《科学》

研究揭示海螺向产仔过渡的遗传基础

英国谢菲尔德大学Sean Stankowski等人揭示了海螺向产仔过渡的遗传基础。相关研究1月5日发表于《科学》。

研究人员发现，在全基因组系统发育中，个体并不按照繁殖模式聚类，但局部谱系分析发现了许多小的基因组区域，在这些区域中，所有产仔螺都携带相同的核心单倍型。候选区域显示了产仔特异性正选择的证据，并且在产卵和产仔系统中表达不同的基因。

选择性扫描的年龄表明，产仔特异性等位基因积累了20多万代。研究结果表明，新的功能是通过招募许多等位基因而不是通过单一的演化步骤演化而来的。

据悉，关键创新是生物多样化的基础，但人们对其遗传基础知之甚少。最近，海洋蜗牛从产卵到产仔的转变，为研究动物间反复演化的遗传结构提供了机会。

相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.adi2982

食肉猪笼草趋同性揭示复合性状演化机制

英国布里斯托大学Ulrike Bauer等人发现，食肉猪笼草的趋同性揭示了复合性状演化的机制。相关研究1月5日发表于《科学》。

研究人员将野外实验、显微镜、化学分析、激光多普勒测振仪与系统演化比较分析相结合，证明两个食肉的猪笼草属物种在3个不同的性状上独立演化出类似的适应性，从而获得了一种新的复合诱捕机制。

比较分析表明，这种新的性状是通过所需性状组合的“自发巧合”产生的，而不是在各组成性状中进行定向选择。研究结果表明了复合性状演化的合理机制，并强调了随机表型变异作为演化新颖性促进因素的重要性。

相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.ade0529

操纵灵长类动物中前回路可平衡风险收益决策

日本京都大学Tadashi Isa等人发现，通过操纵灵长类动物的中前回路，可以平衡风险收益决策。相关研究1月5日发表于《科学》。

在猕猴的高风险-高回报（HH）与低风险-低回报（LL）选择任务训练中，研究人员发现腹侧布罗德曼第6区（6V）的可逆药理失活会损害决策的风险依赖性。选择性光遗传激活从腹侧被盖区（VTA）到6V腹侧的中前通路会引起更强的HH偏好，而激活从VTA到6V背侧的通路则会引起LL偏好。

最后，计算解码捕捉到了行为偏好的调节。研究结果表明，VTA对6V的输入决定了HH和LL之间的决策平衡。

相关论文信息：https://doi.org/10.1126/science.adj6645

《细胞-干细胞》

具有功能性浦肯野细胞的人类小脑类器官

美国南加州大学Giorgia Quadrato等人开发了具有功能性浦肯野细胞的人类小脑类器官。相关研究1月4日在线发表于《细胞-干细胞》。

据介绍，由于缺乏能够复现人类小脑细胞多样性和功能特征的基于人类细胞的系统，对人类小脑发育和疾病的研究一直受到阻碍。

研究人员报告了一种能够发展胎儿小脑复杂细胞多样性的人类类器官模型（hCerO）。两个月大的hCerO形成不同的细胞结构特征，包括层状组织分层，并在显示协调网络活动的抑制性和兴奋性神经元之间建立功能连接。hCerO的长期培养使浦肯野细胞能够健康存活和成熟，这些细胞显示出其体内对应细胞的分子和电生理特征，解决了该领域的长期问题。

这项研究提供了一个与生理相关的全人类模型系统，以阐明控制小脑发育和疾病的细胞类型特异性机制。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.11.013

《自然-神经科学》

睡眠恢复大脑皮层网络的最佳计算机制

美国华盛顿大学圣路易斯分校Keith B. Hengen等人发现了睡眠恢复大脑皮层网络的最佳计算机制。相关研究1月5日在线发表于《自然-神经科学》。

研究人员旨在评估临界点是否是睡眠的计算设定点。通过对自由行为大鼠皮层神经元活动长达10~14天的连续记录，研究人员发现正常的觉醒经历会逐渐破坏临界性，而睡眠具有恢复临界状态的功能。临界状态是以一种依赖于情境的方式被扰乱的，而觉醒经历是驱动这些效应的因果关系。与慢波活动（SWA）、行为史或其他神经测量相比，临界状态的偏离程度能更准确地预测未来的睡眠或觉醒行为。

研究结果表明，临界状态的扰动和恢复是一种网络平衡机制，与睡眠的核心恢复功能相一致。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41593-023-01536-9