Evolution of regulatory signatures in primate cortical neurons at cell-type resolution

The human cerebral cortex contains many cell types that likely underwent independent functional changes during evolution. However, cell-type-specific regulatory landscapes in the cortex remain largely unexplored. Here we report epigenomic and transcriptomic analyses of the two main cortical neuronal subtypes, glutamatergic projection neurons and GABAergic interneurons, in human, chimpanzee, and rhesus macaque. Using genome-wide profiling of the H3K27ac histone modification, we identify neuron-subtype-specific regulatory elements that previously went undetected in bulk brain tissue samples. Human-specific regulatory changes are uncovered in multiple genes, including those associated with language, autism spectrum disorder, and drug addiction. We observe preferential evolutionary divergence in neuron subtype-specific regulatory elements and show that a substantial fraction of pan-neuronal regulatory elements undergoes subtype-specific evolutionary changes. This study sheds light on the interplay between regulatory evolution and cell-type-dependent gene-expression programs, and provides a resource for further exploration of human brain evolution and function

Mechanical response functions of finite temperature Bose-Einstein Condensates

Using the Liouville space framework developed in nonlinear optics we calculate the linear response functions and susceptibilities of Bose-Einstein condensates (BEC) subject to an arbitrary mechanical force. Distinct signatures of the dynamics of finite temperature BEC are obtained by solving the Hartree-Fock-Bogoliubov theory. Numerical simulations of the position dependent linear response functions of one dimensional trapped BEC in the time and the frequency domains are presented.Comment: 9 figures. Submitted to Phys. Rev.

Comparative cellular analysis of motor cortex in human, marmoset and mouse

The primary motor cortex (M1) is essential for voluntary fine-motor control and is functionally conserved across mammals(1). Here, using high-throughput transcriptomic and epigenomic profiling of more than 450,000 single nuclei in humans, marmoset monkeys and mice, we demonstrate a broadly conserved cellular makeup of this region, with similarities that mirror evolutionary distance and are consistent between the transcriptome and epigenome. The core conserved molecular identities of neuronal and non-neuronal cell types allow us to generate a cross-species consensus classification of cell types, and to infer conserved properties of cell types across species. Despite the overall conservation, however, many species-dependent specializations are apparent, including differences in cell-type proportions, gene expression, DNA methylation and chromatin state. Few cell-type marker genes are conserved across species, revealing a short list of candidate genes and regulatory mechanisms that are responsible for conserved features of homologous cell types, such as the GABAergic chandelier cells. This consensus transcriptomic classification allows us to use patch-seq (a combination of whole-cell patch-clamp recordings, RNA sequencing and morphological characterization) to identify corticospinal Betz cells from layer 5 in non-human primates and humans, and to characterize their highly specialized physiology and anatomy. These findings highlight the robust molecular underpinnings of cell-type diversity in M1 across mammals, and point to the genes and regulatory pathways responsible for the functional identity of cell types and their species-specific adaptations.Cardiovascular Aspects of Radiolog

Adaptación y personalidad en adultos con riesgo de diabetes mellitus tipo 2.

Introducción: La Diabetes Mellitus Tipo 2 (DMT2) en México muestra tendencia al incremento. En el 2012 la prevalencia fue de 9.2% y en el 2016 de 9.4%. El estilo de vida de las personas puede conducir a comportamientos considerados no saludables como escasa actividad física, la alimentación inadecuada, el tabaquismo, el estrés y otras conductas de riesgo convirtiéndose en factores de riesgo para desarrollar DMT2. La investigación se realizó bajo el marco del Modelo de Adaptación de Roy (MAR), en la búsqueda de una explicación integral de cómo individuos en riesgo de desarrollar DMT2 pueden entrar en un proceso de adaptación que los lleve a un estilo de vida saludable y así disminuir el riesgo de desarrollar la enfermedad. Un factor que poco se ha estudiado en relación al riesgo de DMT2 y a la adopción de un estilo de vida saludable es la personalidad. El objetivo general fue analizar las relaciones establecidas con base al MAR y su capacidad para explicar la adaptación al riesgo de DMT2 reflejada en el estilo de vida saludable y el comportamiento alimentario de personas adultas. Métodos: El diseño fue descriptivo, correlacional, transversal. El muestreo fue deliberado (sujetos mayores de 18 años, sin DMT2, con familiar de primer grado con el padecimiento), el tamaño de la muestra se determinó por medio del programa nQuery Advisor con nivel de significancia de 0.05, tamaño del efecto mediano de 0.09 y una potencia de prueba de 90%, obteniéndose un tamaño de muestra de 252 participantes. Las mediciones fueron de tipo antropométrico (talla, peso, IMC, circunferencia de cintura y porcentaje de grasa corporal), clínicas (presión arterial), bioquímicas (hemoglobina glucosilada) y de lápiz y papel (cinco instrumentos y una cédula de datos personales). Para la descripción de la muestra se obtuvieron frecuencias, porcentajes, medidas de tendencia central, de dispersión y de posicionamiento. Para los objetivos se empleó el estadístico de análisis multivariado Lambda de Wilks y se ajustó un modelo lineal general multivariado. Resultados: Los resultados corresponden a 170 participantes, reclutados de cuatro fuentes de reclutamiento, no encontrando más personas dispuestas a participar. De los que aceptaron hacerlo, 30 no acudieron a la toma de mediciones bioquímicas, clínicas y antropométricas. El 70.6% (n = 120) fue de mujeres. La edad promedio de los participantes fue 31.60 años (DE = 10.82). La escolaridad promedio de 11.81 años (DE = 3.71). De los encuestados 18.2% (n = 31) son amas de casa, 40% (n = 68) estudiantes, 8.2% (n = 14) profesionistas, 11.8% (n = 20) comerciantes y 21.8% (n = 37) empleados. El 75% los participantes se encuentran en sobrepeso y obesidad general según criterios de la Organización Mundial de la Salud. Según cifras de HbA1c, el 9.4% de los participantes se clasificó con prediabetes y el – con diabetes. Las mujeres tuvieron un promedio de 34.62% (DE = 8.54) de grasa corporal, mientras que en los hombres el promedio fue 27.39% (DE = 8.53). En el análisis multivariado el modelo corregido fue significativo para el estilo de vida (F [3,169] = 16.27, p = <.001) y el comportamiento alimentario (F [3,169] = 9.48, p = <.001). El R2 = .227 del estilo de vida saludable se explicó por la responsabilidad (Β = .361, p = <.001) y la apertura (Β = .348, p = .001). El comportamiento alimentario adecuado, con R2 = .146, se explicó por la amabilidad (Β = .143, p = .013) y la responsabilidad (Β = .187, p = .004). El modelo final mostró que el estilo de vida saludable se explica de manera negativa con ser empleado o comerciante, la circunferencia de cintura y porcentaje de grasa corporal; y de manera positiva con la responsabilidad, la apertura a la experiencia y el IMC, R2 ajustada de .368. Mientras que el comportamiento alimentario se explicó por la edad, los hábitos alimenticios de la familia, los rasgos responsabilidad y apertura, el IMC y la circunferencia de cintura, R2 ajustada de .258. Conclusiones: El objetivo de analizar las relaciones propuestas mediante el uso del MAR se cumplió, por lo que se afirma su utilidad como guía en el proceso de investigación. Los hallazgos de este estudio permiten comprender mejor al individuo con riesgo de DMT2 y cómo su personalidad influye en el estilo de vida y comportamiento alimentario. Los resultados de este estudio cobran interés para la formulación de propuestas de investigación que intenten efectuar cambios en el estilo de vida de las personas con riesgo de DMT2 por medio del conocimiento de los rasgos de personalidad