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深入剖析单一神经元或能阐明大脑回路的信号问题!

自闭症对世界儿童健康影响颇深,患病比例大约为1/59,这给患者、父母及其护理人员都带来了极大的挑战,然而更为糟糕的是,至今并没有药物来治疗自闭症,这在很大程度上因为我们并不清楚自闭症发生及其改变正常大脑功能的机制,难以破解引发疾病的过程的一大主要原因是自闭症往往变化很大,那么我们应该如何理解自闭症改变大脑的过程呢?图片来源:theconversation.com 利用单核RNA测序技术,研究人员分析了来自自闭症和健康人群大脑中特殊细胞的化学特性,同时鉴别出了引发疾病的重要差异,这些自闭症特异性的差异或许能够为研究人员寻找治疗该病的新型靶点提供新的线索和希望。 任何有机体的每一个细胞都由相同类型的生物分子组成,这种称之为蛋白质的分子能够制造细胞结构,催化化学反应并完成细胞内的其它功能。而另外两种相关的分子类型则是DNA和RNA分子,其由四中基本元件组成,而且能被细胞用来储存信息,通过计算携带相同信息的RNA分子的数量,研究......阅读全文

孙学军:蒲慕明院士评论大脑研究计划

  美国和欧盟分别于2013年分别公布了大型脑科学计划,提出发展创新性的神经科学技术的新举措。最近,美国NIH工作组对美国脑研究计划项目进行了细化,提出经过10年投入45亿美元的研究建议。  大型脑科学计划的启动,说明很多政府已将人脑研究提高到国家议程的层面。全球共同推进对人类大脑结构和功能的理解,

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

《Nature》复杂大脑中的简单数学

  大脑具有数十亿神经元,这些神经元组成复杂的回路使我们得以感知世界、控制我们的活动并作出决定。破译大脑回路对于了解大脑工作机制以及神经学疾病致病机理非常重要。   日前,麻省理工大学MIT的神经学家向这一目标迈进了一大步。他们在8月9日发表于Nature杂志上的文章中,描述了两种主要大脑细胞以特

Cell:鉴定出调节食物摄入的味觉回路

  包括人类在内的所有动物喜欢甜食,特别是在饥饿时。但是如果你在正常情形下从不抗拒甜点的话,那么作为一项科学实验,试着狼吞虎咽6个甜甜圈。吃完后,即便是一块最可口的巧克力蛋糕也将并不那么勾起你的食欲,而且你也很可能吃得更少。  大脑加工很多有助调节我们吃什么和吃多少的信号。我们如何知道哪些口味好而哪

Prl-1对于神经元形成最高密度突触起决定性作用

  大脑由大量相互连接的神经元组成。数十年来,研究人员对神经元细胞的复杂模式如何在发育过程中发展成功能回路的过程十分感兴趣。如今,研究人源已在果蝇中发现了一种新的信号传导机制,它指明了大脑中神经元回路的形成。  大约1000亿个神经元在我们的大脑中形成一个复杂且相互关联的网络,使我们能够生成复杂的思

恐惧感如何产生?又该如何应对?

  提到恐惧,可能很多人都经历过,比如社交恐惧症、一些恐惧害怕的记忆等等,那么恐惧感到底从何而来,又该如何克服恐惧症呢?看看下面的研究或许能够帮到你!  【1】恐惧不可怕,抹除就好  DOI:10.1016/j.neuron.2017.08.004  加利福利亚大学的研究者发现了一种新方法——减弱参

绘制大脑活动图谱:神经科学的神圣新使命

  也许,很多人在孩提时代曾被迷宫游戏深深吸引过。对科学家来说,宛如神奇迷宫般的人脑一直具强大的吸引力。人脑如何成就了人类的独特智慧?科学巨人爱因斯坦的那颗不平凡大脑究竟隐藏了什么?……尽早揭开许许多多的谜底是生物学家长期以来的梦想。   2003年4月,人类基因组计划(简称HGP)

单次运动就能带来长效的代谢益处?

  一项新的小鼠研究表明,单次运动就能激活与食欲降低、血糖水平下降和代谢改善相关的大脑回路。而且在运动过后,这种效应能持续两天。该发现有助于改善糖尿病患者的血糖代谢。  根据美国疾病控制与预防中心(CDC)的最新估计,在美国有超过1亿人处于糖尿病或糖尿病前期。而全球有25%的糖尿病患者数来自中国。 

终极挑战: 人类大脑研究计划

  今年3月,当斯坦福大学医学院的神经生物学家Bill Newsome在接到美国国立卫生研究院院长Francis Collins的电话时,他的第一反应非常惊愕。Francis Collins突然联系他,询问他是否愿意与其他科学家共同主持一个为期10年的大脑研究项目。在Newsome看来,这是

解析果蝇幼虫“主演”的黑白短片

   Marta Zlatic拥有可谓最冗长乏味的影片资料库。在她位于美国弗吉尼亚州霍华德·休斯医学研究所珍妮莉亚研究园区的实验室中,这位神经科学家储存了2万多个小时、由果蝇幼虫“主演”的黑白短片。这些影片的主角正在做一些日常的事情,比如蠕动、爬行,但它们能帮助回答现代神经科学中的最重要问题之一 —

Cell:神经元识别标签或帮助阐明机体大脑的神经回路

  人类的大脑是由神经元的复杂回路组成的,而神经元是一类可以通过电化学信号来传递信息的细胞,类似于电脑的网络一样,神经元回路必须以特殊的方式互相连接才能够正常发挥作用,但在人类大脑中数以亿万计的神经元如何进行连接呢?而且神经元如何同正确的细胞进行连接?长期以来科学家们不断搜寻可以标记细胞形成连接的标

神奇的大脑记忆是如何形成的?

  长期以来,很多科学家对大脑的研究非常痴迷,有些研究试图去解析引发多种大脑相关神经变性疾病的发病机理,比如阿尔兹海默氏症、帕金森疾病、精神分裂症等等,而有些研究人员则从更深层次对大脑结构和功能区域进行了探秘研究,从而来解读我们大脑记忆的形成机制。  很多人都有着快乐的童年记忆,当然也有着那些痛苦不

Cell:成功绘制出小鼠大脑中1000个神经元的连接图谱

  在一项新的研究中,来自美国霍华德休斯医学研究所珍妮亚研究中心的研究人员仔细地解开了1000多个纠缠在一起的神经元,追踪了每个细胞在大脑中的分支路径,以确定它的去向和与哪些细胞连接在一起。他们报道,如果端对端放置的话,这些神经元将伸展80多米,大约相当于两辆校车的长度。相关研究结果近期发表在Cel

Nature:科学家阐明雌雄线虫大脑发育初期的差异机制

  线虫可能不是来自火星或金星,但其大脑中却有可以促进雄性和雌性表现不同的性别特异性回路,近日一项刊登在国际杂志Nature上的研究论文中,来自哥伦比亚大学的研究人员通过研究揭示了线虫神经系统中这种性二型现象产生的分子机制,相关研究由美国国家神经性疾病和卒中研究所提供资助。  研究者Coryse S

导致抑郁症的关键,与大脑回路中的这两个神经元有关

  抑郁症状是由细胞回路的多样性编码的  在现代社会中,抑郁症已经成为一种常见的疾病,不知不觉地侵袭许多人的健康;可怕的是,目前大多数人仍然对抑郁症知之甚少,甚至有错误的认知和偏见,也因而造成很多个案延误就医。据统计,现代社会中每十人就有一人一生中曾经有忧郁症状,有些人症状不严重;而重度抑郁症(MD

科学家们通过构建突变型小鼠解析吸毒成瘾的背后机制

  你们知道世界上最易上瘾的物质有哪些吗?海洛因、可卡因、尼古丁、巴比妥酸盐、酒精是上瘾性最高的几类药物。一旦进入大脑,它们都会刺激多巴胺,通过奖赏回路促使大脑兴奋和愉快,从而使人沉迷而欲罢不能。  除了意志力、判断力,科学家们更相信上瘾是涉及遗传学、生物化学的问题。想从根源上解决成瘾问题、解救瘾君

神经网络与机体代谢之间的关系

  大脑神经系统与机体代谢之间存在千丝万缕的联系。神经元传递的信号能够调控机体的各类代谢活动的强度,而代谢特征的改变也会影响神经系统的发育以及神经信号的传递。针对这一领域相关的最新研究成果,进行简要的盘点,希望读者朋友们能够喜欢。  1. Science:鉴定出暴食神经元  doi:10.1126/

解构亿万脑回路 各国相继推出人脑研究项目

美国和欧洲都计划投入数十亿美元来了解大脑是如何工作的。然而,研究中所面临的技术挑战是巨大的。图片来源:GRANDEDUC/SHUTTERSTOCK   美国加州斯坦福大学医学院的神经生物学家Bill Newsome接到了来自美国国立卫生研究院(NIH)院长Francis Collins的电话后

脑袋越大越聪明?这是真的吗?

  大脑大小很重要吗?不同研究得出了不同的发现。爱因斯坦的大脑只有1230克,相比之下,成年男性的大脑重量平均为1400克,说明大脑尺寸与IQ无关。研究发现爱因斯坦大脑的胶质细胞数量远远超过常人,让他拥有惊人的IQ。一项新的研究显示,增加大脑中神经回路的大小可以提高学习成绩,但这种增加的连通性也有可

大脑“后勤”细胞参与指挥神经元发育

  美国最新一期《科学》杂志刊载的报告显示,一向被视为大脑“后勤部队”的神经胶质细胞也参与指挥神经元发育,精确控制着神经元的生长位置和分化方向等。  神经元是生物感知外界信号、做出行动乃至产生思想的基础,神经胶质细胞则是神经元之间的填充物,在大脑中占据大部分空间。长久以来,人们认为神经胶质细胞是大脑

Cell:科学家开发出数字大脑

  如果你想研究某种东西如何工作,那么一种方法就是把它拆开,然后再组装上去,10多年以来,一项名为蓝脑计划(Blue Brain Project)的全球性研究项目正在尝试利用幼年小鼠的大脑来上述操作,目前这项研究计划仅提供了一项大脑重建的“初稿”,其包含了超过3.1万个的大脑神经元、55个细胞层以及

神经科学家发现“迷你大脑” 可保持身体平衡

  北京时间2月2日消息,据科学日报报道,冬天在冰冷的停车场走过且保持直立需要高度集中。但一项最新研究表明当面临这样的挑战时,我们身体试图保持平衡的行为其实是无意识的,而这多亏了脊髓里的一群神经元,后者作为“迷你大脑”能够集合感官信息并对肌肉进行必要的调节以防止身体滑到或摔倒。脊髓里的一群神经元是防

Science:调节大脑可塑性的分子机制

  近日,来自伦敦大学国王学院的科学家们通过研究发现了一种新型分子开关,其可以帮助控制应对神经网络活性改变的神经元的特性,该项研究刊登于国际杂志Science上,相关研究表明大脑中的“硬件”是可协调的,而且对于理解基本的神经科学原理提供了一定帮助,也为后期开发治疗神经性障碍比如癫痫症的新型疗法提供了

Nature子刊:饥饿根源暗示减肥新法

  任何曾尝试过减肥的人都知道,饥饿可不是件好玩的事情。事实上,即使最有诚意的节食者也会受到痛苦的饥饿感所折磨。但是,节食究竟如何造成这些不舒服的感觉呢?进食何以会驱赶这种感觉呢?  为了解开这种强烈生理状态背后的复杂神经系统,美国贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)、国家糖尿病、消化和肾脏疾病研

Neuron:饥饿感为什么会让人表现更佳?

  -成功绝非偶然:要实现目标,需要恒心。但是动机从何而来?近日,由慕尼黑工业大学(TUM)的科学家领导的国际研究人员小组现已鉴定出果蝇大脑中的神经回路,这使它们在寻找食物过程中维持最佳表现。  TUM生命科学学院Weihenstephan的实验室做了这样一个实验,他们将果蝇的上半身固定,并且给它们

最新发现:“芯片大脑”可用来模拟药物对大脑影响

  1月16日消息,据Futurism网站报道,目前研究人员正在改进并完善“芯片大脑”技术。科学家们认为,随着这种技术的成熟,未来或将可以不再因许多神经系统疾病进行动物甚至人体临床试验。   图示:劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)的研究人员戴夫索西亚(Dave Soscia)正在显微镜下检查“

Nature:美学者绘制三维鼠脑图

  在老鼠的大脑中,7000万个神经细胞看起来就像是一团乱麻,但研究人员正在揭示在整个器官中传递信息的单个线程。10月27日发布的一幅名为“鼠光”的三维大脑图谱,使研究人员能够追踪单个神经细胞的路径,并最终揭示大脑是如何收集信息的。   这张图谱包含了300个神经细胞,研究人员计划在明年增加700

精神疾病抛弃药疗修改大脑神经回路成研发热点

 用药物来治疗精神类疾病的时代或许已经日薄西山了。尽管仍然有很多医生会在临床治疗中给患者开具精神类药物,但是,一种全新的理解并治疗精神类疾病的办法已经浮出水面。业界人士不再强调研制药剂,而是转向通过对大脑进行物理干预来修改特定神经回路的功能,从而治疗精神类疾病。 药物已成“昨日黄花” 表明药物被

影响食欲的神经反馈机制

  我们为何会对某些食物产生厌恶情绪?这是因为从肠道到大脑的信号导致了这种反感情绪的产生。  传统观点认为,大脑中存在一种抑制进食的回路-它来自胃部,如果过分激活它会使人们感到不适。  现在,一项细胞代谢研究在小鼠中发现了第二条回路。密歇根州营养肥胖症研究中心主任Randy Seeley博士以及研究

欧美两大脑计划联手在即

  美国的脑研究计划目的在于创建能够控制大脑活动并成像的工具,而欧盟的脑研究计划则力图开发一套大脑计算机模型。图片来源:Jesper Hilding Klausen/Alamy   本报讯 它们看起来是天生的一对,就像人类大脑的两个半球——如今,试图破译人体控制中心的两项雄心勃勃而又颇受争议的