神经环路是由不同神经元组成的复杂网络,是大脑功能实现的物质载体.神经环路鉴定技术通过对特定神经环路的结构追踪及其活动操纵,研究其对脑功能的充分性和必要性,对理解脑疾病发病机制尤为关键.作为神经科学与脑科学领域的高新技术手段,近年来已被逐渐引入中医药领域基础研究.本综述系统性梳理神经环路鉴定技术的原理及其在中医药脑科学领域的应用研究进展,指出该领域后期发展方向应立足中医药特色整体观念和辨证论治展开设计.开展中医药多样化手段干预疾病的神经环路机制研究有助于促进中医药与现代脑科学的深度融合.

目的 探讨益肺宣肺降浊方(YFXF)抗血管性痴呆(VD)的作用机制.方法 通过网络药理学方法获取YFXF差异表达作用靶点(YDEGs);利用列线图模型从YDEGs中筛选高风险基因;基于高风险基因从广义线性、支持向量机、极限梯度上升和随机森林模型中筛选最优机器学习模型.采用双侧颈总动脉闭塞术构建大鼠VD模型,并随机分为模型组、YFXF组(12.18 g/kg,以生药总量计),另设假手术组,每组6只.评价YFXF对VD大鼠行为学(以逃避潜伏期和穿越平台次数为指标)、大脑皮层组织病理形态学变化以及分泌磷酸蛋白1(SPP1)/磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/蛋白激酶B(又名Akt)信号通路相关蛋白及SPP1 mRNA表达的影响.结果 共获得6个YDEGs,其中SPP1、CCL2、HMOX1、HSPB1可能是VD的高风险基因;基于高风险基因的广义线性模型预测准确性最高(曲线下面积为0.954).与模型组比较,YFXF可显著缩短VD大鼠的逃避潜伏期,显著增加穿越平台次数(P＜0.05);可改善大脑皮层组织神经元固缩和坏死等病理损伤,显著降低SPP1蛋白及mRNA的表达水平(P＜0.05),显著升高PI3K、Akt蛋白的磷酸化水平(P＜0.05).结论 VD高风险基因SPP1、CCL2、HMOX1和HSPB1可能是YFXF的重要作用靶点;YFXF可能通过下调SPP1蛋白及mRNA的表达、激活PI3K/Akt信号通路来发挥抗VD作用.

目的:利用生物信息学技术筛选并鉴定缺血性脑卒中(IS)的关键基因,基于基因富集分析结合相关实验探讨羟基红花黄色素A(HSYA)对脑缺血损伤后神经元凋亡的影响及机制.方法:从GEO数据库获得IS相关的样本数据,进行差异表达基因(DEGs)分析及基因富集分析,获得关键基因与关键信号通路,并通过体内外实验进行相关验证.建立Sprague-Dawley大鼠大脑中动脉闭塞再灌注模型(MCAO/R),采用蛋白免疫印迹法(Western Blot)和免疫荧光检测Janus激酶2(JAK2)/信号传导转录激活因子3(STAT3)通路的磷酸化水平及凋亡相关蛋白的表达;线粒体膜电位探针检测线粒体膜电位情况进而明确细胞凋亡水平.利用HT-22海马神经元细胞建立糖氧剥夺/复糖氧模型(OGD/R),使用JAK2/STAT3信号通路抑制剂进一步验证HSYA对神经元凋亡的作用机制.结果:通过生物信息学分析研究GSE22255数据集发现23个显著上调的DEGs和2个显著下调的DEGs.富集分析发现其与脂多糖的反应、细胞凋亡的调控、炎症反应、急性炎症反应调节、分子干预信号通路相关.生物过程方面,通过建立特征基因功能网络发现,特征基因与急性炎症反应、凋亡信号通路的调节、脂多糖介导的反应、稳态分子的反应等功能相关.基因集富集分析显示,肿瘤坏死因子α(TNF-α)介导的核因子κB(NF-κB)信号通路、血红素代谢信号通路、细胞凋亡相关信号通路、JAK/STAT3信号通路、P53信号通路发挥着关键作用.筛选出JAK2/STAT3信号通路和凋亡相关通路为研究重点.与假手术组比较,MCAO/R组大鼠磷酸化JAK2(p-JAK2)、磷酸化STAT3(p-STAT3)和促凋亡相关蛋白表达升高(P＜0.001),抑凋亡相关蛋白表达降低(P＜0.001).HSYA干预后可抑制JAK2/STAT3信号通路磷酸化激活和神经元凋亡(P＜0.01).体外实验显示,OGD/R组JAK2/STAT3通路被磷酸化激活,促凋亡相关蛋白表达较Normal组升高(P＜0.001),抑凋亡相关蛋白表达低于Normal组(P＜0.001);加入抑制剂AG490后JAK2、STAT3磷酸化程度降低(P＜0.01).与Normal组比较,OGD/R组凋亡相关蛋白半胱氨酸蛋白酶3(Cleaved Caspase-3)、Bcl-2关联X蛋白(Bax)表达水平升高(P＜0.001),Bcl-2表达降低(P＜0.001).HSYA抑制了神经元的凋亡(P＜0.01).结论:JAK2/STAT3信号通路和凋亡相关信号通路在IS后发挥着关键作用,HSYA可能通过调控JAK2/STAT3信号通路,抑制缺血缺氧后神经元凋亡,从而减轻脑损伤.

脑胶质瘤是颅内最常见的原发性恶性肿瘤，增殖和侵袭是其重要的特征，胶质瘤进展相关机制研究较多，但这些研究并未很好的转化为有效的治疗手段。最近，肿瘤突触相关机制的研究为探讨脑胶质瘤的生理学和病理学背后的特定分子机制提供了新的思路和理解，胶质瘤细胞中的肿瘤微管会和正常神经元形成功能性化学突触，神经元的电活动通过神经元胶质瘤突触结构激活肿瘤细胞间钙信号网络，导致多级细胞致癌信号级联和神经元细胞骨架重塑机制启动，进而促进胶质瘤细胞的增殖和侵袭。本文将围绕胶质瘤相关的突触机制研究作一综述，总结当前胶质瘤相关电生理机制领域的研究动态，以期为进一步的研究方向提供理论支持和指导。

目的:提出一种新型脉冲神经元模型及其网络，描述其建模方法，并用计算机模拟验证其性能。方法:在充分考虑生物学适应性（激活电位阈值和不应期开关），及其对尖峰放电脉冲产生及其传导的动态调节机制基础上，在新型脉冲神经元模型中引入了突出后电位多通道滤波器，实现了输出电流及神经元突触强度的动态调节。提出基于自适应最小均方（LMS）的误差反向传播（BP）学习算法，并将其应用于尖峰放电神经网络的调节。结果:在自发噪声下，新型脉冲神经元模型的尖峰放电间期信号直方图满足泊松分布。通过2个新型脉冲神经元的简单连接，可以形成多种复杂的尖峰放电模式。新型脉冲神经元模型具有自发本征噪声的特征，能够形成复杂的周期尖峰放电模式。对于输入噪声控制，该模型的不应期与门限电位适应性参数的稳定性较好。刺激电流-尖峰放电脉冲频率间的线性关系较好。结论:所提出的新型脉冲神经元模型在自发噪声条件下能产生多种模式的振荡和相干振荡，这与生物神经元极其相似，能实现复杂的噪声信号处理。所采用的具有不同频带的多通道突触后电位滤波器，能使一些突触后电位信号变得平稳。所提出的基于于自适应LMS的BP学习算法克服了尖峰放电信号的瞬态变化特性导致的误差驱动学习算法无法应用的问题。

目的:评价IL-1β/c-Jun氨基末端激酶(JNK)通路在七氟烷诱发大鼠离体海马神经元程序性坏死中的作用。方法:原代培养SD大鼠胎鼠的海马神经元，分别接种于96孔板(1×10 4个/ml，200 μl/孔)和6孔板(1×10 6个/ml，2 ml/孔)中，培养7 d时，采用随机数字表法分为3组( n＝20)：对照组(C组)、七氟烷组(S组)和IL-1受体拮抗剂组(I组)。C组常规培养，I组加入IL-1受体拮抗剂IL-1ra 1 μg/μl孵育30 min后，将S组和I组置于含2%七氟烷的培养箱中，37 ℃培养5 h。收集神经元，倒置显微镜下观察神经元形态，采用流式细胞术检测神经元程序性坏死率，MTT法检测神经元活力，采用Western blot法检测IL-1β、IL-1受体Ⅰ型(IL-1RI)、IL-1受体辅助蛋白(IL-1RAcP)、磷酸化JNK(p-JNK)、受体相互作用蛋白1(RIP1)、RIP3和磷酸化人混合系列蛋白激酶样结构域(p-MLKL)的表达水平。 结果:与C组比较，S组神经元活力降低，程序性坏死率升高，IL-1β、IL-1RI、IL-1RAcP、p-JNK、RIP1、RIP3和p-MLKL表达上调( P<0.05)；与S组比较，I组神经元活力升高，程序性坏死率降低，IL-1β、IL-1RI、IL-1RAcP、p-JNK、RIP1、RIP3和p-MLKL表达下调( P<0.05)。C组神经元形态未见明显异常，S组神经元胞体皱缩，突起断裂及突起间网络稀疏；I组神经元胞体圆润，形态接近正常。 结论:七氟烷诱发大鼠离体海马神经元程序性坏死的机制与激活IL-1β/JNK通路有关。

视皮层发育过程中神经元结构会随着外界环境的变化做出适应性改变和调整，具有结构可塑性。视皮层神经元结构变化是视皮层经验依赖的可塑性变化的基础。这些结构改变主要包括突触之间的连接发生变化、树突棘的消失或增加、树突棘的更替及大小的变化、突触后致密物以及神经元周围网络结构发生变化等。结构的变化与神经元内外分子及非神经元成分的活动密切相关，如配对免疫球蛋白样受体B、Ly-6/神经毒素样蛋白1、勿动蛋白、小胶质细胞、细胞外基质等，对视皮层功能和结构的可塑性具有重要影响。此外，异常视觉经验以及丰富环境等外界干预因素对视皮层神经元结构可塑性均可产生调控作用，最终影响视功能的发育或其损伤后恢复。相比于功能学研究，视皮层神经元结构可塑性的研究依赖于细胞及亚细胞水平的高级成像技术，结果更为直观和有说服力。对视皮层结构可塑性的不断探索会增进我们对弱视等视觉发育相关性疾病的理解，为开展相关基础研究和创新治疗手段奠定基础。本文就近年来视皮层结构可塑性方面的研究进展进行综述。

目的:评价丙泊酚对慢性睡眠剥夺社交障碍大鼠内侧前额叶皮层(mPFC)小清蛋白(PV)神经元的影响。方法:SPF级健康雄性SD大鼠42只，8周龄，体质量200～250 g，采用随机数字表法分为3组( n＝14)：对照组(Con组)、慢性睡眠剥夺＋自然睡眠组(CSD＋NS组)和慢性睡眠剥夺＋丙泊酚组(CSD＋Pro组)。采用改良多平台水环境法建立大鼠睡眠剥夺模型，每天睡眠剥夺20 h，自然睡眠4 h，连续28 d。CSD＋Pro组于睡眠剥夺后腹腔注射丙泊酚40 mg/kg，连续28 d。Con组和CSD＋NS组腹腔注射等容量10%脂肪乳剂。睡眠剥夺结束后采用三箱社交实验检测大鼠社交行为，采用免疫荧光法检测mPFC区PV阳性神经元数目和神经元周围网络(PNN)密度。 结果:与Con组比较，CSD＋NS组快眼动睡眠百分比、三箱社交实验中嗅探时间偏好系数1和嗅探时间偏好系数2降低，mPFC区PV阳性神经元计数和PNN密度减少( P<0.05)；与CSD＋NS组比较，CSD＋Pro组三箱社交实验中嗅探时间偏好系数1和嗅探时间偏好系数2增加，mPFC区PV阳性神经元计数和PNN密度增加( P<0.05)，快眼动睡眠百分比差异无统计学意义( P>0.05)。 结论:丙泊酚可能增加PV神经元数量和功能，改善睡眠剥夺大鼠社交行为障碍。

目的:研究二甲双胍对2型糖尿病患者微小RNA(miRNA)表达水平的影响，并利用网络药理学进行分析，预测其治疗作用潜在的靶点及途径。方法:筛选本院入院治疗的初发2型糖尿病患者15例，住院期间及出院后均规律服用盐酸二甲双胍片。患者服药6个月后，对比其用药前后血清基质金属蛋白酶(MMP)-9、转化生长因子(TGF)-β1及心肌纤维化相关miRNA的表达水平。对呈现统计学差异表达的miRNA进行基因本体论(GO)和KEGG通路富集分析，并构建差异表达miRNA对应靶基因信使RNA(mRNA)网络图。结果:患者用药后，血清MMP-9水平较用药前明显下降( P<0.05)。二甲双胍可显著下调患者血清人类微小RNA(hsa-miR) 29a-3p、hsa-miR133a-5p、hsa-miR21-5p、hsa-miR30c-5p、hsa-miR1-3p表达水平( P<0.05或 P<0.01)。GO和KEGG分析结果显示，差异表达miRNA主要集中在内质网腔、突触、基膜等细胞组分中，通过胶原分解代谢过程、短时神经元突触可塑性调节、轴突延伸等生物过程来发挥Rho GTP酶(Rho GTPase)结合、参与细胞外基质结构成分等分子功能；其主要富集于糖尿病并发症晚期糖基化终末产物-糖基化终末产物受体(AGE-RAGE)信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、Wnt信号通路等多种细胞信号转导通路。miRNA-mRNA网络分析结果显示，与差异表达miRNA对应mRNA共230个。 结论:二甲双胍可通过下调相关miRNA表达，参与相关细胞信号通路转导，调控染色质、核酸结合及酶活性过程而发挥其治疗2型糖尿病的作用。

目的:基于网络药理学及分子对接技术探讨复元醒脑汤治疗脑梗死的作用机制。方法:利用TCMSP、中医药综合数据库（TCMID）、有机小分子生物活性数据库（PubChem）、Uniprot及Swiss Target Prediction数据库对复元醒脑汤的药物活性成分及作用靶点进行筛选，应用GeneCards、OMIM、TTD、DrugBank和PharmGKB数据库筛选脑梗死疾病靶点，将复元醒脑汤中药物靶基因与脑梗死疾病靶基因相交集，将交集靶点导入Cytoscape 3.8.2软件构建成分-靶点网络，使用STRING数据库及Cytoscape 3.8.2软件构建PPI网络，筛选核心靶点。对复元醒脑汤-脑梗死疾病共同靶点基因进行GO功能富集及KEGG通路富集分析，得出相关信号通路，运用AutoDock与Pymol软件对预测靶标与其对应的成分进行分子对接。结果:得到复元醒脑汤治疗脑梗死的有效成分80个，复元醒脑汤-脑梗死共同靶点214个，核心靶点MAPK1、RELA、TP53、JUN、AKT1、HSP90AA1等与脑梗死疾病的关键靶点相互关联，参与调控对药物的反应、对脂多糖的反应、对含氧量的反应等生物过程，细胞组成涉及膜筏、膜微区、神经元胞体等；分子功能主要集中于核受体活性、配体激活转录因子活性、DNA-结合转录因子结合等；并涉及脂质和动脉粥样硬化、化学致癌-受体激活、流体剪切应力和动脉粥样硬化等信号通路；分子对接显示，槲皮素与HSP90AA1（-9.4 kJ/mol）、山柰酚与HSP90AA1（-9.4 kJ/mol）、异鼠李素与HSP90AA1（-9.1 kJ/mol）、槲皮素与JUN（-8.6 kJ/mol）具有较好的结合活性。结论:复元醒脑汤通过调控血管内皮功能、促进血液循环、修复及改善神经功能、保护血脑屏障、减少细胞凋亡及调节免疫和炎症反应等机制防治脑梗死。