动物神经疾病研究一直是一个活跃的研究领域，最近的研究集中在治疗神经疾病的新方法和技术，以及改善动物的神经系统功能的新疗法。研究人员正在研究新的药物，以改善动物的神经系统功能，并使用新的技术来诊断和治疗神经疾病。此外，研究人员还在研究如何使用基因治疗来治疗动物神经疾病，以及如何使用药物和其他技术来改善动物的神经系统功能。
目前，动物神经疾病的研究取得了一定的进展。主要的研究领域包括神经发育紊乱、神经系统炎症、神经退行性疾病以及神经精神疾病。首先，神经发育紊乱是一类复杂的神经疾病，它们可能与遗传因素、环境因素、感染病毒有关。目前，研究者正在进行大量的研究，以深入了解这些疾病的发病机制，以及可能的治疗方法。其次，神经系统炎症是一类常见的神经疾病，它们可能是由于病毒感染、免疫系统失调、神经细胞损伤等因素引起的。研究者正在努力找到有效的治疗方法，以缓解症状和改善病情。
调查近年来，动物神经疾病的研究受到了很多关注，如脊髓小脑萎缩症（SMA）、脊髓性肌萎缩症（ALS）、多动症等等。国内外学者经过大量研究，多次取得重大进展。一方面，基于基因编辑技术，研究者可以模拟各种疾病的突变，研究各种疾病的生物学机制。例如，研究者可以通过基因编辑将脊髓发育不良的基因抑制，模拟脊髓小脑萎缩的病变；通过基因编辑将神经退行性疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病相关的基因抑制，可以模拟出神经退行性疾病的病理特征。另一方面，研究者结合大数据等新技术，通过功能基因组学分析，对疾病发生率、致病基因、疾病诊断及靶向治疗的可能性进行预测及研究，分析动物模型中的突变基因及其他重要物质，为人类神经疾病的在诊断和治疗提供策略性思路。此外，研究人员还利用神经疾病动物模型研究药物作用，探索新药、新技术及新疗法，为疾病的治疗和预防提供理论依据。例如，一些研究者利用ALS动物模型，探索可能的ALS治疗药物，并根据治疗效果进行临床试验，研发出新型ALS治疗药物。总而言之，从动物模型的研究来看，目前国内外的动物神经疾病研究取得了显著的进展。此外，基因编辑技术、大数据及其他新技术的应用大大促进了疾病的研究，帮助我们更好地理解动物神经疾病的病理生理机制，并为人类神经疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法正在显现。
目录·【什么是抑郁症】 ·【CCMD-3对抑郁的定义】 ·【抑郁症的种类】 ·【抑郁症的三大主要症状】 ·【抑郁症的其他症状】 ·【抑郁症最危险的症状】 ·【抑郁症的躯体症状】 ·【抑郁症早期症状】 ·【抑郁症的自我测试和断定方法】 ·【抑郁性神经症的诊断 】 ·【抑郁症的发病率】 ·【抑郁症的治疗方法】 ·【抑郁症的治疗药物】 ·【抑郁症的自我治疗方法】 ·【抑郁症的治疗效果】 ·【帮助抑郁症患者的其他方法】 ·【抑郁症复发的风险也很高】 ·【如何正确认识抑郁症】 ·【抑郁症的治疗】 【什么是抑郁症】 抑郁症（depression）是由各种原因引起的以抑郁为主要症状的一组心境障碍（mood disorders）或情感性障碍（affective disorders），是一组以抑郁心境自我体验为中心的临床症状群或状态。 【CCMD-3对抑郁的定义】 以心境低落为主，与处境不相称，可以从闷闷不乐到悲痛欲绝，甚至发生木僵。严重者可出现幻觉、妄想等精神病性症状。某些病例的焦虑与运动性激越很显著。 【抑郁症的种类】 一、内源性抑郁症 即有懒、呆、变、忧、虑“五征”（大脑生物胺引对或绝对不足）。 二、反应性抑郁症 即由各种精神刺激，挫折打击所导致的抑郁症。在生活中，突遇天灾人祸、失恋婚变、重病、事业挫折等，心理承受力差的人，容易患反应性抑郁症。 三、隐匿性抑郁症 情绪低下和忧郁症状并不明显，常常表现为各种躯体不适症状，如心悸、胸闷、中上腹不适、气短、出汗、消瘦、失眠等。 四、以学习困难为特征的抑郁症 这类抑郁症，可导致学生产生学习困难，注意力涣散，记忆力下降，成绩全面下降或突然下降，厌学、恐学、逃学或拒学。 五、药物引起的继发性抑郁症 如有的高血压患者，服用降压药后，导致情绪持续忧郁、消沉。 六、躯体疾病引起的继发性抑郁症 如心脏病、肺部疾病、内分泌代谢疾病甚至重感冒、高热等，都可引发这类抑郁症。 七、产后抑郁症 其特别是对自己的婴儿产生强烈内疚、自卑（尤其是农村妇女生女婴后，受到婆母或丈夫的歧视时）、痛恨、不爱或厌恶孩子的反常心理。哭泣、失眠、吃不下东西，忧郁，是这类抑郁症患者的常见症状。 【抑郁症的三大主要症状】 很多人对抑郁症不陌生，但抑郁症与一般的“不高兴”有着本质区别，它有明显的特征，综合起来有三大主要症状，就是情绪低落、思维迟缓和运动抑制。 情绪低落就是高兴不起来、总是忧愁伤感、甚至悲观绝望。《红楼梦》中整天皱眉叹气、动不动就流眼泪的林黛玉就是典型的例子。 思维迟缓就是自觉脑子不好使，记不住事，思考问题困难。患者觉得脑子空空的、变笨了。 运动抑制就是不爱活动，浑身发懒。走路缓慢，言语少等。严重的可能不吃不动，生活不能自理。 【抑郁症的其他症状】 具备以上典型症状的患者并不多见。很多患者只具备其中的一点或两点，严重程度也因人而异。心情压抑、焦虑、兴趣丧失、精力不足、悲观失望、自我评价过低等，都是抑郁症的常见症状，有时很难与一般的短时间的心情不好区分开来。这里向大家介绍一个简便的方法：如果上述的不适早晨起来严重，下午或晚上有部分缓解，那么，你患抑郁症的可能性就比较大了。这就是抑郁症所谓昼重夜轻的节律变化。 【抑郁症最危险的症状】 抑郁症患者由于情绪低落、悲观厌世。严重时很容易产生自杀念头。并且，由于患者思维逻辑基本正常，实施自杀的成功率也较高。自杀是抑郁症最危险的症状之一。据研究，抑郁症患者的自杀率比一般人群高20倍。社会自杀人群中可能有一半以上是抑郁症患者。有些不明原因的自杀者可能生前已患有严重的抑郁症，只不过没被及时发现罢了。由于自杀是在疾病发展到一定的严重程度时才发生的。所以及早发现疾病，及早治疗，对抑郁症的患者非常重要。不要等患者已经自杀了，才想到他可能患了抑郁症。 很多抑郁症患者想到以死来解脱痛苦。患者经常为了结束痛苦，受罪和困惑而产生死亡的念头和行为。 【抑郁症的躯体症状】 抑郁症主要以抑郁心境、思维迟缓和意志活动减退为主，多数病例还存在各种躯体症状。 (1)抑郁心境：基本特点是情绪低落，苦恼忧伤，兴趣索然。感到悲观绝望，痛苦难熬，有度日如年、生不如死的感觉。常用活着无意思、高兴不起来等描述其内心体验。典型者有抑郁情绪，昼重夜轻的特点。常与焦虑共存。(2)思维迟缓：思维联想过程受抑制，反应迟钝，自觉脑子不转了，表现为主动性言语减少，语速明显减慢，思维问题费力。反应慢，需等待很久，在情绪低落影响下，自我评价低，自卑，有无用感和无价值感，觉得活着无意义，有悲观厌世和自杀打算，有自责自罪，认为活着成为累赘，犯了大罪，在躯体不适基础上出现疑病观念，认为自己患了不治之症。 (3)意志活动减退：主动性活动明显减少，生活被动，不愿参加外界和平素感兴趣的活动，常独处。生活懒散，发展为不语不动，可达木僵程度。最危险的是反复出现自杀企图和行为。 (4)躯体症状：大部分抑郁病人都有躯体及其他生物症状，例如心悸、胸闷、胃肠不适、便秘、食欲下降和体重减轻。睡眠障碍突出，多为入睡困难。 (5)其他：抑郁发作时也能出现幻觉，人格解体，现实解体，强迫和恐怖症状。因思维联想显著迟缓及记忆力下降，易影响老年患者的认知功能，出现抑郁性假性老年痴呆症。 轻性抑郁常有头晕、头痛、无力和失眠等主诉，易误诊为神经衰弱，后者起病前有一定的心理社会因素，如长期紧张、用脑过度等，情感以焦虑、脆弱为主，主要临床相是与精神易兴奋相联系的精神易疲劳、心情紧张、烦恼和易激惹等情绪症状，及肌肉紧张性痛和睡眠障碍等生理功能紊乱症状。自知力良好，症状被动性大，求治心切。而抑郁障碍以情绪低落为主，伴思维迟缓，自卑、自罪、想死，及生物学症状(如情绪昼夜轻重，食欲、性欲下降等)，自知力常丧失，不主动求治，可资鉴别。 隐匿性抑郁症是一种不典型的抑郁症，主要表现为反复或持续出现各种躯体不适和植物神经症状，如头疼、头晕、心悸、胸闷、气短、四肢麻木和恶心、呕吐等症状，抑郁情绪往往被躯体症状所掩盖，故又称为抑郁等位症。病人多不找精神科医生，而去其他科就诊。躯体检查及辅助检查往往无阳性表现，易误诊为神经症或其他躯体疾病。对症治疗一般无效，抗抑郁治疗效果显著。 【抑郁症早期症状】 1.抑郁心境程度不同，可从轻度心境不佳到忧伤、悲观、绝望。病人感到心情沉重，生活没意思，高兴不起来，郁郁寡欢，度日如年，痛苦难熬，不能自拔。有些病人也可出现焦虑、易激动、紧张不安。 2.丧失兴趣是抑郁病人常见症状之一。丧失既往生活、工作的热忱和乐趣，对任何事都兴趣索然。体验不出天伦之乐，对既往爱好不屑一顾，常闭门独居，疏远亲友，回避社交。病人常主诉“没有感情了”、“情感麻木了”、“高兴不起来了”。 3.精力丧失，疲乏无力，洗漱、着衣等生活小事困难费劲，力不从心。病人常用“精神崩溃”、“泄气的皮球”来描述自己的状况。 4.自我评价过低：病人往往过分贬低自己的能力，以批判、消极和否定的态度看待自己的现在、过去和将来，这也不行，那也不对，把自己说得一无是处，前途一片黑暗。强烈的自责、内疚、无用感、无价值感、无助感，严重时可出现自罪、疑病观念。 5.病人呈显著、持续、普遍抑郁状态，注意力困难、记忆力减退、脑子迟钝、思路闭塞、行动迟缓，但有些病人则表现为不安、焦虑、紧张和激越。 6.消极悲观：内心十分痛苦、悲观、绝望，感到生活是负担，不值得留恋，以死求解脱，可产生强烈的自杀念头和行为。 7.躯体或生物学症状：抑郁病人常有食欲减退、体重减轻、睡眠障碍、性功能低下和心境昼夜波动等生物学症状，很常见，但并非每例都出现。� 8.食欲减退、体重减轻：多数病人都有食欲不振，胃纳差症状，美味佳肴不再具有诱惑力，病人不思茶饭或食之无味，常伴有体重减轻。 9.性功能减退：疾病早期即可出现性欲减低，男性可能出现阳痿，女病人有性感缺失。 10.睡眠障碍：典型的睡眠障碍是早醒，比平时早2～3小时，醒后不复入睡，陷入悲哀气氛中。 11.昼夜变化：病人心境有昼重夜轻的变化。清晨或上午陷入心境低潮，下午或傍晚渐见好转，能进行简短交谈和进餐。昼夜变化发生率约50％。 【抑郁症的自我测试和断定方法】 抑郁症是一种常见的精神疾病，主要表现为情绪低落，兴趣减低，悲观，思维迟缓，缺乏主动性，自责自罪，饮食、睡眠差，担心自己患有各种疾病，感到全身多处不适，严重者可出现自杀念头和行为。 抑郁症是精神科自杀率最高的疾病。抑郁症目前已成为全球疾病中给人类造成严重负担的第二位重要疾病，对患者及其家属造成的痛苦，对社会造成的损失是其他疾病所无法比拟的。造成这种局面的主要原因是社会对抑郁症缺乏正确的认识，偏见使患者不愿到精神科就诊。在中国，仅有5%的抑郁症患者接受过治疗，大量的病人得不到及时的诊治，病情恶化，甚至出现自杀的严重后果。另一方面，由于民众缺乏有关抑郁症的知识，对出现抑郁症状者误认为是闹情绪，不能给予应有的理解和情感支持，对患者造成更大的心理压力，使病情进一步恶化。下面介绍一种判断自己是否患有抑郁症的简便方法。 请仔细阅读以下问题，圈出最适合自己情况的分数，然后将分数累加，得分在15分以上，说明你应到医院就诊。得分在5～15分之间，说明你有一定的抑郁情绪，也应寻求医学帮助。如果你有自杀或伤害他人的念头，请立即告诉医生。每一项的得分为：“不是”为0分，“偶尔是”为1分，“有时是”为2分，“经常是”为3分。 1.你是否感觉沮丧和忧郁？ 2.过去常做的事，现在做起来是否感到吃力？ 3.你是否无缘无故地感到惊慌和恐惧？ 4.你是否容易哭泣或感觉很想哭？ 5.过去常做的事，你现在是否兴趣减低？ 6.你是否感到坐立不安或心神不定？ 7.你是否晚上不服药就很难轻松入睡？ 8.你是否一走出自己的房间就感到焦虑？ 9.你是否对周围的事物失去兴趣？ 10.你是否毫无原因地感到疲倦？ 11.你是否比平时更爱发脾气？ 12.你是否比平时早醒，醒后就再也睡不好了？ 【抑郁性神经症的诊断 】 有一定的心理社会因素作诱因，慢性起病，肯定而不太严重的抑郁伴有神经症症状，工作、交际、生活能力受影响较轻，有求治欲望，人格完整，病程持续2年以上是诊断抑郁性神经症的主要依据。以下10项内容可作为诊断抑郁性神经症的参考： (1)病前有抑郁性格； (2)有精神因素诱发； (3)精神运动性抑制不明显； (4) 无体重减轻、厌食等生物学症状； (5)心境抑郁为主要症状； (6)伴有焦虑症状； (7)无严重的自责； (8)无妄想、幻觉等精神病性症状； (9)有主动治疗要求； (10)以往没有发作间歇。 【抑郁症的发病率】 抑郁症在西方被称为“蓝色隐忧”，据有关调查显示，在我国抑郁症发病率约为3%-5%，目前已经有超过2600万人患有抑郁症。随着社会的发展，生活在北京、上海及广州等大城市的白领们在高压力高竞争的环境下迅速成为此病的高发人群。令人遗憾的是与高发病率形成鲜明反差的是，目前全国地市级以上医院对抑郁症的识别率不到20%。在现有的抑郁症患者中，只有不到10%的人接受了相关的药物治疗。世界卫生组织最新调查统计分析，全球抑郁症的发生率约为3.1％，而在发达国家接近6％左右，2002年全球重症抑郁病患者已有8900多万人，而全球的抑郁症患者已达3.4亿。在年满20岁的成年人口中，抑郁症患者正以每年11.3％的速率增加。预计到2005年，抑郁症发病率在发达国家将上升到8～10％；到2020年重性易于所致功能残基将升至疾病总类的第2位，仅次于缺血性心脏病。抑郁症在我国的情况也不容乐观，目前抑郁症在我国的发病率大约为4％。据应用新的疾病分类和诊断系统所进行的部分地区流行病学调查资料表明，我国抑郁症患病率约为10‰～15‰左右，已与发达国家统计结果相近。神经精神疾病在我国疾病总负担中排名首位，约占疾病总负担的20％。根据世界卫生组织推算，中国神经精神疾病负担到2020年将上升至疾病总负担的1/4。有资料显示，我国70％的人处于亚健康状态，与心理应激相关的疾病患者约占人群的5％～10％，身心疾病、心理障碍已成为多发病、常见病。2002年我国重点城市典型医院神经系统用药金额已达14.20亿元左右，京沪穗三大城市的比重占63.28％，抗抑郁药约占1／5左右。 【抑郁症的治疗方法】 抑郁症是一种大脑疾患，有其自身发生和发展规律。多年来抑郁症和抗抑郁药的研究，一直是当代精神病学一个重要的研究领域。虽然有关抑郁症的病因和病理生理还不十分清楚，但并不妨碍对此病进行有效治疗。 抑郁症的治疗方法很多，如心理治疗、睡眠剥夺治疗、光疗和电痉挛治疗等，但当代仍以药物治疗为主，心理治疗为辅。需要指出的是抑郁病人常有消极悲观念头，重者轻生厌世，医师应高度警惕并告诫家人严加防范。条件允许最好住院，电痉挛治疗有立竿见影、起死回生的效果，应果断及时采用。 【抑郁症的治疗药物】 抗抑郁药是众多精神药物的一个大类，主要用于治疗抑郁症和各种抑郁状态。这里仅介绍疗效确切，普遍公认的两类药物：
1、《心理学报》双月刊，中国心理学会和中国科学院心理研究所主办，科学出版社出版，主要发表我国心理学家最新、最高水平的心理学科技论文。《心理学报》刊号为ISSN0439-755X，CN 11-2610/B，国内外发行（国内邮发代号82-12，国外发行代号Q147）。 编辑部地址：100101 北京北沙滩中国科学院心理研究所《心理学报》编辑部 电话： E-mail： 2、《心理科学》双月刊，中国心理学会主办，华东师范大学承办，香港大学心理学系协办的综合性心理学学术期刊。该刊是国务院学位办审定的核心期刊。《心理科学》刊号为ISSN1000-6648，CN 31-1582/B。国内外发行（国内邮发代号为4-317，国外发行代号为BM489）。 编辑部地址：200062 上海市中山北路3663号。 电话：； email: 3、《心理科学进展》季刊，中国科学院心理研究所主办，主要发表能够反映国内外心理学各领域研究新进展、新动向、新成果的理论性和综述性论文。《心理科学进展》刊号为ISSN1671-3710，CN 11-4766/R。 邮发代号：2-938 编辑部地址：100101 北京北沙滩 中国科学院心理研究所《心理科学进展》编辑部 电话： E-mail： 4、《心理发展与教育》季刊，国家教育部主管，北京师范大学主办，北京师范大学发展心理研究所承办。是国内唯一的发展心理学与教育心理学专业学术刊物,主要发表儿童青少年心理学和教育心理学领域的高质量研究报告与论文。下设5个栏目：认知与社会性发展、教与学心理学、心理健康与教育、理论探讨与进展、研究方法与工具。 《心理发展与教育》刊号：ISSN 1001－4918 ，CN 11－1608/B 邮发代号：2－913编辑部地址：100875 北京师范大学心理学院发展心理研究所 编辑部电话： E-mail: 、《应用心理学》季刊，浙江省心理学会和浙江大学主办。主要刊登心理学应用研究和应用基础研究的论文、评述、研究报告和学术动态。特别欢迎认知心理、管理心理、工程心理、教育心理、社会心理、心理测量、医学心理、心理卫生和咨询、体育运动心理、文艺心理、司法心理及心理学在其他领域的运用等方面的文章。 刊号：ISSN1006-6020 CN 33-1012/B 编辑部地址：310028 杭州市天目山路34号 电话： E-mail: 、《心理学探新》季刊。江西师范大学、中国心理学会“理论和史”及“学校教育心理学”两个专业委员会共同主办，南京师范大学和华南师范大学共同协办。该刊着力发表心理学理论研究、实证研究和方法研究的探索性文章。主要内容为：心理学理论和史研究、认知心理学研究、发展和教育心理研究、心理测量和心理学研究方法、应用心理研究、心理学教学改革。主要面向专业心理学工作者和广大业余心理学爱好者。 国际刊号为：ISSN1003—5184，国内刊号为：CN36—1228／B 邮发代号为：44-108。 地址：江西师范大学《心理学探新》编辑部 邮编：330027 电话： 0791－8506874 E-mail： 7、《中国心理卫生杂志》国际刊号：ISSN 1000-6729，国内刊号：CN 11-1873/R。月刊。主管单位为中国科学技术协会，主办单位为中国心理卫生协会，挂靠单位为北京大学精神卫生研究所。1991年起被纳入R74神经病学和精神病学类学术核心期刊。 《中国心理卫生杂志》涉及学科包括精神病学与精神卫生学、健康心理学、儿童发展心理学、教育学、社会学等，是跨学科的学术期刊，全面反映我国心理卫生领域的研究现状和学术水平。年发行量在10万册左右。不仅拥有国内相关领域的大量作者，权威的专家评审队伍，还有美国、日本、加拿大、澳大利亚、香港地区的作者和特约编辑。 编辑部地址：北京市海淀区花园北路 51号（邮政编码100083）联系电话：， FAX：， Email: 、《中国临床心理学杂志》季刊，中国心理卫生协会主办，中南大学湘雅二医院承办，香港大学心理系协办。主要发表应用心理学的论文及相关的基础和理论研究成果，内容包括心理咨询与治疗、心理与教育测量、神经心理、健康心理、病人心理和儿少学习和行为问题等。主要面向的读者为临床心理学工作者、心理学工作者、医务人员、儿童保健、教育、司法鉴定、学校卫生、人事管理、人才开发以及其它特殊职业（体育、航空、军事）工作人员。《中国临床心理学杂志》刊号为ISSN 1005-3611, CN 43-1214/R, 国内外公开发行，国内邮发代号 42-122，国外发行代号 4619-QR。 编辑部地址：410011 长沙市人民中路86号中南大学湘雅二医院 电话：或-2662，传真： E-mail： 9、《心理与行为研究》季刊，天津师范大学心理与行为研究中心主办。主要发表认知心理、发展与教育心理、生理与医学心理、心理学史与基本理论、心理测量与研究方法、管理心理等心理学研究的论文。主要面向心理学教学科研工作者、教育工作者、社会工作者和医学工作者等。 《心理与行为研究》刊号为ISSN1672-0628，CN 12-1348/B。 编辑部地址：300074 天津市河西区卫津路241号，天津师范大学南院106信箱《心理与行为研究》编辑部 电话： E-mail： 除了以上介绍的9种期刊外，我国的心理学学术期刊还有《健康心理学杂志》、《四川心理科学》。我国还有台湾出版的《中华心理学刊》（Chinese Journal ofPsychology）、香港出版的《华人心理学报》（Journal of Psychology inChinese Society）。 各类师范院校的学报也有不少心理学研究的专栏！你可以上网查询。
大学生抑郁心理主要缘于：家庭境况；学习压力；认知偏差；能力困扰；目标缺失；失恋；悲观心境。对抑郁大学生心理疏导的基本原则：廓清原委，把准“脉象”；真情实意，精心关爱；循序渐进，持之不懈。对抑郁大学生心理疏导的主要策略：顺应——打开心扉；劝慰——平稳情绪；开导——扩展思维；指导——转变认知；勉励——唤起自信。对抑郁大学生心理疏导的艺术：精选方式；寻觅兴致；注重赞赏；多方配合大学生抑郁心理陈笑丽 付彩云【摘要】：抑郁心理是大学生群体中一种比较普遍的不良情绪表现。其诱发原因主要是大学环境不适应、人际关系矛盾、家庭贫困及失恋等。可以通过心理健康教育，心理治疗和心理调适等手段进行矫治和积极的自我情绪调理。这是防止有抑郁倾向的人发展成心理异常的关键。【关键词】：大学生抑郁心理、矫治、调适西方国家把抑郁症称为“世纪之病”，也有学者称它为“心灵感冒”。据世界卫生组织预测，抑郁症将成为21世纪人类的主要杀手，全球每年约有1.21亿的人会经历一段时间的抑郁，若将轻型抑郁包括在内，抑郁症在全世界的发病率约为11%，而目前全球约有3.4亿的精神抑郁患者，相当于精神分裂症的7倍多，而且这个数字不断上升。又据2002精神卫生局高层会议的调查显示，全世界每年约有100万人自杀身亡。其中，中国有25万人身亡，中国自杀未遂者更高达100万人。《沈阳晚报》记者康科峰从沈阳精神卫生中心获悉，名牌大学患抑郁症的大学生达到学校总人数的35％，抑郁症越来越“偏爱”高学历、高智商人群。笔者在2005年对我区新生1600余人进行的大学生UPI人格问卷调查统计结果显示，有心理问题的人数较之2003年高出5.9个百分点，呈继续上升趋势。对25题（想轻生）做肯定选择者也由0.6％上升到1.05％。其中16题（常常失眠）占心理问题学生的16．52％．这两项均是鉴别抑郁状态的有效项目。一、大生抑郁心理表现及特点大学生的抑郁心理是大学生群体中一种比较普遍的不良情绪表现，是负性情感的增强。悲观、自卑、心灰意懒，悲伤、抑郁的情绪经常占优势，什么事都不能令其高兴。较轻的抑郁情绪，仅表现为对以前感兴趣的事物缺少兴趣，不愿和人来往，但外观上对人的态度变化不明显。严重抑郁情绪则表现苦闷、悲伤、面带愁容、行动减少等抑郁症的症状。它是大学生一种常见的心理障碍。大学生抑郁心理的主要表现：在情绪上忧愁、伤感，心情压抑和苦闷；在认识上自我评价过低（我是班里最差的、最笨的、最无能的）；兴趣减退，逃避校园的各种活动；在学习上缺少信心及主动性，成绩下降；在身体上出现疲惫感、食欲减退、体重下降及记忆力差，失眠、多梦等。偶尔有轻生念头出现，觉得活着太累。大学生抑郁心理特点：从流行病学调查统计表明，大学生容易存在心理不良反应和适应性障碍，相当数量的在校大学生存在不同程度的心理障碍，有些学生甚至达到非常严重的程度。因为心理障碍或精神疾病导致休学、退学人数占患病总人数的30%左右。其中抑郁症占12％。有关研究表明，女大学生发病率高于男性。2005年笔者在我区某高校1200余人的SCL—90（症状自评量表）测试结果中发现，女生抑郁的单因子分比男生高2.89%。二、大学生抑郁心理诱发原因（一）、大学环境的不适应大学生进入大学后，面对的是新的环境，它包括学校的软硬件，学校的内部及周边的环境。新的日常活动环境是指宽松与自律并存的学习环境；统一与独立并存的生活环境；多彩与严谨并存的组织环境；新的人际交往环境表现在与老师、父母、社会及网络交往中出现的新特点。这些环境给人生经验不足、思想游移不定、是非观念薄弱、情感比较脆弱的大学生带来较大的心理压力。而面对这些压力，一时较难适应变化了的新环境，不能及时调节自己的失衡，从而导致心理紧张、烦闷、抑郁，甚至出现消极悲观的情绪体验，对人不感激（有敌意），对物不爱惜，对生活不满意，久而久之势必产生心理障碍。笔者咨询过一位来自哈尔滨的男生，因吃不惯学校食堂的饭而在学校附近的小饭店包伙，离开了家长的束缚，还经常喝点酒。一次酒后，因打开水加塞与一男生大打出手，受到了留校查看的处分。（二）、人际关系矛盾大学校园属人群密集型场所，面对来自不同地域，文化背景、价值观念不尽相同又具有鲜活个性的学子们，人际关系矛盾尤为突出。有相当一部分学生对自己的人际关系不满意，深感人际关系复杂而孤独压抑。在图书馆、自习室食堂、水房，因抢座、占座、买饭、打水时的加塞而造成人际摩擦屡见不鲜。也有一些学生因缺乏交往的经验、技巧和方法，为找不到真正的知己而烦恼，出现不同程度的人际关系焦虑。生活在单亲家庭中长期缺少父爱和母爱的学生，以及儿童时受虐有过家庭暴力经历的人，均在人际关系中显露出性格内向、孤僻与同学格格不入。另外，个别沉迷于网络交往的网瘾者，也表现出了厌学自闭、情绪低落、精力不足、神情呆滞等抑郁心理症状。我曾接待了一位来自东北单亲家庭有抑郁情绪的女学生。开学第一天就因一点小事与同宿舍的一位同学发生口角，母亲当时送她还没有走，她就跟母亲哭闹，要求换班或者退学，无奈母亲托人花钱换了班。接下来学习没有兴趣，经常以头疼为借口逃课，也很少与同学交往，即便是老乡也回避。咨询中得知她父母离异前，父亲经常打她，后来与母亲一起生活，母亲经常教育她，这个社会好人少，只能相信自己。笔者在前述的SCL—90分类统计表也了解到，“最近一段时间最困扰的问题”，选择“人际关系”的为161人，占测试总数的12.90%。（三）、家庭贫困由于我国经济发展不平衡，内蒙古自治区属于西部不发达的少数民族地区，贫困生的比例相对较高。就高校的贫困生而言，尽管谁也不愿贴上“贫困生”的标签，但他们无法逃避的现实却是：在生活条件方面，从吃穿乃至言行举止，都与经济条件好的学生有很大的反差，除了学习上的竞争外，还要承受因高额的学费和生活开支而带来的经济方面的压力，导致有些学生因缺乏经济保障而忧郁不安。有位贫困的女大学生向笔者哭述了这样一件事，一次偶然的机会，她从朋友那里得到一个和自己有同样家境贫寒的本院男学生的QQ号，本想与之探讨贷款和打工等情况，当她发出了“我们不是李嘉诚的儿女，贫穷不是我的过错”时，对方马上挂了线，从此拒绝与之聊天。她因此情绪郁闷而求助于笔者。（四）、失恋有位学者说：“爱有多消魂，就有多伤人”。大学生正值青年期，渴望得到异性的友谊和爱情，恋爱现象逐年增多，但恋爱的成功率却比较低。据某大学调查，90对低年级谈恋爱的学生，到毕业时正式确定关系的仅有17对，占18.8％。由此可见，有许多大学生经受过恋爱挫折，有过失恋的心理体验。由于不能正确对待失恋，有的学生出现了失恋后情绪低沉，精神萎靡不振，丧失自信，产生自卑及强烈的失败感和挫折感。甚至产生轻生的念头。笔者在工作中接待的心理问题学生当中，情感问题占很大一部分。三、 大学生抑郁心理的矫治和调适（一）、大学生抑郁心理的矫治1、加强心理健康教育。对大学生的心理健康教育是全方位的、自始至终的、各年级侧重点不同的教育。首先，优化校园环境。著名教育家苏霍姆林斯基曾说：“用环境、用学生自己创造的情景，用丰富的集体精神生活的一切东西进行教育，这是教育过程中最微妙的领域之一。”这就是说在教育过程中，除了教师外，环境也是教育者。特别是宽松、融洽的人际环境，不仅影响人的情绪、智力、思想、行为，而且可以使人心情舒畅，激发人的毅力和斗志，促进身体和心理健康。第二，思想道德修养课、心理健康教育课是心理教育的主渠道。教师不仅要传授知识，还要注重健康人格的塑造。各级领导、各科教师、教辅人员、管理人员对学生抑郁心理的教育也是义不容辞的。如在在教师和辅导员中选拔了心理教育信息员，以便及时发现问题，相互沟通。第三，发挥学校心理咨询中心的重要作用。对个案咨询固然重要，但更重要的是针对不同年级多发的心理问题以讲座、集体咨询等形式进行辅导（对新生入学的环境适应教育，大四学生就业前心理准备指导）。对心理健康档案中每一个问题学生都要给予高度关注，并做好回访工作。同时在学生中招募自愿者，培训朋辈咨询员。他们对身边的问题学生做情绪疏导效果更佳。另外，可专门对失恋和人际矛盾的学生，分别采取6－8人团体咨询。2、心理治疗。心理治疗是矫治大学生抑郁心理的重要手段。首先，抑郁心理最常用的就是支持性的心理治疗，通过倾听、共情、解释、反复保证和指导等帮助学生正确认识和对待自身抑郁心理的性质，调动其积极性和主动性以配合治疗，这当中支持和鼓励占重要地位。第二，认知疗法对于人际关系不良、抑扬、焦虑等症状的缓解帮助较好。通过纠正不正确的思想、认识抑制和改变那种过分的、狭隘的情绪反应，使学生对人对事对己从新建立一个新的认识结构，提高其自尊心、自信心，使他们的社会适应能力得到恢复，心理状态达到平衡。第三，还可以采用娱乐疗法、色彩疗法、音乐疗法等来陶冶性情，消除抑郁情绪。在治疗过程中，指导教师应注意运用语言和行为策略，采用系统的、活跃的能使学生充分合作的调整干预方式，帮助他们改变对外界信息所做的不良反应，增强适应能力。（二）、大学生抑郁心理的调适大学生抑郁心理的调适主要是指抑郁情绪的自我调理。第一，尝试着多与人们接触和交往。及时向亲友、同学、心理医生、心理热线倾诉淤积在心头的苦闷和烦恼，则可以排淤化结，使受挫的心灵得以平抚，感情的伤口得以愈合。第二，面对现实，了解自己的优点和不足，设定自己的人生目标。千万不要给自己制订一些很难达到的目标。可以将一件大的繁杂的工作分成若干小部分，根据事情的轻重缓急，做力所能及的事，不要对很多事情大包大揽。第三，主动转换自己生活环境和内容，发展自己的才能和兴趣。尽量多参加一些校园的活动和社团组织，尝试着做一些轻微的体育锻炼及文体艺术等活动。抑郁苦闷时，在校园里或郊外散散步，看看电视、电影，或听听音乐、写写日记等，避开引起不良情绪的事件或人，通过转移注意力达到稳定情绪，调整心境的目的。第四，自己创造好心境，学会快乐的生活。积极的自我暗示，热爱生活，宽容、幽默，关心他人，善于倾诉，巧妙遗忘等，都可以使自己创造良好的心境，实现快乐的人生。总之，每个人的情况不同，可能承担生活压力的程度也不同，进行积极的自我身心调适，是防止有抑郁倾向的人发展成心理异常的关键。参考文献：樊富民《大学生心理健康与发展》清华大学出版社，1997年版巨天中主编《跨越心灵的7大障碍》民主与建设出版社2004年1月李幼辉 王志铭主编《精神病学》郑州大学出版社2003年1月
①记忆具有短暂性的最直观原因是为新记忆腾地方。②然而，大脑有很多的神经元和突触，似乎能存储的记忆比一个人实际能存储的要多很多。据估计，人类大脑中大约有800-900亿个神经元(Azevedo et al., 2009).，如果只为特定事件的记忆保留十分之一的容量，那么根据对自联想网络容量的计算估计，一个人可以可靠地存储大约10亿个人的记忆 (Amit et al., 1985)。 此外，当我们考虑稀疏编码的记忆时，这个数字可以增加几个数量级 (Amari, 1989)。③显然，记忆的容量比实际上要的多，那为什么进化却让人的大脑不能如实记忆信息？换言之，既然记忆的持久性有看似明显的好处，那记忆的短暂性是否有其他好处？①我们认为，在这一个既变化又嘈杂的世界中，记忆短暂性是必需的。在不断变化的环境中，遗忘是适应性的，因为它允许更灵活的行为；在嘈杂的世界中，遗忘是适应性的，因为它防止了对特殊事件的过度拟合。②基于这一观点，记忆的永久性并不总是有用的，例如，对于世界上短暂或不常见的方面，记忆的持久性将是有害的，因为它可能导致不灵活的行为、不正确的预测；而只有在保持经验的那些相对稳定、预测新经验的方面时，持久性才是有用的。③因此，只有通过持久性和短暂性的相互作用，记忆才能表现出真正的目的：利用过去智能指导决策(Dudai and Carruthers,2005; Schacter et al., 2007).④下面，我们回顾了使用短暂性来增加行为灵活性和促进泛化的计算案例。此外，我们还确定了短暂性在计算上的使用方式和它在大脑中的实现方式之间的相似性。 神经网络： 对于使用分布式表示的神经网络，新的学习是一个重大的挑战(French,1999;Lewandowsky and Li, 1995; McCloskey and Cohen, 1989; Ratcliff,1990)。挑战有两个方面：新的学习可能会覆盖以前的记忆（即灾难性干扰）；新的学习又会受到已有记忆的阻碍（即积极主动的相互干扰） (Burgess et al., 1991; McCloskey and Cohen, 1989; Palm, 2013; Siegle and Hasselmo, 2002)。这是神经网络中的“稳定性与可塑性”困境(Abraham and Robins, 2005; Carpenter and Grossberg, 1987)。根据传统的观点，记忆的持久性与行为的灵活性是不相容的，因为一个善于保持持久记忆的网络将很难学习新的信息，特别是如果它与以前的经验相冲突的话。 然而，最近使用外部记忆设备或突触的神经网络模型在多个时间尺度上变化，挑战了这种困境的普遍性 (Graves et al., 2016; Kirkpatrick et al., 2017; Santoro et al., 2016)。此外，大脑可以用来解决这个难题的另一个策略是使用正交表示，对经验进行稀疏编码，这可能是由模式分离过程引起的(Yassa and Stark, 2011)。记忆的语境依赖性就是这种策略的一个例子：通过保持正交模式，在特定语境中编码的记忆更可能在该语境中表达，而不是在其他语境中 (Maren et al.,2013)。这种策略最大限度地增加了可以在不受干扰的情况下可以存储在神经网络中的模式数量(Amari, 1989).。 大脑： 然而，在动态环境中，无论容量有何限制，丢弃过时的信息也很重要 (Kraemer and Golding, 1997)。如果环境改变了，但我们的记忆没有改变，那么我们可能会坚持旧记忆，损害我们自己。因此，短暂性可以通过消除过时的信息来促进决策，从而使有机体能够更有效地应对其环境的变化。 最近的研究提供了证据，证明遗忘是动态环境中灵活行为所必需的(Dong et al., 2016; Epp et al., 2016; Shuai et al., 2010)。Shuai和他的同事训练苍蝇辨别两种气味（A和B），并发现抑制Rac1能减缓遗忘。抑制RAC1的苍蝇组表现出逆转学习（A-或B+）受损，说明保留的记忆影响了新的学习；激活RAC1的苍蝇组结果相反，旧记忆的遗忘促进了逆转学习。这种模式的结果扩展到五种不同的苍蝇，它们被设计来表达与自闭症谱系障碍相关的突变，而自闭症谱系障碍也会干扰Rac的活动，所有这些Rac功能受损的苍蝇都表现出遗忘受损，而这反过来又损害了反向学习(Shuai et al., 2010) 别的研究也表明了相同的结果。Epp and colleagues (2016)研究了遗忘（由神经发生介导）后的逆转学习，实验中，他们训练老鼠在水迷宫中找到位置固定的平台，随后在同一个迷宫中对小鼠进行再训练，但平台被移到相反的位置。结果是，海马神经发生水平增强的小鼠能更有效地找到新的平台位置（海马神经发生的增加将会导致最初位置的遗忘）；而海马神经发生水平降低的小鼠时，观察到相反的模式，因为神经发生的抑制维持了最初位置的记忆，干扰了新位置的学习。 在情境-气味配对任务中也观察到类似的结果 (Epp et al., 2016)。训练后，神经发生的增加会导致已学的成对关联的遗忘，但有助于随后的反向学习。但是，这种促进并不是在任何学习中都适用，只有在与原始学习有明显冲突的情况下，才能观察到新学习的益处，比如，神经发生增加的小鼠若接受的是一种新的环境-气味配对训练时，没有表现出益处。这些发现表明，成人海马神经发生促进遗忘，遗忘通过去除或削弱过时信息增强行为灵活性。研究神经发生和灵活性之间关系的相关论文有：Burghardt et al. (2012); Garthe et al. (2009), (2016); Luu et al. (2012); Swan et al. (2014); and Winocur et al. (2012).引用文献： Azevedo et al., 2009：我们发现成年男性大脑中平均含有861±81亿个神经细胞（神经元）和846±98亿个神经细胞（非神经元）。就神经元和非神经元细胞的数量而言，人类大脑是一个等距放大的灵长类大脑。Amari, 1989：当要存储的编码模式的大部分组件是0，只有一小部分组件的比率是1时，编码方案被称为稀疏的。详细分析了稀疏编码联想存储器的存储容量和信息容量，证明了其与神经元数目n logn的比例关系，与一般的非稀疏编码方案（约0.15n）相比，该比例关系非常大。Dudai and Carruthers,2005：研究表明记忆可能是过去的印记，对未来的认知过程至关重要。Schacter et al., 2007：想象未来在很大程度上依赖于可以记忆过去的神经机制。这些发现引出了前瞻性大脑的概念，即大脑的一个关键功能是利用存储的信息来想象、模拟和预测未来可能发生的事件。根据这个想法，我们认为，像记忆这样的过程可以有效地重新概念化。French,1999：本文研究了神经网络中灾难性遗忘问题的产生原因、后果及多种解决方法。这篇综述将考虑大脑是如何克服这个问题的，同时也将探讨这个解决方案对分布式连接网络的影响McCloskey and Cohen, 1989：本文讨论连接主义网络中的灾难性干扰。当网络按顺序训练时，新的学习可能会对旧的学习产生灾难性的干扰。对干扰原因的分析表明，当新的学习可能改变表示旧学习所涉及的权值时，至少会发生一些干扰，仿真结果仅表明在某些特定的网络中，干扰是灾难性的。Ratcliff,1990：利用反向传播学习规则对基于编码器模型的多层存储器连接模型进行了评价。这些模型被应用到标准的识别记忆过程中，在这些过程中，项目被依次研究，然后测试其保留率。这些模型中的顺序学习导致两个主要问题。首先，学得好的信息会随着新信息的学习而迅速被遗忘。第二，学习项目和新项目之间的区别要么随着学习的进行而减少，要么是非单调的。为了解决这些问题，我们研究了多层模型中的网络操作和多层模型的几种变体，包括一个带有预学习内存的模型和一个上下文模型，但是没有一个解决了这些问题。所讨论的问题对应用于人类记忆和任务的连接主义模型提供了限制，在这些任务中，要学习的信息在学习过程中并不全部可用。Burgess et al., 1991：建立了一个神经网络模型，该模型能将人类记忆实验的结果记录在学习项目表上。综述了学习列表的心理学实验。Hopfield-Parisi型神经网络被用来模拟序列回忆中顺序效应的许多简单特征。用模拟的方法研究了项目的召回率与其数量、在列表中的位置和相似度的函数关系。更复杂的实验涉及不同类别的项目，使用相关的活动模式进行建模。通过考虑权重分布和信噪比参数，了解模型的工作原理。 Palm, 2013：介绍了近40年来神经联想记忆的理论、实践和技术发展。指出了关联记忆模式稀疏编码的重要性。文中还提到了联想记忆网络在大规模脑建模中的应用。Siegle and Hasselmo, 2002：连接主义模型被认为是理解心理障碍的本质和指导其评估的有希望的工具。具体来说，连接主义模型可以指导评估过程的以下方面：了解哪些结构与评估相关，设计评估这些结构的方法，以及了解评估数据中的个体差异。Abraham and Robins, 2005：记忆维持被广泛认为涉及在学习过程中在相关神经回路中设置的突触重量的长期保留。然而，尽管最近出现了令人兴奋的技术进步，但还无法通过实验证实这一直观的吸引人的假设。人工神经网络提供了一种可供选择的方法，因为它们允许在学习和保持过程中连续监测单个连接权重。在这种模型中，如果网络要在学习新信息的同时保留先前存储的材料，则需要不断改变连接权重。因此，突触变化的持续时间并不一定定义记忆的持久性；相反，很可能需要调节突触稳定性和突触可塑性的平衡，才能在真实的神经元回路中获得最佳的记忆保持。Carpenter and Grossberg, 1987：自适应共振结构是一种神经网络，它能实时地自组织稳定的模式识别码，以响应任意的输入模式序列。本文介绍了ART2，一类自适应共振结构，ART2体系结构体现了许多设计原则的解决方案，例如稳定性-可塑性权衡、搜索-直接访问权衡和匹配-重置权衡。Graves et al., 2016：人工神经网络在感觉处理、序列学习和强化学习方面有着显著的优势，但由于缺乏外部记忆，它在表示变量和数据结构以及长时间存储数据方面的能力有限。这里我们介绍了一个机器学习模型，称为可微神经计算机（DNC），它由一个可以读写外部存储器矩阵的神经网络组成，类似于传统计算机中的随机存取存储器。像传统的计算机一样，它可以使用内存来表示和操作复杂的数据结构，但是，像神经网络一样，它可以从数据中学习这样做。结果表明，DNC有能力解决没有外部读写存储器的神经网络无法完成的复杂、结构化任务。Kirkpatrick et al., 2017：以顺序方式学习任务的能力对人工智能的发展至关重要。到目前为止，神经网络还不能做到这一点。我们表明，有可能克服这一限制，并培训网络，使其能够保持对长期没有经历的任务的专门知识，我们通过有选择地减缓对那些任务重要的权重的学习来记住旧任务结果，证明了我们的方法是可伸缩和有效的。Santoro et al., 2016：在系统整合的过程中，有一个从依赖于详细的情节记忆到普遍的示意记忆的转变。这种转换有时被称为“记忆转换”，这里我们展示了记忆转换以前未被重视的优点，即它在动态环境中增强强化学习的能力。我们开发了一个神经网络，它被训练在奖赏地点不断变化的觅食任务中寻找奖赏。该网络可以使用特定位置的存储器（情节存储器）和位置的统计模式（示意存储器）来指导其搜索。我们的工作重新提出了为什么会发生记忆转换的理论问题，将焦点从避免记忆干扰转移到跨多个时间尺度加强强化学习Yassa and Stark, 2011：区分相似经历的能力是情景记忆的一个重要特征。这种能力长期以来被假设需要海马体，计算模型表明它依赖于模式分离。然而，关于海马体在模式分离中的作用的经验数据直到最近才有，本文综述了几类数据。我们讨论了老化和成年神经发生对模式分离的影响，同时也强调了跨物种和跨途径连接的几个挑战，并提出了未来的研究方向。Maren et al.,2013：语境围绕着事件并赋予事件以意义；它们对于回忆过去、解释现在和预测未来至关重要。事实上，大脑将信息语境化的能力允许巨大的认知和行为灵活性。对啮齿动物和人类的巴甫洛夫恐惧调节和消失的研究表明，包括海马体、杏仁核和内侧前额叶皮层在内的神经回路参与了学习和记忆过程，从而使情境依赖行为得以实现。Kraemer and Golding, 1997：本文综述了人类适应性遗忘的研究现状，并提出了动物适应性遗忘的观点。讨论内容包括关于遗忘的理论预设，对动物适应性遗忘的选择性现象的回顾，对这种遗忘的可能机制（可恢复性）的描述，以及这一分析对记忆的心理和神经生物学方法的影响处理。Dong et al., 2016：在这项研究中，我们使用反向学习任务来测量果蝇的行为灵活性，并确定果蝇中多个自闭症风险基因同源物功能缺失突变的影响。5个具有不同分子功能的孤独症危险基因的突变都导致了类似的行为不灵活表型，表现为逆转学习障碍。这些逆转学习缺陷是由于无法遗忘，或者更确切地说，是由于无法激活Rac1（Ras相关的C3肉毒毒素底物1）依赖性遗忘。因此，行为诱发的Rac1依赖性遗忘激活对孤独症风险基因具有聚合功能。Epp et al., 2016：通过控制海马神经发生的水平，我们发现神经发生调节这种形式的主动干预。海马神经发生的增加削弱了现有的记忆，从而促进了新的、相互冲突的信息在小鼠中的编码。相反，神经发生的减少稳定了现有的记忆，并阻碍了新的、相互冲突的信息的编码。这些结果表明，减少主动干扰是神经发生诱发遗忘的适应性益处。Shuai et al., 2010：最初获得的记忆如果不巩固就会迅速消失。这种记忆衰退被认为是由于新获得的记忆固有的不稳定性，或者是由于随后获得的信息的干扰。本文报道果蝇G蛋白Rac依赖性遗忘机制在被动记忆衰退和干扰性遗忘中的作用。Rac活性的抑制导致早期记忆衰退的减慢，从几个小时延长到一天以上，并阻断干扰引起的遗忘。相反，蘑菇体神经元Rac活性的升高会加速记忆衰退。这种遗忘机制不影响记忆获得，独立于Rutabaga腺苷酸环化酶介导的记忆形成机制。内源性Rac激活在不同时间尺度上被诱发，在被动衰退中逐渐丧失记忆，在逆转学习中急性记忆消失。我们认为Rac在肌动蛋白细胞骨架重塑中的作用可能与记忆丧失有关Burghardt et al. (2012)：海马体参与分离记忆，这是一种利用模式分离的神经过程并允许认知灵活性的能力。我们使用主动回避任务的变体和两种独立的方法，即切除成年出生的神经元、海马局部X射线照射和胶质纤维酸性蛋白阳性神经前体细胞的基因消融，评估了成年海马神经发生在认知灵活性中的作用。结果证明，当成人的神经发生需要改变对刺激诱发记忆的学习反应时，它有助于认知灵活性Garthe et al. (2009)：尽管在过去的几年里取得了巨大的进展，新生颗粒细胞对成年海马功能的具体贡献仍不清楚。我们假设为了解决这个问题，必须特别注意学习测试的具体设计、分析和解释。因此，我们设计了一个行为实验，根据计算模型得出的假设，预测新的神经元可能与学习条件特别相关，在学习条件中，新的方面在熟悉的情况下出现，从而对水迷宫的参考记忆版本中的（再）学习的质量方面提出了很高的要求替莫唑胺（TMZ）对成人神经发生的任务抑制引起高度特异性的学习障碍。小鼠在隐藏平台版的Morris水迷宫中进行测试（每天6次，持续5天，第4天平台位置反转）。在四个治疗周期结束后4周进行测试，以尽量减少测试时潜在可招募的新神经元数量。神经发生的减少并没有改变CA3和齿状回的长时程增强，但消除了齿状回LTP中属于新生神经元的部分。TMZ在测试时没有任何明显的副作用，并且治疗组和对照组都学会了寻找隐藏的平台。然而，对搜索策略的定性分析显示，治疗组小鼠并没有向空间精确的搜索策略前进，特别是在学习改变的目标位置（逆转）时。因此，齿状回中的新神经元似乎对于增加海马依赖性学习质量参数的灵活性是必要的。我们发现，缺乏成年颗粒细胞特别导致动物无法精确定位隐藏目标，这也与齿状回的特殊作用有关在生成一个度量而不仅仅是一个环境的结构图。由于成年海马神经发生受到抑制而发现高度特异性的行为缺陷，因此可以将细胞海马可塑性与理论模型中定义明确的假设联系起来。Garthe et al. (2016)：我们在此证明，生活在刺激丰富的环境（ENR）中，可以改善水迷宫学习的特定关键指标，这些指标在先前的功能丧失实验中已被证明依赖于成人海马神经发生。通过分析小鼠在水迷宫中寻找隐藏平台的策略，发现ENR通过增加使用有效搜索策略的概率来促进任务的获取。当逃生平台移到新的位置时，ENR也增强了动物的行为灵活性。替莫唑胺可以减少成年神经发生，它可以消除ENR对获得性和灵活性的影响，同时不影响水迷宫学习的其他方面。这些特征性效应和相互依赖性在第二种神经源性行为刺激——自愿性车轮转动（RUN）的平行实验中没有发现。由于成人神经发生的组织学评估必然是一个终点测量，因此只能推断整个实验过程中的神经发生水平，本研究将行为参数作为分析终点。尽管体力活动与前体细胞增殖、学习和新神经元存活之间的关系已经很好地建立起来，但这里描述的特定功能效应与干细胞生态位的动态变化之间的关系仍有待解决。然而，我们的研究结果支持这样一个假设：成人神经发生是一个关键的机制，是领导一个积极生活、丰富经验的有益影响的基础Luu et al. (2012：海马齿状回成体神经发生在学习记忆中起重要作用。然而，新神经元对海马功能的确切贡献仍然存在争议。新的证据表明，当相似的项目必须在不同的时间学习时，神经发生对于模式分离和减轻干扰是重要的。在本研究中，我们使用最近开发的具有这些特定特征的嗅觉记忆任务来直接测试这种预测。在这项任务中，老鼠学习两个高度干扰的气味对列表，一个接一个，在相同或不同的环境中。与我们的假设一致，局灶性颅骨照射导致齿状回内的神经发生选择性减少，显著削弱了学习第二个列表期间克服干扰的能力。学习单一气味清单的能力没有受到影响。我们还发现，在海马依赖性空间交替任务中，辐射对学习没有影响。尽管这两项任务都涉及到学习干扰反应，但学习干扰项目的时间过程有所不同。学习干扰气味列表是在几个会话过程中顺序进行的，而学习干扰空间位置是在每个会话中同时进行的。因此，新神经元的逐渐增加可能为嗅觉任务而不是迷宫任务提供了模式分离机制。这些发现证明了神经发生在解决干扰中的作用，并且它们与模型一致，表明神经发生在模式分离中的关键作用。Winocur et al. (2012)：在高干扰或低干扰条件下，给予低剂量辐射抑制海马神经发生或假治疗的大鼠视觉辨别任务。一半的老鼠从事跑步活动，另一半没有。在非跑步者中，照射对学习没有影响，在低干扰条件下也没有记忆辨别反应，但照射治疗增加了他们对干扰的易感性，导致先前学习辨别的记忆丧失。参与跑步活动的受照大鼠表现出神经生长增强和对记忆损伤的保护。研究结果表明，成年期海马细胞在区分冲突性、语境依赖性记忆方面发挥了作用，进一步证明了神经发生在海马敏感记忆任务中的重要性。这一结果与海马功能的计算模型一致，海马功能的计算模型明确了神经发生在学习和记忆过程中干扰影响的调节中的中心作用
从简单地剪切致病基因，到开发出不再传播疾病的工程动物，基因编辑技术已经释放出巨大的潜力。随着研究的深入，科学界还发现，除了编辑具有遗传讯息的DNA片段，编辑RNA可以在不改变基因组的情况下，帮助调整基因表达方式，此外，RNA的寿命是相对短暂的，这也意味着它的变化是可以逆转的，从而避免基因工程中的巨大风险。
2017年10月，来自Broad研究所的张锋研究团队在《自然》期刊上发表了题为“RNA targeting with CRISPR-Cas13”的文章，首次将CRISPR-Cas13系统公之于众，证实了CRISPR-Cas13可以靶向哺乳动物细胞中的RNA。仅仅时隔三周，又一篇名为“RNA editing with CRISPR-Cas13”的力作发表于《科学》期刊。在该研究中，张锋研究团队再次展示了这一RNA编辑系统，能有效地对RNA中的腺嘌呤进行编辑。
在CRISPR出现之前，RNAi是调节基因表达的理想方法。但是Cas13a酶一大优势在于更强的特异性，而且这种本身来自细菌的系统对哺乳动物细胞来说，并不是内源性的，因此不太可能干扰细胞中天然的转录。相反，RNAi利用内源性机制进行基因敲除，对本身的影响较大。但CRISPR-Cas13系统还有一个重要的问题，Cas13a酶本质上是一种相对较大的蛋白质，因此很难被包装到靶组织中，这也可能成为RNA编辑技术临床应用的一大障碍。
2018年3月16日，一项发表在《细胞》期刊的重磅成果为RNA编辑技术带来一大步飞跃，来自美国Salk研究所的科学家利用全新的CRISPR家族酶扩展了RNA编辑能力，并将这个新系统命名为“CasRx”。
CasRx（品红色）在人类细胞核中靶向RNA（灰色），Salk研究所
“生物工程师就像自然界的侦探一样，在DNA模式中寻找线索来帮助解决遗传疾病。CRISPR彻底改变了基因工程，我们希望将编辑工具从DNA扩展到RNA。”研究领导者Patrick Hsu博士表示，“RNA信息是许多生物过程的关键介质。在许多疾病中，这些RNA信息失去了平衡，因此直接靶向RNA的技术将成为DNA编辑的重要补充。”
除了高效性且无明显脱靶效应，新系统的一个关键特征是其依赖于一种比以前研究中物理尺寸更小的酶。 这对RNA编辑技术至关重要，这使得该编辑工具能够更容易被包装到病毒载体，并进入细胞进行RNA编辑。来自东京大学的科学家Hiroshi Nishimasu并未参与这项研究，他表示：“在这项研究中，研究人员发现了一种较Cas13d更加‘紧凑’的酶CasRx。从基础研究到治疗应用，我认为CasRx将成为非常有用的工具。”
此外，在这项研究中，研究人员还展示了利用这种新型RNA编辑系统来纠正RNA过程的能力。他们将CasRx包装到病毒载体中，并将其递送到利用额颞叶痴呆（FTD）患者干细胞中培养的神经细胞，最终使tau蛋白水平恢复到健康水平上，有效率达到80%。
Patrick Hsu博士最后说道：“基因编辑技术通过对DNA的切割带来基因序列的改变。在经过基因编辑的细胞中，其效果是永久的。虽然基因编辑技术能够很好地将基因完全关闭，但对调节基因的表达上并不那么优秀。展望未来，这一最新工具将在RNA生物学研究中发挥重要作用，并有望在未来凭借该技术对RNA相关疾病进行治疗。”
该研究探索了Cas13d家族蛋白CasRx敲低目的基因的最佳sgRNA组合，通过尾静脉注射质粒的方式，将CasRx系统和靶向Pten基因的sgRNA导入到小鼠肝脏细胞中，成功在小鼠肝脏中实现了Pten的高效沉默。
3月18日，《蛋白质与细胞》期刊在线发表了《Cas13d介导的肝脏基因表达下调对代谢功能的调控》的研究论文，该研究由中科院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室杨辉研究组和上海科技大学生命科学与技术学院黄鹏羽研究组合作完成。该研究探索了Cas13d家族蛋白CasRx敲低目的基因的最佳sgRNA组合，通过尾静脉注射质粒的方式，将CasRx系统和靶向Pten基因的sgRNA导入到小鼠肝脏细胞中，成功在小鼠肝脏中实现了Pten的高效沉默，证实了CasRx系统在成体动物体内也具有靶向沉默RNA的活性，通过增强下游蛋白AKT的磷酸化，影响了糖脂代谢相关基因的表达。同时，利用AAV递送CasRx和靶向Pscsk9的sgRNA到小鼠肝脏，有效降低了肝脏中PCSK9的蛋白表达，以及小鼠血液中的胆固醇水平。这为治疗后天性的代谢疾病提供了新方案。
同时，杨辉研究组与上海交通大学医学院附属上海第一人民医院孙晓东研究组合作，也探究了CasRx预防严重的眼部疾病——年龄相关性黄斑变性（AMD）的可能性，研究人员发现在体内使用CasRx敲低Vegfa的mRNA可以显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成（CNV）的面积，验证了将RNA靶向的CRISPR系统用于治疗应用的潜力。相关研究论文《CasRx介导的RNA靶向策略可防止年龄相关的黄斑变性的小鼠模型中的脉络膜新生血管形成》3月3日在《国家科学评论》在线发表。
近年来，CRISPR/Cas9技术因其强大且便捷的DNA编辑能力而受到广泛关注。2016年，张锋实验室发现了一种新的Cas蛋白Cas13a，可以靶向RNA进行切割。之后人们又陆续发现了靶向RNA的Cas13b, Cas13c。由于Cas13家族蛋白靶向RNA的特点，理论上在一些特定疾病的检测和治疗上具有独特优势，因而成为近年来的研究热点。2018年，加州大学伯克利分校Patrick Hsu实验室发现了Cas13d家族。他们发现与RNA干扰技术相比，Cas13d介导的基因沉默具有更高的特异性（与数百个shRNA脱靶相比，Cas13d没有脱靶）和敲除效率（Cas13d达到96％，shRNA达到65％）。而与Cas9介导的基因敲除技术相比，Cas13d介导的基因沉默不会改变基因组DNA，因此这种基因沉默是可逆的，从而对一些后天性疾病（如因不良生活习惯导致的高血脂等后天代谢性疾病）的治疗更有优势。其中Cas13d家族的CasRx蛋白由于体积小，效率高，被认为是在未来应用中最具有优势的Cas13蛋白。
此前的工作都在细胞水平证明了CasRx的高效性和特异性，杨辉研究组的这两篇文章则更进一步在动物体内证明了CasRx的活性，为临床提供了可能性。为证明CasRx在动物体内的活性，研究人员分别针对目的基因进行了sgRNA的体外筛选，然后采用尾静脉注射敲低Pten的质粒、尾静脉注射敲低Pcsk9的AAV8病毒、眼部注射敲低Vegfa的AAV病毒。对注射后的小鼠进行相应分析，分别得到Pten基因下调及其下游蛋白AKT的磷酸化上调，Pcsk9下调造成血清胆固醇下调；Vegfa下调显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成（CNV）的面积。
2020年3月18日，《蛋白质与细胞》期刊在线发表了《Cas13d介导的肝脏基因表达下调对代谢功能的调控》的研究论文，该研究由中科院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室杨辉研究组和上海科技大学生命科学与技术学院黄鹏羽研究组合作完成。该研究探索了Cas13d家族蛋白CasRx敲低目的基因的最佳sgRNA组合，通过尾静脉注射质粒的方式，将CasRx系统和靶向 Pten 基因的sgRNA导入到小鼠肝脏细胞中，成功在小鼠肝脏中实现了 Pten 的高效沉默， 证实了CasRx系统在成体动物体内也具有靶向沉默RNA的活性， 通过增强下游蛋白AKT的磷酸化，影响了糖脂代谢相关基因的表达。同时，利用AAV递送CasRx和靶向 Pscsk9 的sgRNA到小鼠肝脏， 有效降低了肝脏中PCSK9的蛋白表达，以及小鼠血液中的胆固醇水平 。这为治疗后天性的代谢疾病提供了新方案。
同时，杨辉研究组与上海交通大学医学院附属上海第一人民医院孙晓东研究组合作，也 探究了CasRx预防严重的眼部疾病——年龄相关性黄斑变性（AMD）的可能性，研究人员发现在体内使用CasRx敲低 Vegfa的mRNA可以显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成（CNV）的面积**，验证了将RNA靶向的CRISPR系统用于治疗应用的潜力。相关研究论文《CasRx介导的RNA靶向策略可防止年龄相关的黄斑变性的小鼠模型中的脉络膜新生血管形成》3月3日在《国家科学评论》在线发表。
近年来，CRISPR/Cas9技术因其强大且便捷的DNA编辑能力而受到广泛关注。2016年，张锋实验室发现了一种新的Cas蛋白Cas13a，可以靶向RNA进行切割。之后人们又陆续发现了靶向RNA的Cas13b, Cas13c。由于Cas13家族蛋白靶向RNA的特点，理论上在一些特定疾病的检测和治疗上具有独特优势，因而成为近年来的研究热点。2018年，加州大学伯克利分校Patrick Hsu实验室发现了Cas13d家族。他们发现与RNA干扰技术相比，Cas13d介导的基因沉默具有更高的特异性（与数百个shRNA脱靶相比， Cas13d没有脱靶）和敲除效率（Cas13d达到96％ ，shRNA达到65％）。而与Cas9介导的基因敲除技术相比， Cas13d介导的基因沉默不会改变基因组DNA，因此这种基因沉默是可逆的 ，从而对一些后天性疾病（如因不良生活习惯导致的高血脂等后天代谢性疾病）的治疗更有优势。其中Cas13d家族的CasRx蛋白由于体积小，效率高，被认为是在未来应用中最具有优势的Cas13蛋白。
此前的工作都在细胞水平证明了CasRx的高效性和特异性，杨辉研究组的这两篇文章则更进一步在动物体内证明了CasRx的活性，为临床提供了可能性 。为证明CasRx在动物体内的活性，研究人员分别针对目的基因进行了sgRNA的体外筛选，然后采用尾静脉注射敲低 Pten 的质粒、尾静脉注射敲低 Pcsk9 的AAV8病毒、眼部注射敲低 Vegfa 的AAV病毒。对注射后的小鼠进行相应分析，分别得到 Pten 基因下调及其下游蛋白AKT的磷酸化上调， Pcsk9 下调造成血清胆固醇下调； Vegfa 下调显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成（CNV）的面积。
图1 CasRx介导的 Pten 体内体外的下调（ Protein & Cell ）
A.质粒示意图；B.N2a细胞中 Pten 的下调；C.Western检测PTEN及AKT的表达； D.CasRx与shRNA脱靶比较；E.尾静脉注射质粒示意图；F.G.H.免疫荧光，qPCR，western分别检测 Pten 及p-AKT的表达
图2 血清胆固醇的调节以及 Pcsk9 的可逆调控（ Protein & Cell ）
A.针对 Pcsk9 的AAV8病毒注射示意图；B.肝组织中 Pcsk9 的表达量；C.血清 PCSK9 的表达量；D.血清胆固醇水平；E.F.血清ALT和AST的测定；G.可逆调节注射示意图； H. Pcsk9 的动态调控。
图3 AAV介导CasRx减少了AMD小鼠模型中CNV的面积（National Science Review）
A.小鼠和人序列比较以及sgRNA示意图；B.C.在293T和N2a细胞中敲低 Vegfa ；D.VEGFA蛋白的表达；E.AAV病毒质粒示意图；F.实验流程图；G.CasRx的mRNA表达水平；H.I.激光烧伤之前或之后7天的 Vegfa mRNA水平；J.CNV诱导3天后的VEGFA蛋白水平；K.激光烧伤7天后，用PBS或AAV-CasRx- Vegfa 注射的代表性CNV图像；L.M.CNV面积统计。
2020 年 4 月 8 日， Cell 期刊在线发表了题为 《Glia-to-Neuron Conversion by CRISPR-CasRx Alleviates Symptoms of Neurological Disease in Mice》 的研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室 杨辉 研究组完成。
该项研究通过运用最新开发的 RNA 靶向 CRISPR 系统 CasRx 特异性地在视网膜穆勒胶质细胞中敲低 Ptbp1 基因的表达，首次在成体中实现了视神经节细胞的再生，并且恢复了永久性视力损伤模型小鼠的视力。同时，该研究还证明了这项技术可以非常高效且特异地将纹状体内的星形胶质细胞转分化成多巴胺神经元，并且基本消除了帕金森疾病的症状。该研究将为未来众多神经退行性疾病的治疗提供一个新的途径。
人类的神经系统包含成百上千种不同类型的神经元细胞。在成熟的神经系统中，神经元一般不会再生，一旦死亡，就是永久性的。神经元的死亡会导致不同的神经退行性疾病，常见的有阿尔兹海默症和帕金森症。此类疾病的病因尚不明确且没有根治的方法，因此对人类的健康造成巨大威胁。据统计，目前全球大约有 1 亿多的人患有神经退行性疾病，而且随着老龄化的加剧，神经退行性疾病患者数量也将逐渐增多。
在常见的神经性疾病中，视神经节细胞死亡导致的永久性失明和多巴胺神经元死亡导致的帕金森疾病是尤为特殊的两类，它们都是由于特殊类型的神经元死亡导致。我们之所以能看到外界绚烂多彩的世界，是因为我们的眼睛和大脑中存在一套完整的视觉通路，而连接眼睛和大脑的神经元就是视神经节细胞。
作为眼睛和大脑的唯一一座桥梁，视神经节细胞对外界的不良刺激非常敏感。研究发现很多眼疾都可以导致视神经节细胞的死亡，急性的如缺血性视网膜病，慢性的如青光眼。视神经节细胞一旦死亡就会导致永久性失明。据统计，仅青光眼致盲的人数在全球就超过一千万人。
帕金森疾病是一种常见的老年神经退行性疾病。它的发生是由于脑内黑质区域中一种叫做多巴胺神经元的死亡，从而导致黑质多巴胺神经元不能通过黑质-纹状体通路将多巴胺运输到大脑的另一个区域纹状体。目前，全球有将近一千万人患有此病，我国尤为严重，占了大约一半的病人。 如何在成体中再生出以上两种特异类型的神经元，一直是全世界众多科学家努力的方向。
该研究中，研究人员首先在体外细胞系中筛选了高效抑制 Ptbp1 表达的 gRNA，设计了特异性标记穆勒胶质细胞和在穆勒胶质细胞中表达 CasRx 的系统。所有元件以双质粒系统的形式被包装在 AAV 中并且通过视网膜下注射，特异性地在成年小鼠的穆勒胶质细胞中下调 Ptbp1 基因的表达。
大约一个月后，研究人员在视网膜视神经节细胞层发现了由穆勒胶质细胞转分化而来的视神经节细胞，并且转分化而来的视神经节细胞可以像正常的细胞那样对光刺激产生相应的电信号。
研究人员进一步发现，转分化而来的视神经节细胞可以通过视神经和大脑中正确的脑区建立功能性的联系，并且将视觉信号传输到大脑。在视神经节细胞损伤的小鼠模型中，研究人员发现转分化的视神经细胞可以让永久性视力损伤的小鼠重新建立对光的敏感性。
为进一步发掘 Ptbp1 介导的胶质细胞向神经元转分化的治疗潜能，研究人员证明了该策略还能特异性地将纹状体中的星形胶质细胞非常高效的转分化为多巴胺神经元，并且证明了转分化而来的多巴胺神经元能够展现出和黑质中多巴胺神经元相似的特性。
在行为学测试中，研究人员发现这些转分化而来的多巴胺神经元可以弥补黑质中缺失的多巴胺神经元的功能，从而将帕金森模型小鼠的运动障碍逆转到接近正常小鼠的水平。
需要指出的是，虽然科学家们在实验室里取得了重要进展，但是要将研究成果真正应用于人类疾病的治疗，还有很多工作要做：人类的视神经节细胞能否再生？帕金森患者是否能通过该方法被治愈？这些问题有待全世界的科研工作者共同努力去寻找答案。
（上）CasRx 通过靶向的降解 Ptbp1 mRNA 从而实现 Ptbp1 基因表达的下调。
（中）视网膜下注射 AAV-GFAP-CasRx-Ptbp1 可以特异性的将视网膜穆勒胶质细胞转分化为视神经节细胞，转分化而来视神经节细胞可以和正确的脑区建立功能性的联系，并且提高永久性视力损伤模型小鼠的视力。
（下）在纹状体中注射 AAV-GFAP-CasRx-Ptbp1 可以特异性的将星形胶质细胞转分化为多巴胺神经元，从而基本消除了帕金森疾病模型小鼠的运动症状。
RNA-editing Cas13 enzymes have taken the CRISPR world by storm. Like RNA interference, these enzymes can knock down RNA without altering the genome , but Cas13s have higher on-target specificity. New work from Konermann et al. and Yan et al. describes new Cas13d enzymes that average only 2.8 kb in size and are easy to package in low-capacity vectors! These small, but mighty type VI-D enzymes are the latest tools in the transcriptome engineering toolbox.
Microbial CRISPR diversity is impressive, and researchers are just beginning to tap the wealth of CRISPR possibilities. To identify Cas13d, both groups used very general bioinformatic screens that looked for a CRISPR repeat array near a putative effector nuclease. The Cas13d proteins they identified have little sequence similarity to previously identified Cas13a-c orthologs, but they do include HEPN nuclease domains characteristic of the Cas13 superfamily. Yan et al. proceeded to study orthologs from Eubacterium siraeum (EsCas13d) and Ruminococcus sp. (RspCas13d), while Konermann et al. characterized orthologs from “Anaerobic digester metagenome” (AdmCas13d) and Ruminococcus flavefaciens (nicknamed CasRx), as well as EsCas13d.
Like other Cas13 enzymes, the Cas13d orthologs described in these papers can independently process their own CRISPR arrays into guide RNAs. crRNA cleavage is retained in dCas13d and is thus HEPN-independent. These enzymes also do not require a protospacer flanking sequence, so you can target virtually any RNA sequence ! In bacteria, Cas13d-mediated cleavage promotes collateral cleavage of other RNAs. As with other Cas13s, this collateral cleavage does not occur when Cas13d is expressed in a mammalian system.
Since Cas13d is functionally similar to previously discovered Cas13 enzymes - what makes these orthologs so special? The first property is size - Cas13d enzymes have a median length of ~930aa - making them 17-26% smaller than other Cas13s and a whopping 33% smaller than Cas9! Their small size makes then easy to package in low-capacity vectors like AAV, a popular vector due to its low immunogenicity. But these studies also identified other advantages, including Cas13d-specific regulatory proteins and high targeting efficiency, both of which are described below.
The majority of Type VI-D loci contain accessory proteins with WYL domains (named for the three conserved amino acids in the domain). Yan et al. from Arbor Biotechnologies found that RspCas13d accessory protein RspWYL1 increases both targeted and collateral RNA degradation by RspCas13d. RspWYL1 also increased EsCas13d activity, indicating that WYL domain-containing proteins may be broader regulators of Cas13d activity. This property makes WYL proteins an intriguing counterpart to anti-CRISPR proteins that negatively modulate the activity of Cas enzymes, some of which are also functional in multiple species (read Arbor Biotechnologies' press release about their Cas13d deposit here ).
Not all Cas13d proteins are functional in mammalian cells, but Konermann et al. saw great results with CasRx and AdmCas13d fused to a nuclear localization signal (NLS). In a HEK293 mCherry reporter assay, CasRx and AdmCas13d produced 92% and 87% mCherry protein knockdown measured by flow cytometry, respectively. Cas13d CRISPR array processing is robust, with CasRx and either an unprocessed or processed gRNA array (22 nt spacer with 30 nt direct repeat) mediating potent knockdown. Multiplexing from the CRISPR array yielded >90% knockdown by CasRx for each of four targets, including two mRNAs and two nuclear long non-coding RNAs.
One interesting twist to Cas13d enzymes is their cleavage pattern: EsCas13d produced very similar cleavage products even when guides were tiled across a target RNA, indicating that this enzyme does not cleave at a predictable distance from the targeted region. Konermann et al. show that EsCas13d favors cleavage at uracils, but a more detailed exploration of this cleavage pattern is necessary.
Konermann et al. compared CasRx to multiple RNA regulating methods: small hairpin RNA interference, dCas9-mediated transcriptional inhibition (CRISPRi), and Cas13a/Cas13b RNA knockdown. CasRx was the clear winner with median knockdown of 96% compared to 65% for shRNA, 53% for CRISPRi, and 66-80% for other Cas13a and Cas13b effectors. Like previously characterized Cas13 enzymes, CasRx also displays very high on-target efficiency; where shRNA treatment produced 500-900 significant off-targets, CasRx displayed zero. Unlike Cas9, for which efficiency varies widely across guide RNAs, each guide tested with CasRx yielded >80% knockdown. It seems that CasRx may make it possible to target essentially any RNA in a cell.
Since catalytically dead dCasRx maintains its RNA-binding properties, Konermann et al. tested its ability to manipulate RNA species through exon skipping. Previous CRISPR exon-skipping approaches used two guide RNAs to remove a given exon from the genome, and showed success in models of muscular dystrophy . In this case, Konermann et al. targeted MAPT , the gene encoding dementia-associated tau, delivering dCasRx and a 3-spacer array targeting the MAPT exon 10 splice acceptor and two putative splice enhancers. After AAV-mediated delivery to iPS-derived cortical neurons, dCasRx-mediated exon skipping improved the ratio of pathogenic to non-pathogenic tau by nearly 50%, showing proof-of-concept for pre-clinical and clinical applications of dCasRx.
The identification of Type VI Cas13d enzymes is another win for bioinformatic data mining. As we continue to harness the natural diversity of CRISPR systems, only time will tell how large the genome and transcriptome engineering toolbox will be. It is, however, certain that the impact of CRISPR scientific sharing will continue to grow, and we at Addgene appreciate our depositors for making their tools available to the broader community.
References
Konermann, Silvana, et al. “Transcriptome Engineering with RNA-Targeting Type VI-D CRISPR Effectors.” Cell (2018) pii: S0092-8674(18)30207-1. PubMed PMID: 29551272
Yan, Winston X., et al. “Cas13d Is a Compact RNA-Targeting Type VI CRISPR Effector Positively Modulated by a WYL-Domain-Containing Accessory Protein.” Mol Cell. (2018) pii: S1097-2765(18)30173-4. PubMed PMID: 29551514
\1. Transcriptome Engineering with RNA-Targeting Type VI-D CRISPR Effectors
\2. CRISPR genetic editing takes another big step forward, targeting RNA
\3. How Editing RNA—Not DNA—Could Cure Disease in the Future
[ https://www.obiosh.com/kyfw/zl/aav/209.html](
“灵魂出窍”的生物学解释 20201227很久以前，老何在大学读书的时候就学习了关于脑电波的一些基本知识，2015年，老何在一个自我催眠学习班上有缘了解到人在睡眠过程中各种状态下的脑电波变化，如精神紧张和情绪激动亢奋时14~30Hz的β波；人在清醒、安静并闭眼时8~13Hz（平均数为10Hz）的α波；也了解到人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和昏睡或麻醉状态下，可在颞叶和顶叶记录到的，频率为1~3Hz的δ波。 最近，老何在王立铭老师的《巡山报告》中了解到一个生命科学的新发现：关于“灵魂出窍”的生物学解释。联想起多年以前读过的史蒂芬·科特勒/杰米·威尔《盗火：硅谷、海豹突击队和疯狂科学家如何变革我们的工作和生活》和王立铭老师解读关于镜像神经元的生物学研究进展，确实令人脑洞大开，非常值得对脑神经科学和静坐冥想有兴趣的朋友学习和思考！“灵魂出窍”的生物学解释“灵魂出窍”这个词，我们日常也会用，一般就是用来描述很爽、很嗨、很过瘾的情绪而已。但有意思的是，实际上有人真的能体验到这种感觉。 比如说，有一类叫作“解离型精神障碍”的疾病，患者就会出现类似灵魂出窍、灵魂和身体分离的感觉。还有某种精神类的药品，服用下去也有类似的效果。据说，它们会让人感觉自己的灵魂慢慢飞升、离开身体，甚至能回过头静静观察自己的四肢如何摆放、自己的脑子出现了什么想法。有时候，还会产生各种真实场景里没有的幻觉，比如看到小人跳舞、空间扭曲，听到五颜六色的声音等。至少根据当事人的描述，这种灵肉分离、灵魂出窍的感觉是实实在在的。因此，这类精神类药物也被称为“解离型药物” 每年，新闻上都有人吃了云南山里的蘑菇，出现各种奇奇怪怪的幻觉。在不少传统宗教里，巫师们会用各种植物和蘑菇做成药物，诱导信徒体验灵魂出窍的感觉。可以想象，一般人哪里扛得住这种经历，很容易就臣服在某种宗教教义的解释之下了。 当然，在现代科学的框架下，人的智慧不管再神奇，也无非是大脑中几百亿个神经细胞活动的结果而已，我们当然不相信人的脑袋里真的住着一个能够独立存在的灵魂，更不相信这东西在特殊条件下能够离开身体到处漂浮，还长了眼睛能回头观察自己的身体。但是不相信归不相信，这种体验的生物学解释又是什么呢？ 你可能觉得这个问题有点太科幻，科幻到不属于我们这个时代。但2020年9月16日，美国斯坦福大学的科学家们在《自然》杂志发表了一篇论文，居然真的为灵魂出窍找到了一个看起来很靠谱的解释[9] 。 这项研究的逻辑其实挺容易理解的。既然这种解离型药物能够引起灵魂出窍的体验，科学家们为了科研需要，就给小鼠注射这种解离型药物，然后通过显微镜观察小鼠大脑不同区域的神经电活动有没有什么变化。结果他们发现，在整个大脑皮层区域，只有一个叫作“压后皮层”的区域，在注射该解离型药物以后，很快出现了频率很低、只有1-3赫兹的规律脑电波活动，有点像一个小灯泡以每秒钟亮1-3次的频率闪烁。等过了45分钟，也就是该精神类药物渐渐失效的时候，这种规律闪烁就停止了。 这个压后皮层的区域大概在小鼠大脑中间偏后的位置，可能和学习记忆这些功能有关，本来根本没有人觉得，它会和灵魂出窍这种玄乎的东西有关。因此，看到这个现象，科学家们自然需要进一步确认。结果他们发现，除了该种解离型药物之外，别的解离型药物对压后皮层的活动也有类似的调节作用，而别的药品，麻醉剂也好，致幻剂也好，抗焦虑药物也好，都没用。 难道说灵魂出窍的体验，就是这个压后皮层区域的这种规律性活动导致的？ 为了回答这个问题，科学家们利用微型电极对数以百计的大脑神经细胞进行了更精细的活动记录，结果发现了一个更有意思的变化—— 在服用这种解离型药物之后，压后皮层的神经细胞的活动和大脑其他区域的神经细胞，出现了明显的脱节。具体来说，在正常状态下，因为大脑神经细胞之间存在大量直接或者间接的联系，它们的活动总是或多或少会步调一致，一起开启，一起关闭，因此就产生了我们熟悉的脑电波。但该种解离型药物注射下去，别的神经细胞还好，压后皮层的神经细胞却开始自作主张了，它们自己内部还仍然会步调一致，产生1-3赫兹的规律活动，但是这种活动和大脑其他区域脱节了。当然必须强调一句，这里所有注射该解离型药物的操作，都是为了科研中实验的需要。 这就很有意思了。我们刚刚描述了灵魂出窍的体验，听起来就是一种灵魂离开身体，还能回头观察自己的身体和思想的过程对吧？这个状态和压后皮层的神经细胞活动脱节，似乎有那么点像？ 小鼠不会说话，当然无法描述自己的精神体验。但是，科学家们用了一个很有意思的办法，来测试这种灵魂出窍的感觉在小鼠体内到底存在不存在。 正常情况下，如果让小老鼠的前爪触碰一块很热的金属板，小老鼠挨了烫，会快速收回前爪，同时忍不住去舔舔爪子。你要是养过小狗、小猫、小孩子，可能会知道我在说什么。这两种反应听起来好像差不多，但性质有点不同——缩爪子，是遇到危险的本能逃避反应；而舔爪子，则带了那么点儿受伤以后自我安慰的感情色彩。 科学家们发现，注射该种解离型药物以后，小老鼠遇热缩爪子的反应没变，但是却不怎么舔爪子了。对此，研究者的解释是，小老鼠可能进入了灵魂出窍的状态，身体基本的防御反应还在，但是飞升的灵魂却感觉不到痛苦悲伤了，只是冷静地做个旁观者，因此就不再疗伤了。 当然，这个解释肯定是有点牵强的。毕竟老鼠不乐意舔爪子可以有各种各样的解释，说不定人家就是不喜欢这个动作了呢，扯不到灵魂出窍上。 不过比较幸运的是，这群科学家恰好找到了一个正在接受治疗的癫痫患者，他时不时就会出现灵魂出窍的体验。 在这位患者大脑里，科学家们居然发现了一模一样的现象。在患者说自己正体验灵肉分离、白日飞升、大脑里分出了几个小人彼此聊天的时候，他大脑里的压后皮层区域也出现了非常类似的现象——频率在3赫兹左右的规律神经活动。尽管只有一个人类患者的数据，但还是让科学家们更坚信自己找到了灵魂出窍的生物学解释。 但是请注意，截止到现在，所有的数据都仅仅还是相关性数据——老鼠或者人，在出现灵魂出窍的体验的时候，大脑压后皮层的神经细胞会出现规律活动，并且和其他大脑区域的活动脱节。这本身不说明两者有因果关系。 想要证明因果关系，我们就得人工操纵压后皮层的神经电活动，模拟出那种1-3赫兹的规律活动，然后看看老鼠或者人是不是真的灵魂出窍了。神经科学的技术进步，使这件事已经不是问题了。在这篇论文里，科学家们先是用了一种叫作“光遗传学”的办法，在小鼠脑袋里利用蓝光和黄光交替闪烁，刺激小鼠的压后皮层神经细胞，人为创造出2赫兹的规律性神经活动，果然就发现，小老鼠遇热也不太愿意舔爪子了。然后他们又用微电极，在那位人类患者脑袋里激发了类似的电活动，那位患者确实立马体会到了灵魂离体的感觉。 这样一来，数据就形成了闭环。灵魂离体的时候，大脑一个特殊区域的神经细胞出现了一种特殊的电活动；而如果人为诱发这种电活动，也能够人为诱导出灵魂出窍的体验。 不知道听到这儿你有什么想法，我反正读论文的时候是很兴奋的。灵魂出窍可能是人脑出现的最神奇的一种体验，原本我很难想象，居然能在有生之年看到对它的生物学解释。但是没想到，就在刚刚过去的这个月，我竟然有机会看到这样一个很简单但是合乎逻辑的科学解释。做科学研究的快乐可能正在于此吧，在走向未知世界的道路上，天知道你每天都会碰到什么。 当然，和所有重要的发现一样，这项研究在解决了一些问题的同时，提出了更多的新问题。 为啥压后皮层这么特别呢？这个区域为啥会出现这种1-3赫兹的规律性活动？这种活动意味着啥？和人类的自我意识有什么关系？为什么当这个压后皮层和其他大脑区域活动脱节，人就会出现灵魂出窍的体验？是不是说压后皮层本来就扮演了一个大脑其他区域观察者和指挥者的角色，负责监督其他大脑区域的活动？还有，为啥该种精神类药物会专门干扰这个地方的活动？人类的多重人格障碍和这个区域有没有关系…… 我甚至觉得，这些问题的背后，其实隐藏着人类智慧的关键秘密，特别是咱们人类如何产生自我意识，如何建立起独一无二的身份认知，如何形成复杂的社会并展开合作和交流。但这些，我们只能等待后续的研究进展了。附阅读推荐：《盗火：硅谷、海豹突击队和疯狂科学家如何变革我们的工作和生活》——[美]史蒂芬·科特勒 杰米·威尔这是本刚出版的新书，书名《盗火》源于古希腊神话人物普罗米修斯的故事，他为人类从天上盗来火种，使人成为万物之灵。因此触怒了宙斯，被锁链缚在高加索山脉的一块岩石上，每天被恶鹰啄食内脏，而他的内脏又总是重新长出来。本书所探讨的“火种”便是类似于心理学家所说的“心流”的状态，也称之为“出神”。一种让人能够全身心投入一项活动，忘记自己，忘记时间，毫不费力，发挥特别好还充满愉悦的感觉。在这种状态下的人仿佛获取了天神的力量，对别人构成一个非常不公平的竞争优势。而现在在美国，从特种部队到很多高科技公司则将大量人力、物力、财力投入到这个项目的研究中，并取得了一定成果。海豹突击队员曾经利用这一技术成功地完成了许多看似无法完成的任务，而他们所运用的则是一种随时关闭自我与集体融合，进行意识切换，做出战略调整来取得战争的胜利的被称之为“集体心流”的“出神”状态。从生理学角度分心，当人们体验一次完整的心流状态时，大脑会分泌六种愉悦感激素（多巴胺、去甲肾上腺素、大麻素、血清素、内啡肽及催产素），这也是大脑能产生的全部愉悦感激素。这意味着，如果我们进入心流状态，在工作中也能体会到兴奋和快乐。在这一状态下，大脑前额叶皮层的广泛活动没有了，取而代之的是这块区域某些特定的部分要么亮起来、异常活跃，要么就暗下去、活动减弱。与此同时，脑电波从活跃的β波，慢慢降低到平和的α波，进入到类似白日梦的状态，以及更深度的类似催眠状态的θ波。在神经化学物质上，像去甲肾上腺素和皮质醇这样的重力化学物质被能够加强表现、产生愉悦感的类似于多巴胺、内啡肽、大麻素、血清素和催产素等化合物替代。 从这一机制来看，“出神”状态其实可以通过三种途径进入。 第一种是用药物（吸食或注射刺激性药物）来激发这种状态。比如在人类历史上，某些宗教或团体就曾经在举行某一仪式前要求参加者摄入含有兴奋药成分的食物。比如如果能成功激发人体催产素的分泌，参与者就会感受到前所未有的仪式感，进而影响其一生。 第二种，也是最古老的神秘的一种，就是通过冥想等方式进入。但这种状态很难达到，据说西藏密教的某些得到高僧才能随意控制这种状态。而我们普通人如果想利用冥想来持续性地形成一种自我消失的状态，没有几十年的时间是达不到的。 第三种是经过科学训练，并借助某些现代科学手段和仪器来实现“出神”，这也是之前所提到的美国各大公司和军方正在着力研究的项目。据说现在已经有一种头戴式的仪器，戴上它之后可以有效地控制你的大脑活动，从而让人更专注于一件事，大幅提升办事效率，并能产生强烈的愉悦感。 本书通过数据、实例，以及当代心理学，神经生物学，工程技术和药理学几个领域的最新研究成果，将我们带入了一个全新的领域，标志着人类对自身的了解越来越深入。但我们也应该清醒的认识到，“出神”体验也有很大的副作用，比如：出神体验带来的多巴胺能让我们产生极端的自我意识，这时我们会认为再大的事业也可以一蹴而就（类似传销的体验），从而决心去做，这样可能会产生悲剧；在出神状态下，我们很难平衡好“放纵”和“克制”的关系，做不到收放自如，这样，便无法做到真正的“自由”；有些出神状态的进入可以通过之前提到的吸毒，或者从事剧烈的、危险的运动来实现，而这样很可能会给我们带来难以预料的危害。附：脑电波（Electroencephalogram,EEG）是一种使用电生理指标记录大脑活动的方法，大脑在活动时，大量神经元同步发生的突触后电位经总和后形成的。它记录大脑活动时的电波变化，是脑神经细胞的电生理活动在大脑皮层或头皮表面的总体反映。[1] 脑电波来源于锥体细胞顶端树突的突触后电位。脑电波同步节律的形成还与皮层丘脑非特异性投射系统的活动有关。脑电波是脑科学的基础理论研究，脑电波监测广泛运用于其临床实践应用中。[1] 2020年3月30日，美国加州大学旧金山分校的科研团队把人的脑电波转译成英文句子，最低平均错误率只有3%，发表在《自然·神经科学》杂志上。[2] 概念 人的大脑是由数以万计的神经元组成的，脑电波就是这些神经元之间的活动产生的电信号，这些神经元之间的连接有的是兴奋的，有的是抑制的；思维活动就是反应这些神经元之间的联系，大脑中的神经元会接收来自其他神经元的信号，当这I些信号的能量积累量超过一定的阐值时，就会产生脑电波，为了检测到脑电波，人’们通常将电极放置在人的头皮上来检测脑电波信号，再应用相关的设备进行脑波的收集与处理。[4] 脑电波中单导联脑电信号确定性较差、随机性强,非线性研究受到一定的限制,识别结果较差;而多导联脑电信号包含着更多的脑活动的信息,它更能反映脑活动的整体信息。[1]波段划分 现代科学研究表明，人脑工作时会产生自发性电生理活动，该活动可通过专用的脑电记录仪以脑电波的形式表现出，在脑电研究中，至少存在有四个重要的波段。[5] 脑电波是一些自发的有节律的神经电活动，其频率变动范围在每秒1－30次之间的，可划分为四个波段，即δ（1－3Hz）、θ（4－7Hz）、α（8－13Hz）、β（14－30Hz）。除此之外，在觉醒并专注于某一事时，常可见一种频率较β波更高的γ波，其频率为30~80Hz，波幅范围不定；而在睡眠时还可出现另一些波形较为特殊的正常脑电波，如驼峰波、σ波、λ波、κ-复合波、μ波等。[5] δ波 频率为1~3Hz，幅度为20~200μV。当人在婴儿期或智力发育不成熟、成年人在极度疲劳和昏睡或麻醉状态下，可在颞叶和顶叶记录到这种波段。[5] θ波 频率为4~7Hz，幅度为5~20μV。在成年人意愿受挫或者抑郁以及精神病患者中这种波极为显著。但此波为少年（10－17岁）的脑电图中的主要成分。[5] α波 频率为8~13Hz（平均数为10Hz），幅度为20~100μV。它是正常人脑电波的基本节律，如果没有外加的刺激，其频率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为明显，睁开眼睛（受到光刺激）或接受其它刺激时，α波即刻消失。[5] β波 频率为14~30Hz，幅度为100~150μV。当精神紧张和情绪激动或亢奋时出现此波，当人从噩梦中惊醒时，原来的慢波节律可立即被该节律所替代。[5] 在人心情愉悦或静思冥想时，一直兴奋的β波、δ波或θ波此刻弱了下来，α波相对来说得到了强化。因为这种波形最接近右脑的脑电生物节律，于是人的灵感状态就出现了。[5]
从简单地剪切致病基因，到开发出不再传播疾病的工程动物，基因编辑技术已经释放出巨大的潜力。随着研究的深入，科学界还发现，除了编辑具有遗传讯息的DNA片段，编辑RNA可以在不改变基因组的情况下，帮助调整基因表达方式，此外，RNA的寿命是相对短暂的，这也意味着它的变化是可以逆转的，从而避免基因工程中的巨大风险。
2017年10月，来自Broad研究所的张锋研究团队在《自然》期刊上发表了题为“RNA targeting with CRISPR-Cas13”的文章，首次将CRISPR-Cas13系统公之于众，证实了CRISPR-Cas13可以靶向哺乳动物细胞中的RNA。仅仅时隔三周，又一篇名为“RNA editing with CRISPR-Cas13”的力作发表于《科学》期刊。在该研究中，张锋研究团队再次展示了这一RNA编辑系统，能有效地对RNA中的腺嘌呤进行编辑。
在CRISPR出现之前，RNAi是调节基因表达的理想方法。但是Cas13a酶一大优势在于更强的特异性，而且这种本身来自细菌的系统对哺乳动物细胞来说，并不是内源性的，因此不太可能干扰细胞中天然的转录。相反，RNAi利用内源性机制进行基因敲除，对本身的影响较大。但CRISPR-Cas13系统还有一个重要的问题，Cas13a酶本质上是一种相对较大的蛋白质，因此很难被包装到靶组织中，这也可能成为RNA编辑技术临床应用的一大障碍。
2018年3月16日，一项发表在《细胞》期刊的重磅成果为RNA编辑技术带来一大步飞跃，来自美国Salk研究所的科学家利用全新的CRISPR家族酶扩展了RNA编辑能力，并将这个新系统命名为“CasRx”。
CasRx（品红色）在人类细胞核中靶向RNA（灰色），Salk研究所
“生物工程师就像自然界的侦探一样，在DNA模式中寻找线索来帮助解决遗传疾病。CRISPR彻底改变了基因工程，我们希望将编辑工具从DNA扩展到RNA。”研究领导者Patrick Hsu博士表示，“RNA信息是许多生物过程的关键介质。在许多疾病中，这些RNA信息失去了平衡，因此直接靶向RNA的技术将成为DNA编辑的重要补充。”
除了高效性且无明显脱靶效应，新系统的一个关键特征是其依赖于一种比以前研究中物理尺寸更小的酶。 这对RNA编辑技术至关重要，这使得该编辑工具能够更容易被包装到病毒载体，并进入细胞进行RNA编辑。来自东京大学的科学家Hiroshi Nishimasu并未参与这项研究，他表示：“在这项研究中，研究人员发现了一种较Cas13d更加‘紧凑’的酶CasRx。从基础研究到治疗应用，我认为CasRx将成为非常有用的工具。”
此外，在这项研究中，研究人员还展示了利用这种新型RNA编辑系统来纠正RNA过程的能力。他们将CasRx包装到病毒载体中，并将其递送到利用额颞叶痴呆（FTD）患者干细胞中培养的神经细胞，最终使tau蛋白水平恢复到健康水平上，有效率达到80%。
Patrick Hsu博士最后说道：“基因编辑技术通过对DNA的切割带来基因序列的改变。在经过基因编辑的细胞中，其效果是永久的。虽然基因编辑技术能够很好地将基因完全关闭，但对调节基因的表达上并不那么优秀。展望未来，这一最新工具将在RNA生物学研究中发挥重要作用，并有望在未来凭借该技术对RNA相关疾病进行治疗。”
该研究探索了Cas13d家族蛋白CasRx敲低目的基因的最佳sgRNA组合，通过尾静脉注射质粒的方式，将CasRx系统和靶向Pten基因的sgRNA导入到小鼠肝脏细胞中，成功在小鼠肝脏中实现了Pten的高效沉默。
3月18日，《蛋白质与细胞》期刊在线发表了《Cas13d介导的肝脏基因表达下调对代谢功能的调控》的研究论文，该研究由中科院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室杨辉研究组和上海科技大学生命科学与技术学院黄鹏羽研究组合作完成。该研究探索了Cas13d家族蛋白CasRx敲低目的基因的最佳sgRNA组合，通过尾静脉注射质粒的方式，将CasRx系统和靶向Pten基因的sgRNA导入到小鼠肝脏细胞中，成功在小鼠肝脏中实现了Pten的高效沉默，证实了CasRx系统在成体动物体内也具有靶向沉默RNA的活性，通过增强下游蛋白AKT的磷酸化，影响了糖脂代谢相关基因的表达。同时，利用AAV递送CasRx和靶向Pscsk9的sgRNA到小鼠肝脏，有效降低了肝脏中PCSK9的蛋白表达，以及小鼠血液中的胆固醇水平。这为治疗后天性的代谢疾病提供了新方案。
同时，杨辉研究组与上海交通大学医学院附属上海第一人民医院孙晓东研究组合作，也探究了CasRx预防严重的眼部疾病——年龄相关性黄斑变性（AMD）的可能性，研究人员发现在体内使用CasRx敲低Vegfa的mRNA可以显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成（CNV）的面积，验证了将RNA靶向的CRISPR系统用于治疗应用的潜力。相关研究论文《CasRx介导的RNA靶向策略可防止年龄相关的黄斑变性的小鼠模型中的脉络膜新生血管形成》3月3日在《国家科学评论》在线发表。
近年来，CRISPR/Cas9技术因其强大且便捷的DNA编辑能力而受到广泛关注。2016年，张锋实验室发现了一种新的Cas蛋白Cas13a，可以靶向RNA进行切割。之后人们又陆续发现了靶向RNA的Cas13b, Cas13c。由于Cas13家族蛋白靶向RNA的特点，理论上在一些特定疾病的检测和治疗上具有独特优势，因而成为近年来的研究热点。2018年，加州大学伯克利分校Patrick Hsu实验室发现了Cas13d家族。他们发现与RNA干扰技术相比，Cas13d介导的基因沉默具有更高的特异性（与数百个shRNA脱靶相比，Cas13d没有脱靶）和敲除效率（Cas13d达到96％，shRNA达到65％）。而与Cas9介导的基因敲除技术相比，Cas13d介导的基因沉默不会改变基因组DNA，因此这种基因沉默是可逆的，从而对一些后天性疾病（如因不良生活习惯导致的高血脂等后天代谢性疾病）的治疗更有优势。其中Cas13d家族的CasRx蛋白由于体积小，效率高，被认为是在未来应用中最具有优势的Cas13蛋白。
此前的工作都在细胞水平证明了CasRx的高效性和特异性，杨辉研究组的这两篇文章则更进一步在动物体内证明了CasRx的活性，为临床提供了可能性。为证明CasRx在动物体内的活性，研究人员分别针对目的基因进行了sgRNA的体外筛选，然后采用尾静脉注射敲低Pten的质粒、尾静脉注射敲低Pcsk9的AAV8病毒、眼部注射敲低Vegfa的AAV病毒。对注射后的小鼠进行相应分析，分别得到Pten基因下调及其下游蛋白AKT的磷酸化上调，Pcsk9下调造成血清胆固醇下调；Vegfa下调显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成（CNV）的面积。
2020年3月18日，《蛋白质与细胞》期刊在线发表了《Cas13d介导的肝脏基因表达下调对代谢功能的调控》的研究论文，该研究由中科院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室杨辉研究组和上海科技大学生命科学与技术学院黄鹏羽研究组合作完成。该研究探索了Cas13d家族蛋白CasRx敲低目的基因的最佳sgRNA组合，通过尾静脉注射质粒的方式，将CasRx系统和靶向 Pten 基因的sgRNA导入到小鼠肝脏细胞中，成功在小鼠肝脏中实现了 Pten 的高效沉默， 证实了CasRx系统在成体动物体内也具有靶向沉默RNA的活性， 通过增强下游蛋白AKT的磷酸化，影响了糖脂代谢相关基因的表达。同时，利用AAV递送CasRx和靶向 Pscsk9 的sgRNA到小鼠肝脏， 有效降低了肝脏中PCSK9的蛋白表达，以及小鼠血液中的胆固醇水平 。这为治疗后天性的代谢疾病提供了新方案。
同时，杨辉研究组与上海交通大学医学院附属上海第一人民医院孙晓东研究组合作，也 探究了CasRx预防严重的眼部疾病——年龄相关性黄斑变性（AMD）的可能性，研究人员发现在体内使用CasRx敲低 Vegfa的mRNA可以显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成（CNV）的面积**，验证了将RNA靶向的CRISPR系统用于治疗应用的潜力。相关研究论文《CasRx介导的RNA靶向策略可防止年龄相关的黄斑变性的小鼠模型中的脉络膜新生血管形成》3月3日在《国家科学评论》在线发表。
近年来，CRISPR/Cas9技术因其强大且便捷的DNA编辑能力而受到广泛关注。2016年，张锋实验室发现了一种新的Cas蛋白Cas13a，可以靶向RNA进行切割。之后人们又陆续发现了靶向RNA的Cas13b, Cas13c。由于Cas13家族蛋白靶向RNA的特点，理论上在一些特定疾病的检测和治疗上具有独特优势，因而成为近年来的研究热点。2018年，加州大学伯克利分校Patrick Hsu实验室发现了Cas13d家族。他们发现与RNA干扰技术相比，Cas13d介导的基因沉默具有更高的特异性（与数百个shRNA脱靶相比， Cas13d没有脱靶）和敲除效率（Cas13d达到96％ ，shRNA达到65％）。而与Cas9介导的基因敲除技术相比， Cas13d介导的基因沉默不会改变基因组DNA，因此这种基因沉默是可逆的 ，从而对一些后天性疾病（如因不良生活习惯导致的高血脂等后天代谢性疾病）的治疗更有优势。其中Cas13d家族的CasRx蛋白由于体积小，效率高，被认为是在未来应用中最具有优势的Cas13蛋白。
此前的工作都在细胞水平证明了CasRx的高效性和特异性，杨辉研究组的这两篇文章则更进一步在动物体内证明了CasRx的活性，为临床提供了可能性 。为证明CasRx在动物体内的活性，研究人员分别针对目的基因进行了sgRNA的体外筛选，然后采用尾静脉注射敲低 Pten 的质粒、尾静脉注射敲低 Pcsk9 的AAV8病毒、眼部注射敲低 Vegfa 的AAV病毒。对注射后的小鼠进行相应分析，分别得到 Pten 基因下调及其下游蛋白AKT的磷酸化上调， Pcsk9 下调造成血清胆固醇下调； Vegfa 下调显著减少AMD小鼠模型中脉络膜新血管形成（CNV）的面积。
图1 CasRx介导的 Pten 体内体外的下调（ Protein & Cell ）
A.质粒示意图；B.N2a细胞中 Pten 的下调；C.Western检测PTEN及AKT的表达； D.CasRx与shRNA脱靶比较；E.尾静脉注射质粒示意图；F.G.H.免疫荧光，qPCR，western分别检测 Pten 及p-AKT的表达
图2 血清胆固醇的调节以及 Pcsk9 的可逆调控（ Protein & Cell ）
A.针对 Pcsk9 的AAV8病毒注射示意图；B.肝组织中 Pcsk9 的表达量；C.血清 PCSK9 的表达量；D.血清胆固醇水平；E.F.血清ALT和AST的测定；G.可逆调节注射示意图； H. Pcsk9 的动态调控。
图3 AAV介导CasRx减少了AMD小鼠模型中CNV的面积（National Science Review）
A.小鼠和人序列比较以及sgRNA示意图；B.C.在293T和N2a细胞中敲低 Vegfa ；D.VEGFA蛋白的表达；E.AAV病毒质粒示意图；F.实验流程图；G.CasRx的mRNA表达水平；H.I.激光烧伤之前或之后7天的 Vegfa mRNA水平；J.CNV诱导3天后的VEGFA蛋白水平；K.激光烧伤7天后，用PBS或AAV-CasRx- Vegfa 注射的代表性CNV图像；L.M.CNV面积统计。
2020 年 4 月 8 日， Cell 期刊在线发表了题为 《Glia-to-Neuron Conversion by CRISPR-CasRx Alleviates Symptoms of Neurological Disease in Mice》 的研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室 杨辉 研究组完成。
该项研究通过运用最新开发的 RNA 靶向 CRISPR 系统 CasRx 特异性地在视网膜穆勒胶质细胞中敲低 Ptbp1 基因的表达，首次在成体中实现了视神经节细胞的再生，并且恢复了永久性视力损伤模型小鼠的视力。同时，该研究还证明了这项技术可以非常高效且特异地将纹状体内的星形胶质细胞转分化成多巴胺神经元，并且基本消除了帕金森疾病的症状。该研究将为未来众多神经退行性疾病的治疗提供一个新的途径。
人类的神经系统包含成百上千种不同类型的神经元细胞。在成熟的神经系统中，神经元一般不会再生，一旦死亡，就是永久性的。神经元的死亡会导致不同的神经退行性疾病，常见的有阿尔兹海默症和帕金森症。此类疾病的病因尚不明确且没有根治的方法，因此对人类的健康造成巨大威胁。据统计，目前全球大约有 1 亿多的人患有神经退行性疾病，而且随着老龄化的加剧，神经退行性疾病患者数量也将逐渐增多。
在常见的神经性疾病中，视神经节细胞死亡导致的永久性失明和多巴胺神经元死亡导致的帕金森疾病是尤为特殊的两类，它们都是由于特殊类型的神经元死亡导致。我们之所以能看到外界绚烂多彩的世界，是因为我们的眼睛和大脑中存在一套完整的视觉通路，而连接眼睛和大脑的神经元就是视神经节细胞。
作为眼睛和大脑的唯一一座桥梁，视神经节细胞对外界的不良刺激非常敏感。研究发现很多眼疾都可以导致视神经节细胞的死亡，急性的如缺血性视网膜病，慢性的如青光眼。视神经节细胞一旦死亡就会导致永久性失明。据统计，仅青光眼致盲的人数在全球就超过一千万人。
帕金森疾病是一种常见的老年神经退行性疾病。它的发生是由于脑内黑质区域中一种叫做多巴胺神经元的死亡，从而导致黑质多巴胺神经元不能通过黑质-纹状体通路将多巴胺运输到大脑的另一个区域纹状体。目前，全球有将近一千万人患有此病，我国尤为严重，占了大约一半的病人。 如何在成体中再生出以上两种特异类型的神经元，一直是全世界众多科学家努力的方向。
该研究中，研究人员首先在体外细胞系中筛选了高效抑制 Ptbp1 表达的 gRNA，设计了特异性标记穆勒胶质细胞和在穆勒胶质细胞中表达 CasRx 的系统。所有元件以双质粒系统的形式被包装在 AAV 中并且通过视网膜下注射，特异性地在成年小鼠的穆勒胶质细胞中下调 Ptbp1 基因的表达。
大约一个月后，研究人员在视网膜视神经节细胞层发现了由穆勒胶质细胞转分化而来的视神经节细胞，并且转分化而来的视神经节细胞可以像正常的细胞那样对光刺激产生相应的电信号。
研究人员进一步发现，转分化而来的视神经节细胞可以通过视神经和大脑中正确的脑区建立功能性的联系，并且将视觉信号传输到大脑。在视神经节细胞损伤的小鼠模型中，研究人员发现转分化的视神经细胞可以让永久性视力损伤的小鼠重新建立对光的敏感性。
为进一步发掘 Ptbp1 介导的胶质细胞向神经元转分化的治疗潜能，研究人员证明了该策略还能特异性地将纹状体中的星形胶质细胞非常高效的转分化为多巴胺神经元，并且证明了转分化而来的多巴胺神经元能够展现出和黑质中多巴胺神经元相似的特性。
在行为学测试中，研究人员发现这些转分化而来的多巴胺神经元可以弥补黑质中缺失的多巴胺神经元的功能，从而将帕金森模型小鼠的运动障碍逆转到接近正常小鼠的水平。
需要指出的是，虽然科学家们在实验室里取得了重要进展，但是要将研究成果真正应用于人类疾病的治疗，还有很多工作要做：人类的视神经节细胞能否再生？帕金森患者是否能通过该方法被治愈？这些问题有待全世界的科研工作者共同努力去寻找答案。
（上）CasRx 通过靶向的降解 Ptbp1 mRNA 从而实现 Ptbp1 基因表达的下调。
（中）视网膜下注射 AAV-GFAP-CasRx-Ptbp1 可以特异性的将视网膜穆勒胶质细胞转分化为视神经节细胞，转分化而来视神经节细胞可以和正确的脑区建立功能性的联系，并且提高永久性视力损伤模型小鼠的视力。
（下）在纹状体中注射 AAV-GFAP-CasRx-Ptbp1 可以特异性的将星形胶质细胞转分化为多巴胺神经元，从而基本消除了帕金森疾病模型小鼠的运动症状。
RNA-editing Cas13 enzymes have taken the CRISPR world by storm. Like RNA interference, these enzymes can knock down RNA without altering the genome , but Cas13s have higher on-target specificity. New work from Konermann et al. and Yan et al. describes new Cas13d enzymes that average only 2.8 kb in size and are easy to package in low-capacity vectors! These small, but mighty type VI-D enzymes are the latest tools in the transcriptome engineering toolbox.
Microbial CRISPR diversity is impressive, and researchers are just beginning to tap the wealth of CRISPR possibilities. To identify Cas13d, both groups used very general bioinformatic screens that looked for a CRISPR repeat array near a putative effector nuclease. The Cas13d proteins they identified have little sequence similarity to previously identified Cas13a-c orthologs, but they do include HEPN nuclease domains characteristic of the Cas13 superfamily. Yan et al. proceeded to study orthologs from Eubacterium siraeum (EsCas13d) and Ruminococcus sp. (RspCas13d), while Konermann et al. characterized orthologs from “Anaerobic digester metagenome” (AdmCas13d) and Ruminococcus flavefaciens (nicknamed CasRx), as well as EsCas13d.
Like other Cas13 enzymes, the Cas13d orthologs described in these papers can independently process their own CRISPR arrays into guide RNAs. crRNA cleavage is retained in dCas13d and is thus HEPN-independent. These enzymes also do not require a protospacer flanking sequence, so you can target virtually any RNA sequence ! In bacteria, Cas13d-mediated cleavage promotes collateral cleavage of other RNAs. As with other Cas13s, this collateral cleavage does not occur when Cas13d is expressed in a mammalian system.
Since Cas13d is functionally similar to previously discovered Cas13 enzymes - what makes these orthologs so special? The first property is size - Cas13d enzymes have a median length of ~930aa - making them 17-26% smaller than other Cas13s and a whopping 33% smaller than Cas9! Their small size makes then easy to package in low-capacity vectors like AAV, a popular vector due to its low immunogenicity. But these studies also identified other advantages, including Cas13d-specific regulatory proteins and high targeting efficiency, both of which are described below.
The majority of Type VI-D loci contain accessory proteins with WYL domains (named for the three conserved amino acids in the domain). Yan et al. from Arbor Biotechnologies found that RspCas13d accessory protein RspWYL1 increases both targeted and collateral RNA degradation by RspCas13d. RspWYL1 also increased EsCas13d activity, indicating that WYL domain-containing proteins may be broader regulators of Cas13d activity. This property makes WYL proteins an intriguing counterpart to anti-CRISPR proteins that negatively modulate the activity of Cas enzymes, some of which are also functional in multiple species (read Arbor Biotechnologies' press release about their Cas13d deposit here ).
Not all Cas13d proteins are functional in mammalian cells, but Konermann et al. saw great results with CasRx and AdmCas13d fused to a nuclear localization signal (NLS). In a HEK293 mCherry reporter assay, CasRx and AdmCas13d produced 92% and 87% mCherry protein knockdown measured by flow cytometry, respectively. Cas13d CRISPR array processing is robust, with CasRx and either an unprocessed or processed gRNA array (22 nt spacer with 30 nt direct repeat) mediating potent knockdown. Multiplexing from the CRISPR array yielded >90% knockdown by CasRx for each of four targets, including two mRNAs and two nuclear long non-coding RNAs.
One interesting twist to Cas13d enzymes is their cleavage pattern: EsCas13d produced very similar cleavage products even when guides were tiled across a target RNA, indicating that this enzyme does not cleave at a predictable distance from the targeted region. Konermann et al. show that EsCas13d favors cleavage at uracils, but a more detailed exploration of this cleavage pattern is necessary.
Konermann et al. compared CasRx to multiple RNA regulating methods: small hairpin RNA interference, dCas9-mediated transcriptional inhibition (CRISPRi), and Cas13a/Cas13b RNA knockdown. CasRx was the clear winner with median knockdown of 96% compared to 65% for shRNA, 53% for CRISPRi, and 66-80% for other Cas13a and Cas13b effectors. Like previously characterized Cas13 enzymes, CasRx also displays very high on-target efficiency; where shRNA treatment produced 500-900 significant off-targets, CasRx displayed zero. Unlike Cas9, for which efficiency varies widely across guide RNAs, each guide tested with CasRx yielded >80% knockdown. It seems that CasRx may make it possible to target essentially any RNA in a cell.
Since catalytically dead dCasRx maintains its RNA-binding properties, Konermann et al. tested its ability to manipulate RNA species through exon skipping. Previous CRISPR exon-skipping approaches used two guide RNAs to remove a given exon from the genome, and showed success in models of muscular dystrophy . In this case, Konermann et al. targeted MAPT , the gene encoding dementia-associated tau, delivering dCasRx and a 3-spacer array targeting the MAPT exon 10 splice acceptor and two putative splice enhancers. After AAV-mediated delivery to iPS-derived cortical neurons, dCasRx-mediated exon skipping improved the ratio of pathogenic to non-pathogenic tau by nearly 50%, showing proof-of-concept for pre-clinical and clinical applications of dCasRx.
The identification of Type VI Cas13d enzymes is another win for bioinformatic data mining. As we continue to harness the natural diversity of CRISPR systems, only time will tell how large the genome and transcriptome engineering toolbox will be. It is, however, certain that the impact of CRISPR scientific sharing will continue to grow, and we at Addgene appreciate our depositors for making their tools available to the broader community.
References
Konermann, Silvana, et al. “Transcriptome Engineering with RNA-Targeting Type VI-D CRISPR Effectors.” Cell (2018) pii: S0092-8674(18)30207-1. PubMed PMID: 29551272
Yan, Winston X., et al. “Cas13d Is a Compact RNA-Targeting Type VI CRISPR Effector Positively Modulated by a WYL-Domain-Containing Accessory Protein.” Mol Cell. (2018) pii: S1097-2765(18)30173-4. PubMed PMID: 29551514
\1. Transcriptome Engineering with RNA-Targeting Type VI-D CRISPR Effectors
\2. CRISPR genetic editing takes another big step forward, targeting RNA
\3. How Editing RNA—Not DNA—Could Cure Disease in the Future
[ https://www.obiosh.com/kyfw/zl/aav/209.html](
兰州一985本科生鲁同学发表31篇论文，他肯定不是科研奇才，但他绝对是找到了学术密码的奇才。
按照兰州大学公众号的展示，鲁同学是2016级临床医学本科生，但就短短的本科时间，他却发表了31篇论文，其中6篇是一作身份的SCI，而且还有3篇是中文核心。就这么辉煌的成绩，无论如何也是令人惊讶的，不管鲁同学研究的方向或者研究的深度有多深，这么好的简历是普通人拿不出来的，这不禁让人感叹这位鲁同学是否有一位好朋友。我们从兰州大学介绍鲁同学的研究方向以及鲁同学发表论文所涉及的领域来看，鲁同学无论如何都不算是一个科研奇才，他充其量也就算是掌握了学术密码的奇才。
他不是科研奇才
鲁同学不是科研奇才而是掌握了学术密码的奇才。按照兰州大学公示，鲁同学从事脊髓损伤后神经功能重建研究，然而他的论文却遍及了新冠病毒、静脉血栓栓塞、改革开放调研等领域，再加上他的文章大多数都是综述类型的文章，只需要将他人的拿过来重新用自己的话再说一遍便能够成功发出，这就是妥妥的流量密码啊。在坚固写这么多篇论文的同时，更夸张的是鲁同学是一名医学生，平时他的课程安排以及考试课业任务是很重的，然而他竟然能够兼顾自己的平时学习成绩以及科研研究成果，这简直就只能用天才来形容。用鲁同学本身的高位来看，这么出色的一个人应该去清华北大而不是中山大学。
研究方向广而散
研究方向比较广，而且零散是很多人质疑他是否为科研奇才的关键点。一个人如果真想在某个领域上有一点研究，那么深究下来写个七八篇论文也不是什么奇怪的事情，但如果能够普遍开花，这可就不是一般人能够达到的成果了。现在鲁同学能够在多个领域有所涉足并且发刊，除了我有一个好爸爸的假设能够成立，我真的没有办法想到有什么其他的途径能够实现。
兰州大学本科生发表31篇论文引发关注，这些论文的涉猎非常广泛，从医学到城市发展都可以看到他的论文。这位学生所学的专业是临床医学，很多人在看到他写的论文时，都感觉非常的震惊。在本科期间，竟然可以做这么多科研。
这位学生发表的论文成功的爆火，而内容包括中医药治新冠肺炎、骨科手术后静脉血栓栓塞、肺癌等等多个方面。在这些论文当中，很多都是作为第一作者存在的。同时在网络上竟然还看到了一篇研究改革开放40周年的辉煌成就为题的论文，这一篇论文和自己的本科专业没有任何的交叉性。但是也是这个作者写的，也让人很纳闷到底是请人代笔，还是真的做了这么多研究。
在知网上，可以看到这位学生写过的论文。有17篇是英文论文，在这些英文论文当中，和自己的师兄合作的机会很多，两个人都跟着一位导师学习。在本科5年期间，这位学生以第一作者发表了SCI论文9篇，在中文核心期刊上发表了三篇论文，并且以自己的身份申请了两项专利。现在已经成功的直博，保送到中山大学。通过这位学生得的奖项，可以看出学生的生活异常的丰富多彩。除了热衷于做科研之外，也积极的参加学校的创新创业大赛。
因为这个本科生了31篇论文之间的跨度很大，而且在本科期间基本上接不到比较大型的科研项目。所以遭受到了很多人的质疑，关于这件事情，学生本人也做出了回应。表示清者自清，有相关的证据可以去表明自己的清白，学校方面也会积极的展开调查。学生觉得并不像大家所说的那么优秀，只是一个非常普通的医学生而已。
他是一个科研奇才，他只是一个本科生就发表了31篇论文，而且每一个论文都是有理有据的，并且他也特别的有才华，他的身体已经远远超过了一个本科生应该有的知识储备。
是关于医学方面的研究，关于脊髓损伤后神经功能重建方面的研究，目前已经发表了多项论文，取得了非常不错的效果。