活动节律是行为生态学研究的一项重要内容,了解动物的活动节律是分析物种之间生态位分化、认识种间共存机制的重要内容.本研究借助红外相机技术,于2017年全年对分布于北京市密云区雾灵山自然保护区的豹猫(Prionailurus bengalensis)、亚洲狗獾(Meles leucurus)和猪獾(Arctonyx collaris)的活动节律进行比较研究.在35个位点布设红外相机,累计有效工作8 400个相机日,获得豹猫独立有效照片393张、亚洲狗獾682张、猪獾797张.采用非参数核密度估计方法分析3种动物的活动节律,结果显示,研究区域内3种动物的月活动节律随季节变化,初夏和初秋存在活动高峰.3种动物的日活动节律存在一定重叠,但具有各自不同的活动峰值:豹猫和猪獾在夜间活动强度较大,但猪獾的活动峰值较豹猫有所推迟,亚洲狗獾则在昼夜交替时期活动最频繁.3种动物通过活动节律峰值的差异产生了生态位分离,从而有利于同域分布下的共存.本研究从活动时间维度的峰值差异认识3种动物的活动节律生态位分化,有助于深入理解同域物种共存机制,为进一步开展3种动物行为生态适应研究、制定栖息地保护对策提供科学依据.

砷作为一种可影响人类健康的毒性物质，过量时可引发包括认知障碍在内的多种神经功能障碍。相关流行病学调查和动物实验研究均显示，砷暴露不仅可以使人出现智力障碍，引发外周神经病变，还会使人群及动物行为出现异常。目前，砷致神经系统损伤的机制仍不明确。过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅助活化因子α（PGC-1α）作为一种核转录辅助激活因子，能与转录因子或其他辅助激活因子相互作用，在线粒体生物发生、能量代谢等生物学过程中发挥作用。PGC-1α通过激活线粒体生物发生影响能量代谢，激活氧化应激调节因子[过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）等]影响氧化应激等方式，减轻砷对中枢神经系统、周围神经系统及血脑屏障（BBB）的损伤。本文总结了砷致神经系统损伤及PGC-1α在砷致神经系统损伤中作用机制的研究进展，为进一步防治因砷所致的神经系统疾病提供理论依据。

目的 探讨Raf激酶抑制剂蛋白(RKIP)介导的小胶质细胞极化在脑出血(ICH)模型中的神经保护作用.方法 48只成年雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分成3组:Sham+Vector组、ICH+Vector组和ICH+RKIP组,每组16只.ICH+Vector组和ICH+RKIP组建立胶原酶ICH模型.在手术前及手术后1、3、5和7 d,每组有8只动物行为测试.通过流式细胞术检测神经元凋亡情况.在ICH后7 d,通过蛋白质印迹分析血肿周围RKIP、p-p65、TRAF6 表达.结果 与ICH+Vector组相比,ICH+RKIP组大鼠找到平台的时间显著缩短,并且在目标象限中花费时间和跨平台次数显著增加(P<0.05).ICH+RKIP组Nissl小体的数量显著高于ICH+Vector组(P<0.05).此外,ICH+RKIP组神经元凋亡数量显著低于ICH+Vector组(P<0.05).与Sham组相比,接受ICH的大鼠表现出RKIP表达逐渐降低,并在第7天达到最低值(P<0.05).在ICH后7 d,ICH+RKIP组大鼠血肿中RKIP蛋白表达较ICH+Vector组显著增加(P<0.05),p-p65、TRAF6蛋白表达较ICH+Vector组显著降低(P<0.05).与ICH+Vector组相比,ICH+RKIP组iNOS+Ibal1+细胞数目显著降低(P<0.05),和Arg-1+Ibal1+细胞数目显著增加(P<0.05).结论 RKIP上调促进ICH后的功能恢复,其作用机制涉及抑制TRAF6/NF-κB信号通路.

滇金丝猴(Rhinopithecus bieti)是我国特有的珍稀濒危非人灵长类动物,国家一级重点保护野生动物.滇金丝猴具有哺乳动物中较为少见的重层社会,其社会的形成、稳定维持机制及演化历史是非人灵长类行为学中重要而未解决的科学问题.近十几年以来,随着投食招引群的建立,实现了基于个体识别的长期跟踪观察,促进了滇金丝猴个体行为学的发展.本文从亲代-子代关系、雌-雌关系、雄-雄关系,以及雌-雄关系4个方面概述滇金丝猴的行为学研究进展,并提出进一步的研究建议.

了解野生动物在自然环境中的行为表现,对于制定该物种的保护政策尤为重要.野生林麝(Moschusberezovskii)是湖南省分布的几种国家一级重点保护动物之一,但对其在野外的行为表现研究甚为匮乏.2019年4月至2023年6月,作者对湖南壶瓶山国家级自然保护区的固定红外相机监测数据进行了分类汇总,使用PAE编码系统开展林麝的行为谱及多样性研究.本文旨在:(1)参照PAE动物行为编码范式,建立林麝的行为谱及编码系统.(2)对林麝的行为数据进行统计并计算行为多样性指数,分析不同季节、性别、年龄组和生境间的差异.结果显示:(1)通过野生林麝845张有效照片和133段视频辨识了林麝7种姿势、65种动作和32种行为,基本涵盖了林麝的主要日常行为;(2)不同季节的行为多样性指数存在差异,春季(H春=0.8922,r春=0.3850)＞夏季(H夏=0.7954,r夏=0.3432)＞秋季(H秋=0.7775,r秋=0.3355)＞冬季(H冬=0.5094,r冬=0.2198);(3)雄麝、雌麝和幼体行为差异明显,幼体未记录到排遗、标记、自我指向3种行为,雌麝有较多的自我指向行为,雄麝独有标记行为,行为多样性指数表现为雌麝(H雌=0.6338)＞雄麝(H雄=0.5814)＞幼麝(H幼=0.3816);(4)林麝在针阔混交林的行为多样性指数最高,摄食行为频次居于各生境前列.综上,本研究首次提供了野生林麝的行为谱及其编码,将为深入地开展林麝行为生态学研究和保护管理提供基础数据.

对动物的标记、定位与追踪是研究其空间运动的重要途径.自20世纪80年代起,以动物个体佩戴的传感器为核心的野生动物追踪技术被引入我国,广泛用于野生动物行为与生态研究.为全面地了解中国野生动物追踪技术的应用现状,本研究系统检索了 1970-2022年间在中国开展的野生动物追踪研究论文,统计并汇总了基于传感器的追踪技术类别、应用动物类群、研究领域及研究地点等信息.本研究共收集到论文519篇,涵盖了分属7纲32目的共计185个物种.动物追踪研究地点覆盖我国34个省(直辖市、自治区、特别行政区),其中最为集中的区域主要包括青藏高原东缘及周边山地、长江中下游区域、华东至华南沿海以及东北地区.所使用的技术类别包括5类:无线电遥测(RT)技术(占总研究数量的47.7％)、无线射频识别(RFID)技术(3.2％)、光敏全球定位传感器(GLS)技术(0.6％)、基于Argos系统(ASS)的卫星追踪技术(9.3％)、基于全球定位导航系统(GNSS)的卫星追踪技术(39.3％).在各类技术中,甚高频(VHF)RT技术是我国使用历史较长、数量较大的技术;ASS和GNSS技术引入较晚,但增长迅速,其中GNSS技术在近5年来已经成为应用最多的技术.RT技术在大中型哺乳动物、小型哺乳动物、陆禽鸟类以及两栖、爬行动物追踪中应用最多,游禽与涉禽鸟类的追踪以GNSS技术为主,鱼类追踪研究中ASS技术应用较多,而无脊椎动物的追踪研究则主要使用RFID技术.不同的研究领域中所使用的技术类别存在差异,其中迁徙研究主要应用GNSS和ASS卫星追踪技术.本研究的结果表明,基于传感器的野生动物标记、定位与追踪技术在我国的应用规模正在快速扩大,标记动物数量、累积数据量快速增加.今后,中国的野生动物追踪研究应进一步扩展研究深度和广度,加强多学科合作与技术创新,倡导并推动数据共享与合作,并进一步推动国产追踪设备及技术的研发与完善,从而为我国野生动物生态研究与资源保护管理提供可靠的科学支持.

探讨柴金解郁安神片调控前扣带皮层(ACC)-腹侧海马(vHPC)谷氨酸能神经环路异常改善抑郁症大鼠腹侧海马神经元突触重塑的分子机制.首先运用化学遗传将谷氨酸能腺相关病毒(AAV)定位注射至大鼠ACC脑区,并通过慢性温和不可预知性应激(CUMS)联合孤笼饲养复制大鼠抑郁模型,实验设正常组、模型组、AAV空载组、AAV病毒组、AAV病毒+糖皮质激素受体(GR)阻断剂组、AAV病毒+趋化因子受体 1(CX3CR1)阻断剂组、AAV病毒+柴金解郁安神片组,采用水迷宫(Morris water maze)、旷场(open-field)和强迫游泳(forced-swimming)实验联合动物行为分析系统评估大鼠抑郁样行为;苏木素-伊红(HE)染色检测大鼠ACC及vHPC脑区神经元形态结构变化;免疫荧光及核磷酸蛋白(c-Fos)检测大鼠ACC-vHPC谷氨酸能神经环路激活情况;高尔基染色和透射电镜检测大鼠vHPC神经元树突、树突棘及突触亚微结构变化;免疫荧光、Western blot分别检测大鼠vHPC谷氨酸能神经元细胞内突触重塑相关蛋白谷氨酸受体 2A(GRIN2A)、谷氨酸受体 2B(GRIN2B)、Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKⅡ)、丝裂原激活蛋白激酶激活蛋白激酶 2(MK2)、丝切蛋白(cofilin)表达水平.结果表明,谷氨酸能AAV病毒激活后模型组大鼠抑郁样行为表型、ACC及 vHPC神经元形态结构、突触超微结构损伤更加加重,而 GR、CX3CR1 阻断剂均能不同程度逆转其异常改变,提示ACC脑区内胶质细胞GR/CX3CR1 双信号介导的ACC-vHPC谷氨酸能神经环路异常激活可能与抑郁的发生发展密切相关.有趣的是,柴金解郁安神片也能显著抑制AAV病毒诱导的ACC-vHPC神经环路激活及Glu含量异常升高,同时有效逆转模型组大鼠进一步加重的抑郁样行为和vHPC谷氨酸能神经元突触重塑,并揭示其改善腹侧海马神经元突触损伤的分子机制可能与调控突触重塑相关信号NR/CaMKⅡ、MK2/cofilin有关.综上,该文证实了柴金解郁安神片能有效调控ACC-vHPC谷氨酸能神经环路异常进而改善抑郁症大鼠腹侧海马谷氨酸能神经元突触重塑,其分子机制可能与调节突触相关NR/CaMKⅡ、MK2/cofilin信号通路有关,这可能是其发挥抗抑郁作用的重要机制.

野生动物是重要的生物资源之一,但是人类活动的增加和自然环境的恶化严重威胁着野生动物的生存.而深度学习已经成为人工智能领域重点研究方向之一,被广泛应用于各个学科领域,其灵活性使得它在野生动物保护中的图像识别、监测和音频识别等方面展现出了巨大的潜力.本文介绍了几种常见的深度学习算法,综述了不同深度学习模型在野生动物保护中的应用,分析了目前存在的问题及挑战,包括有限的训练数据、环境条件的多变性以及野生动物行为的复杂性等.在未来利用深度学习保护野生动物,除了要解决数据获取和利用、图像的抗干扰等方面的挑战外,还需开发更加稳健和高效的深度学习模型,以满足野生动物保护的特殊需求.

2023年9月15日,浙江大学生命科学学院周如鸿教授团队在《自然·通讯》(Nature Communications)发表了题为"C3N nanodots inhibits Aβ peptides aggregation pathogenic path in Alzheimer's disease"研究论文(DOI:10.1038/s41467-023-41489-y),报道了一种新型Aβ多肽聚集抑制剂超小型C3N纳米点,并揭示其抑制Aβ多肽聚集、干预阿尔茨海默病(AD)小鼠病理过程的生物学效应及其分子机制.

[目的]探讨柚皮素对干眼病引起的角膜疼痛综合征的缓解机制.[方法]通过单侧切除成年雄性C57BL/6小鼠的哈德氏腺和眶外泪腺,诱发干眼病.干眼病小鼠在术后第7～21天接受柚皮素的眼部滴入,每天2次,持续2周.给药结束后,对动物行为进行监测以判断其疼痛阈值及焦虑,在热刺激下检测自发性睫状神经纤维活动,采用实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)法检测角结膜炎症因子白细胞介素(IL)-6、IL-1β、IL-10水平及三叉神经节CXCL13 mRNA的变化,采用Western Blot法检测三叉神经节CXCL13蛋白表达水平的变化.[结果]干眼病诱导小鼠化学和机械性角膜过敏并出现焦虑样行为,柚皮素可减轻干眼病引起的角膜疼痛综合征,减少干眼病小鼠眼部促炎因子,降低小鼠三叉神经节CXCL13 mRNA及蛋白表达水平.[结论]柚皮素可缓解干眼病引起的角膜疼痛综合征,其机制可能与抑制三叉神经节CXCL13 mRNA及蛋白表达有关.