刷新当前科学认知!揭示那些科学家们获得的“首次”研究发现!

本文中，小编整理了多篇研究成果，揭示那些科学家们获得的“首次”研究发现！与大家一起学习！

图片来源：Forschungszentrum Juelich/Katrin Amunts

【1】

doi：10.1126/science.abb4588

ulich-Brain是第一个人脑三维图谱的名称，它以微观分辨率反映了大脑结构的变化。该图谱有近250个结构不同的区域，每个区域都是基于对10个大脑的分析。24000多张极薄的大脑切片由专家们进行数字化处理、三维组装和绘制图谱。作为欧洲人脑计划（European Human Brain Project）的EBRAINS研究基础设施的一部分，该图谱作为一个接口，以空间精确的方式连接关于大脑的信息。由Katrin Amunts博士领导的一个研究小组在Science期刊上发表了这个新型大脑图谱。

在显微镜下，可以看到人脑的结构并不统一，而是被划分为清晰可辨的区域。这些区域在神经细胞的分布和密度以及功能上都有所不同。借助于Julich-Brain，这个研究小组如今提出了最全面的大脑细胞结构数字图谱，并通过EBRAINS研究基础设施向全世界提供。研究者表示，一方面，这个数字大脑图谱将有助于更准确地解读神经影像学研究的结果，比如对患者的神经影像学研究。另一方面，它正在成为大脑"谷歌地球"的基础--这是因为细胞水平是连接关于大脑非常不同方面的数据的最佳接口。

【2】

doi：10.1016/j.cell.2020.06.026

大脑中是否能发现白细胞一直存在争议，它们可能发挥什么作用在此之前完全是个谜。在一项新的开创性研究中，来自比利时VIB大脑与疾病研究中心、鲁汶大学和英国巴布拉汉研究所的研究人员描述了在小鼠和人类大脑中发现的一个专门的大脑驻留免疫细胞群体，并发现白细胞的存在对小鼠大脑的正常发育至关重要，相关研究结果发表在Cell期刊上。

就像一个高度设防的总部，我们的大脑通过血脑屏障享有特殊的保护，不受身体其他部位循环的东西影响。这个高度选择性的边界确保了从血液到大脑的通道受到严格的控制。血脑屏障也将大脑与我们身体的免疫系统分隔开来，这就是为什么大脑也有它自己的称为小胶质细胞的驻留免疫细胞，它们可触发炎症和组织修复。小胶质细胞在胚胎发育过程中到达大脑，之后，它们会自我更新。

然而，作为我们免疫系统的一部分，白细胞已经被发现在不同的脑部疾病中发挥作用，包括多发性硬化症、阿尔茨海默病和帕金森病或。白细胞是否也能在健康的大脑中找到，以及它们在那里可能发挥何种作用，一直是人们激烈争论的主题。由Liston教授领导的一个跨学科研究团队开始寻找答案。

【3】

doi：10.1016/j.cell.2020.05.029

近日，一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中，来自冷泉港实验室等机构的科学家们通过研究成功利用DNA测序技术有效绘制出了大脑不同区域之间的远程连接图谱，相比传统基于显微镜的方法而言，这种新方法能够明显降低绘制大脑广泛连接图谱的成本。

研究者Longwen Huang博士表示，神经科学家们需要解剖学图谱来理解大脑中的信息如何从一个区域流向另一个区域，绘制大脑不同部位的细胞连接图谱（即大脑连接组，connectome）就能帮助揭示神经系统如何加工信息，以及错误的连线如何诱发精神性疾病等其它疾病，绘制这些图谱既昂贵又费时，需要科学家们大量的努力，而这对于很多研究团队而言也是遥不可及的。

【4】

doi：10.1126/science.aba8740

在一项新的研究中，来自美国加州大学洛杉矶分校的研究人员发现组蛋白H3-H4四聚体是一种铜还原酶，相关研究结果发表在Science期刊上，在这篇论文中，他们描述了他们开展的两项实验，实验结果显示组蛋白H3-H4四聚体参与了细胞内部铜的还原。组蛋白是存在于真核细胞内部的蛋白。之前的研究已表明，它们的主要功能是将DNA结构排列成核小体。它们的作用是充当DNA螺旋缠绕的线轴，使之能够适应细胞核内部。在这项新的研究中，这些研究人员发现组蛋白还有另一个功能：将铜离子从有毒的形式还原成一种可以安全存在于细胞内的形式。

这些研究人员在开始他们的研究时指出，几十年前，其他的科学家们就已发现，在细胞内部两种组蛋白相遇的地方，成对的组氨酸和半胱氨酸氨基酸可能与金属离子结合。这提示着组蛋白可能在让人体安全使用铜方面发挥了作用。为了测试这个想法，他们设置并进行了两个都涉及细胞的实验。第一个实验涉及他们在之前的研究中提出的区域内让组蛋白的氨基酸序列发生突变。他们发现，具有突变组蛋白的细胞具有较低水平的Cu(I)离子，这是铜的安全形式。他们认为，这是组蛋白在这种还原过程中发挥作用的证据。在第二个实验中，他们在试管中测试了组蛋白H3-H4四聚体，发现它们确实能将Cu(II)还原成Cu(I)。