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聆听大脑的神秘电波——电生理记录方法探秘(二)

为了将麦克风交到每个神经元的手上,科学家们进行了无数实验。最终,他们通过将一根细长的金属电极插入动物脑中,实现了对一小群神经元的聆听。胞外记录(extracelluar recording)就是一种在细胞外记录群体神经元反应的记录方法。通过这种方法,每个神经元发放的动作电位都能被这根敏感的电极记录下来。就如每个人都会有自己的语调一样,每个神经元也有自己独特的动作电位。通过分析动作电位不同的形状,我们就可以区分出不同神经元发出的不同声音了。有些神经元是寡言的智者,他们只在关键的时刻,发表自己决定性的意见。而有一些神经元,像是滔滔不绝的歌唱者,他们总是在发放着动作电位,为气氛的衬托贡献着自己的力量。 图4 胞外金属电极记录到神经元发出的动作电位,不同的神经元发放模式不同现在,科学家们不仅能知道每个神经元在说些什么,他们甚至能够分析神经元语言中的单词、短语了。为何我们要对神经元的语言进行如此细致的研究呢?因为只有知道了一种语言......阅读全文

脑电波读出容易,读懂很难

  脑电波大致分为α波、β波、γ波、δ波和θ波,不同的电波对应不同的大脑状态。尽管不同的脑电波大致有一个代表的方向,但实际情况却复杂得多。事实上,脑电信号的破译工作目前仍是一片 “蓝海”。  前不久,浙江某小学为学生佩戴 “智能头环” 检测脑电波以判断其注意力是否集中的事件引发热议。测试脑电波这一在

盘点丨问鼎诺贝尔奖的10大检测技术

  诺贝尔奖是以瑞典著名的化学家 阿尔弗雷德·贝恩哈德·诺贝尔的部分遗产(3100万瑞典克朗)作为基金在1900年创立的。该奖项授予世界上在物理、化学、生理学或医学、文学、和平和经济学六个领域对人类做出重大贡献的人,于1901年首次颁发,截止2016年共授予了881位个人和23个团体。今天我们将盘点

美国大脑研究计划忽略神经胶质引发争议

  近日,Nature刊登了NIH神经系统发育和可塑性部主任R. Douglas Fields的评论文章Neuroscience: Map the other brain。该文章重点指出,美国的大脑图谱计划可能过分强调神经元的描述,忽视大脑内胶质细胞重要作用,这或许导致该计划最终难以产生预期的效

2017年诺奖预测:脑成像重磅级研究解读

  10月诺贝尔奖月马上到来,随着颁奖时间越来越近,很多科学家们都开始预测2017年的诺奖获得者;从2002年开始,汤森路透社每年都会进行诺贝尔奖的预测,近期汤森路透公布了2017年的预测名单,其中共有四位科学家入选生理学或医学领域,包括来自美国匹兹堡大学医学院的特聘教授张远(发现了人类疱疹病毒)、

专访江小龙:3项新技术+反复枯燥的实验=里程碑式成果

  穷其一生我们大多数人都在渴望突破,但突破就像喵星人的尾巴,在追逐的过程中令人筋疲力竭,找到好的方法可能会事半功倍,那么要想获得一份科学突破,是百分之九十九的汗水更重要,还是百分之一的灵感更重要呢?也许每个人都有自己的答案,但对于贝勒医学院的江小龙博士来说,应该两者都很重要。   上个月江博士研究

十个大脑研究成就 带您走进神经科学

华盛顿国家历史博物馆展出的人类基因组女性模特  来自不同大脑皮层区域的皮层连接物3D效果图  在老鼠大脑中植入纤维和光敏分子大鼠脑星形胶质细胞染色细胞在视网膜定位的电极阵列   科学家、作家里奥·沃特森说过:“如果大脑像我们理解的那么简单,人类会不可思议的简单,但这是不

他们是如何拿到诺奖的——来自诺奖实验室的内部报告

  刚获得诺贝尔生理或医学奖的Moser夫妇的实验室中,有一对中国夫妇——张生家和叶菁,他们与Moser夫妇已经合作了五六年的时间,并在此次获诺贝尔奖的工作中,做出了重要贡献。  张生家、叶菁夫妇与Moser夫妇合影  在本届诺贝尔生理或医学奖颁布的当天,赛先生联系了张生家夫妇表示祝贺,在谈话中张生

发呆时你还了解你的大脑吗?

  我的脑子一片空白”、“大脑停止了转动”,如果你还在用这样的语言形容自己发呆时的情形,那就大错特错了:神经成像研究发现,当我们休息或发呆时,大脑中始终存在着一些神秘的“背景”神经活动。更让人惊讶的是,当我们有意识做事时,大脑耗能量却仅为“背景活动”的 1/20。这些看不见的神经活动,就是“大脑暗能

汪小京:21世纪中国计算神经科学展望

计算神经科学:影响广泛的前沿科学  无论是简单的知觉、行动,还是复杂的情感、思维、学习、决策,都来自于我们的大脑。大脑是最复杂的生物器官,也是最神秘的“计算机”。即使今天最快的超级计算机(中国的Nebulae今年排名世界第二),在重要的智能方面也不及人脑。了解大脑的生物学原理,包括从遗传基

失眠、嗜睡!多篇最新研究告诉你睡眠不为人知的秘密!

  本文中小编为大家盘点了关于睡眠的最新研究进展,帮助大家了解睡眠的秘密:睡眠不足有什么危害?什么因素会导致睡眠不足?如何健康的睡觉?  【1】睡眠质量较差或与营养物质摄入水平不足有关  Data Showed Significant Association Between Micro and Ma

解析破解大脑奥秘的三大新技术

  美国和欧洲都准备投入数十亿美元来破解人类大脑的奥秘,从而了解我们自己的大脑是如何工作的。但是开展这项工作的技术难度也是相当大的。   美国加利福尼亚州斯坦福大学医学院(Stanford University School of Medicine in California)的神经

Inscopix在猕猴大脑的背外侧实现头戴式显微钙成像

  Inscopix系列的大脑超微钙成像系统一般用在啮齿类动物身上的居多,因为设备体积小,重量轻,且在实验时动物可以自由活动而成像质量不受影响,因此受到了很多神经科学研究者的青睐。   但在最近的一篇来自Inscopix公司和美国德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员在bioRxiv上发表的文章则描

皮层扩布性抑制与偏头痛的相关研究进展

  偏头痛是一种发病率很高的原发性头痛。根据最新的全球疾病负担研究显示,在50岁以下的人群中偏头痛已跃居致失能性疾病排行榜第一位,严重影响人们的工作和生活。偏头痛的病理生理学机制尚不清楚,一般认为皮层扩布性抑制(cortical spreading depression,CSD)与偏头痛先兆症状相关

健身涮锅谁拍板 科学发现大脑动态评估信息重要性机制

大脑中部的丘脑室旁核(PVT) 图片来源:中科院深圳先进技术研究院 周末该在家看书还是出去K歌?寒冬将至,该坚持健身还是涮个火锅?每天,人们都会面临上百种选择。以往,人们认为这种选择理所当然。 然而,美国斯坦福大学生物系教授陈晓科与中科院深圳先进技术研究院脑所研究员朱英杰日前合作

表面肌电系统在临床应用的研究进展

目前全国很多院校都开始展开对肌电、表面肌电测试系统的相关研究。把肌电应用在更多的领域。如体育、医疗、康复等等,美国delsys表面肌电测试系统技术已经相当成熟,也先后应用到了相关的科研发展,世纪天鸿国际集团是大中华区唯一一家代理此设备的公司,对此设备的应用和相关技术都已经熟练掌控并且可对设备采购商提

神经生物学领域最新研究进展

  本期为大家带来的是神经生物学领域最近的研究进展,希望读者朋友们能够喜欢。  1. Nature:新研究首次揭示抑制年龄相关的神经活动增加竟可延长寿命  doi:10.1038/s41586-019-1647-8.  在一项针对线虫、小鼠和人类的研究中,来自美国哈佛医学院的研究人员发现在整个动物界

周先庚:开创“中国牌”心理学

  周先庚,我国著名心理学家。1903年8月10日生于安徽省全椒县金城港村,1916年考入清华学校,1924年清华学校毕业后到南京东南大学借读一年,1925年留学美国,1930年在斯坦福大学心理系获博士学位,毕业后到欧洲考察一年,回国后在清华大学心理系任教授,1937年至1946年在西南联大哲学心理

清华医学院洪波研究组PNAS:揭示语言声调大脑处理机制

  10月31日,清华大学医学院生物医学工程系洪波研究组在《美国科学院院报》(PNAS)在线发表题为《汉语声调类别处理的大脑皮层协作网络》(Cooperative cortical network for categorical processing of Chinese lexical tone)

上海生科院973计划最新Cell子刊文章

  来自中科院上海生科院神经所的研究人员采用活体共聚焦和双光子成像等多种技术,发现了静息态小胶质细胞与神经元之间的双向功能调节,这首次证明了神经元电活动可以调控静息态小胶质细胞的运动,并揭示了小胶质细胞对神经元活动的稳态调节,为神经-免疫交叉领域提供了新的研究思路。相关成果公布在 Develop

熊伟:新型质谱技术让神经化学研究进入单细胞时代

  世界上没有两片完全相同的叶子,细胞也是。然而,科学家们在进行现代生物学研究时,大多时候都考察的是细胞群体,而忽略了细胞异质性。  就拿神经细胞来说,大脑中有亿万个神经细胞,这些神经细胞在细胞形态,突触连结,细胞结构,电生理以及生理功能上具有高度的多样性。不同种类的神经细胞中,其基因组、蛋白组、化

Science:迄今为止最详细的大脑连接图

  一项最新研究揭示了将近2000个成体小鼠视觉皮层神经元的形态和电生理特征,同时也描述了超过11000对细胞间连接。这是迄今为止最为详尽的大脑连接图谱,相关成果公布在11月26日的Science杂志上,从中科学家们了解了大量新型神经细胞类型,以及目前尚未弄轻蹙的本地连接模式。  “我十分想知道这些

强迫游泳、悬尾和跳台实验相关-复方甘麦大枣颗粒对抑...

强迫游泳、悬尾和跳台实验相关-复方甘麦大枣颗粒对抑郁动物模型的抗抑郁作用复方甘麦大枣颗粒对抑郁动物模型的抗抑郁作用及对海马单胺类神经递质的影响摘 要: 目的: 探讨复方甘麦大枣颗粒对动物抑郁模型的抗抑郁作用。方法: 采用小鼠强迫游泳试验、悬尾试验、跳台试验和利血平引起大鼠排空脑内单胺神经递质抑郁

全新学习认知工具在神经科学中的应用研究(一)

全世界各个科研大国的脑计划,起因于人们对行为及大脑探秘的高度关注。Nature不久前的一篇报道阐述到,中国脑科学研究所于2018年3月22日正式在北京成立,中国脑计划实体店终开,北京大学饶毅与NIBS北京生命科学研究所罗敏敏共同主管。此举也是继2013年欧美的脑计划、日本2014年的类似小的项目、韩

香山科学会议:中国脑计划如何“有所为”

   “我们无法忍受人类仍旧对大脑如何工作知之甚少。”20多年前,DNA双螺旋结构发现者之一、诺奖得主弗朗西斯·克里克曾如此抱怨。时至今日,人类大脑对于科学家而言,仍然还是一个尚未打开的“黑箱子”。  为揭开大脑谜团,脑科学研究成为各国科技发展的“兵家必争之地”,我国也将“脑科学与类脑研究”上升为国

关于睡眠的那些事

  睡眠是维持身体健康的中要因素,睡眠不足会导致各种精神相关疾病以及其它疾病的发生风险的上升,而睡眠过多也会带来一些负面的健康风险。针对近期与睡眠相关的研究进展,进行了简要盘点,希望读者朋友们能够喜欢。  1. 睡眠不足,你意想不到的危害  DOI: 10.1002/ana.25023  青壮年每天

脑卒中近红外光谱的研究现状和发展方向:系统综述

背景:脑卒中幸存者经常出现严重残疾并且生活质量受损。运动或认知功能的恢复需要很长时间。神经影像学可以测量大脑的变化并监测恢复过程,以便提供及时治疗并评估治疗效果。非侵入性神经影像技术近红外光谱(NIRS)具有动态,便携,低成本的特性,并且对受试者无特殊要求,因此引起了广泛关注。方法:我们进行了全面的

纳米线阵列——记录神经元活性的新神器

  神经元可以接受刺激,产生兴奋并传导兴奋,是神经系统的基础。与神经元相关的疾病种类繁多,其中不少并没有有效的治疗方案。要开发治疗神经系统疾病的药物,一个重要的手段是监测神经元细胞对于候选药物的响应。目前记录神经元活性的方法多利用细胞内外离子浓度的差异,通过测量离子通道电流和细胞内电位的变化来评估神

科学家解析大脑皮层神经元信息的读码机制

9月20日,《神经元》期刊在线发表了中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、中科院灵长类神经生物学重点实验室空间感知课题组的题为《通过结合决策信号的测量与微电流刺激的干扰两种方法来解析大脑神经元信息的读码机制》的研究论文。在该研究工作中,科研人员在清醒猕猴执行空间运动方向辨别任务的同

研究解析大脑皮层神经元信息的读码机制

  9月20日,《神经元》期刊在线发表了中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、中科院灵长类神经生物学重点实验室空间感知课题组的题为《通过结合决策信号的测量与微电流刺激的干扰两种方法来解析大脑神经元信息的读码机制》的研究论文。在该研究工作中,科研人员在清醒猕猴执行空间运动方向辨别任务

在体动物的细胞外记录实验

基本方案             实验方法原理 细胞外记录(extracellular recording)是把引导电