Abstract Transcranial photobiomodulation (tPBM) is a novel and noninvasive intervention, which has shown promise for improving cognitive performances. Whether tPBM can modulate brain activity and thereby enhance working memory (WM) capacity in humans remains unclear. In this study, we delivered double-blind and sham-control tPBM with different wavelengths to the prefrontal cortex (PFC) in 90 healthy participants and conducted four electroencephalography (EEG) experiments to investigate whether individual visual working memory capacity and related neural response could be modulated. We found that 1064 nm tPBM applied to the right PFC has both a substantial impact on visual working memory capacity and occipitoparietal contralateral delay activity (CDA), no matter orientation or color feature of the memorized objects. Importantly, the CDA set-size effect during the retention mediated the effect between 1064 nm tPBM and subsequent WM performance. However, these behavioral benefits and the corresponding changes of CDA set-size effect were absent with tPBM at 852 nm wavelength or with the stimulation on the left PFC. Our findings provide converging evidence that 1064 nm tPBM applied on the right PFC can improve visual working memory capacity, as well as explain the individual’s electrophysiological changes about behavioral benefits.

Abstract Induced pluripotent stem cell (iPSC) technology promises to be an inexhaustible source of any type of cell needed for therapeutic and research purposes. It is unclear that how distal enhancer-promoter associations/ 3D chromatin conformation involving in the capacity of self-renewal and pluripotency maintenance. In this study, we have selected a few defined enhancer-promoter associations. After screening of enhancer specificity and activity individually, we design the different combinations and transfect these enhancers into the MEF cells. We simultaneously transfect 7 determined enhancers which represents various specific distal chromatin associations into a GFP tracing MEF cell line. We observe that the MEF cells start generating iPS-like clones at day 22. Importantly, our validations with three germ layer marker genes and in vitro experiments have further confirmed the pluripotency of these clones. Here, our study proposes a potential de novo method of a low-genetic risk iPS generation by introducing spatiotemporal distal chromatin associations. This result also paves out the way on utilizing 3D genomic information to alter cell identity and reprogramming for potential therapeutic strategy.

In contrast to conventional human pluripotent stem cells (hPSC) that are related to post-implantation embryo stages, naive hPSC exhibit features of pre-implantation epiblast. Naive hPSC are established by resetting conventional hPSC, or are derived from dissociated embryo inner cell masses. Here we investigate conditions for transgene-free reprogramming of human somatic cells to naive pluripotency. We find that tankyrase inhibition promotes RNA-mediated induction of naive pluripotency. We demonstrate application to independent human fibroblast cultures and endothelial progenitor cells. We show that induced naive hPSC can be clonally expanded with a diploid karyotype and undergo somatic lineage differentiation following formative transition. Induced naive hPSC lines exhibit distinctive surface marker, transcriptome, and methylome properties of naive epiblast identity. This system for efficient, facile, and reliable induction of transgene free naive hPSC offers a robust platform, both for delineation of human reprogramming trajectories and for evaluating the attributes of isogenic naive versus conventional hPSC.

Abstract A growing body of research demonstrates that distracting inputs can be proactively suppressed via spatial cues, nonspatial cues, or experience, which are governed by more than one top-down mechanism of attention. However, how the neural mechanisms underlying spatial distractor cues guide proactive suppression of distracting inputs remains unresolved. Here, we recorded electroencephalography signals from 110 subjects in three experiments to identify the role of alpha activity in proactive distractor suppression induced by spatial cues and its influence on subsequent distractor inhibition. Behaviorally, we found novel spatial changes in spatial distractor cues: cueing distractors far away from the target improves search performance for the target while cueing distractors close to the target hampers performance. Crucially, we found dynamic characteristics of spatial representation for distractor suppression during anticipation. This result was further verified by alpha power increased relatively contralateral to the cued distractor. At both the between- and within-subjects levels, we found that these activities further predicted the decrement of subsequent P D component, which was indicative of reduced distractor interference. Moreover, anticipatory alpha activity and its link with subsequent P D component were specific to the high predictive validity of distractor cue. Together, these results provide evidence for the existence of proactive suppression mechanisms of spatial distractors, support the role of alpha activity as gating by proactive suppression and reveal the underlying neural mechanisms by which cueing the spatial distractor may contribute to reduced distractor interference. (235). Significance In space, the attention-capturing distractors are obstacles to successfully identifying targets. How to sidestep task-irrelevant distractors that stand between the target and our focus in advance is essential but still unclear. This research investigated how dynamic spatial cues can help us proactively eliminate attention-capturing distractors. Using three cue-distractor tasks that manipulate the predictive validity of distractor occurrence, we provide a series of evidence for the presence of alpha power activity related to distractor anticipation. Critically, this was the first study linking cue-elicited alpha power and distractor-elicited PD, indicating that spatial modulation of alpha power may reduce distractor interference. These findings delineate the neural mechanisms of proactive suppression for spatial distractors. (109)