔头、有前途的人。如果每个人都觉得自己有前途、有希望、想做事,而且能够做好事,那我们国家、社会就会发展得更好。”(完)

据他回忆,“过去,码头作业靠的是肩扛手提、人力捆扎,码头装卸险象环生、事故不断。我通过创新发明把工友们的生命从‘木老虎’的口中夺出来。”

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