盘点现代神经科学中的新旧技术（下）
大脑控制操纵大脑也可以阐明它是如何运作的。在20世纪60年代末，耶鲁大学的Jose Delgado把电极放在一只黑猩猩（名叫Paddy）的大脑中，以改变动物的情感行为。发射器产生了一种不愉快的感觉，响应Paddy杏仁核中一个特定的活动模式。经过六天的反复刺激后，Paddy变得抑郁，活动模式减少了百分之99。Paddy在两周后恢复，但是当Delgado重复这个实验时，它再次变得忧郁。现就职于纽约大学的Buzsáki说：“Delgado所做的是令人难以置信的，因为他能够在一个时代倾听并精确操纵脑电波，要知道在当时真空管被认为是高科技。在过去的50年中，随着越来越紧凑和精确的电极，研究人员继续使用电磁刺激来操纵神经活动，旨在理解大脑的功能。经颅磁刺激，或在头外部应用无创性磁场，已被用来揭示神经系统疾病的生理基础，并在动物模型中确定潜在的治疗方法。跟随Delgado的脚步，Buzsáki和他的同事们去除了负责巩固睡眠大鼠白天记忆的神经活......阅读全文
Nature封面：光遗传学解析关键神经元
科学家们通过光遗传学技术，解析了两种帮助脊髓控制技巧性前肢运动的神经元：第一种是运动精确性所需的兴奋性中间神经元，第二种是运动流畅性所需的抑制性中间神经元。这一重要成果先后以两篇文章的形式发表，并且登上了本期的Nature杂志的封面。这些发现有助于人们进一步理解人类的运动功能，并在此基础上治疗创
盘点现代神经科学中的新旧技术（下）
大脑控制操纵大脑也可以阐明它是如何运作的。在20世纪60年代末，耶鲁大学的Jose Delgado把电极放在一只黑猩猩（名叫Paddy）的大脑中，以改变动物的情感行为。发射器产生了一种不愉快的感觉，响应Paddy杏仁核中一个特定的活动模式。经过六天的反复刺激后，Paddy变得抑郁，活动模式减少了百分
微型光片发生器可用于大脑活动光片成像
让神经科学家能够记录和量化活体大脑功能活动的工具需求量很大。传统上，研究人员使用功能磁共振成像等技术，但这种方法不能记录高空间分辨率的神经活动或运动的受试者。近年来，光遗传学工具利用光来控制神经元，并记录组织中的信号，这些组织经过基因改造后可以表达光敏和荧光蛋白。然而，现有的脑光信号成像技术在大
LED光源从显微成像到光遗传学研究
生物学研究中的LED：从显微成像到光遗传学由于LED被引入生物科学研究的显微镜照明，使研究小组和影像实验室有信心将其范围和潜力完全取代金属卤化物光源，合适的HBO弧光灯替代品一直是一个挑战。但随着最近推出的全光谱照明装置和更先进的系统，LED照明正在成为新的标准。显微镜长期以来一直在生物科学研究中占
磁共振成像新技术“看清”大脑神经活动
韩国研究团队开发出一种新方法，可使用磁共振成像（MRI）在毫秒级时间尺度上，非侵入性地跟踪大脑信号的传播。这项发表于《科学》杂志的最新研究有望给了解大脑带来革命性突破。 依赖血氧水平的功能磁共振成像（fMRI）用于获取活人的大脑图像。这项技术并不是直接观察神经元活动，而是通过一项指标追踪大脑中血
新技术可创建蠕虫大脑神经系统毫秒级3D影像系统
麻省理工学院和维也纳大学的研究人员创建出一种揭示活体动物整个大脑神经活动的成像系统，并生成毫秒级的3D影像，可以帮助科学家了解神经元网络如何处理感觉信息并产生行为。该研究成果刊登在近日的《自然-方法》上。 研究人员使用这种技术成像秀丽隐杆线虫每个神经元的活性，因此，它是唯一一个已知整个神经接线
Nature－Neuroscience：光遗传学的十年
神经科学领域权威杂志Nature Neuroscience的最新一期9月刊上，以年度特刊的形式聚焦了光遗传学（Optogenetics）。这个由一种微生物分泌的蛋白质衍生而来的技术，从2005年的默默无闻，到2010年的年度方法，究竟经历了怎样的十年？ 2005年：未被权威认可的开始 200
《自然》2016热点技术—精准光遗传学
《Nature Methods》盘点2015年度技术，选出了最受关注的技术成果：单粒子低温电子显微镜（cryo-EM）技术。 除此之外，也整理出了2016年最值得关注的几项技术，分别为：细胞内蛋白标记（Protein labeling in cells）、细胞核结构（Unraveling nuc
俄科学家利用光遗传学修复盲眼神经元
视觉是通过位于眼睛视网膜上的特殊神经元对光线做出反应并向大脑发出信号而产生的。当神经元停止正常工作时，眼睛就会失明。俄新社近日发布消息称，俄罗斯科学家在实验室开发出一种能恢复视力的药物，可让因视网膜丧失光敏感性而致盲的患者重见光明。 早在1999年，英国生物学家、物理学家及神经科学家（196
Cell：研究人员用单细胞精确控制老鼠大脑的行为
哥伦比亚大学的一个神经科学家小组首次通过激活老鼠视觉皮层中的几个神经元来控制老鼠的视觉行为。 在发表在《Cell》杂志上的研究中，研究人员证明了所谓的神经元群在行为中具有因果关系。研究人员使用了新的光学和分析工具，在小鼠执行视觉任务时识别其皮层集合。他们还使用高分辨率光遗传学以单细胞精度同时靶
Neuron：芝加哥科学家实现光遗传学技术新突破
随着近年来科学家在表观遗传学领域研究的深入，人们开始希望通过体外刺激的方式来控制体内细胞尤其是神经元细胞的状态。这一领域有着广阔的应用前景，如治疗黄斑病变等遗传病。以此为基础，光遗传学等学科纷纷被建立起来。不过，目前为止，为了实现这一目标，研究人员不得不对神经元进行基因改造。这也极大阻碍了这一技
Cell：精确到单细胞！瞄准两个神经元便能控制视觉行为
多年以来，人们试图通过对大脑不同区域进行电击来改善或治疗帕金森等运动障碍或抑郁症等神经障碍疾病。成千上万的神经疾病患者因此得以缓解病情。然而，这项治疗会牵扯到脑部大量未知的神经元。如果能够精确控制某几个控制疾病的神经元或将打开治疗神经性疾病的大门。 近日，哥伦比亚大学的神经科学家首次通过激活老
磁共振成像的优点
与1901年获得诺贝尔物理学奖的普通X射线或1979年获得诺贝尔医学奖的计算机层析成像（computerized tomography,CT）相比，磁共振成像的最大优点是它是当前少有的对人体没有任何伤害的安全、快速、准确的临床诊断方法。如今全球每年至少有6000万病例利用核磁共振成像技术进行检查
MIT牛人发布可编程的RNA控制工具
MIT研究团队开发了可以追踪和操纵基因表达的模块化可编程蛋白，并将这一强大的研究工具发表在四月二十六日的美国国家科学院院刊PNAS杂志上。 这些蛋白能够自定义结合任意RNA序列，“在生物和生物工程领域有广泛的应用，”这篇文章的通讯作者，MIT副教授Edward Boyden说。举例来说，人们可
光探测磁共振技术
近几年来，基于金刚石氮空位色心(NV center)的光探测磁共振技术(optically detected magnetic resonance，ODMR)发展迅速(基本原理如图1(b)所示)，并通过与AFM技术结合，可以实现纳米级的高空间分辨以及单电子自旋甚至是单个核自旋的超高探测灵敏度[5]。
Molecular－Psychiatry:－星形胶质细胞活体成像研究中获进展
近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、中科院深圳先进技术研究院研究人员基于新型基因编码生物磁共振成像技术，建立了在体无创全脑检测星形胶质细胞的新技术。 星形胶质细胞是哺乳动物中枢神经系统（Central nervous system，CNS）中含量最丰富、分布最广、胞体最大的一种神经胶
脊索瘤的磁共振成像诊断及鉴别诊断实验—磁共振成像法
实验方法原理原子核具有一定的质量和一定的体积，可以把它看成是一个接近球形的固体。实验表明，大多数的原子核如同陀螺一样，都围绕着某个轴作自旋运动。例如，常见的 H11和C136(6是质子数即原子序数，也是电荷数；13是质量数=质子数+中子数)核等都具有这种运动。原子核的自身旋转运动称为核的自旋运动。一
荧光成像与高光成像区别
荧光成像与高光成像区别如下：1、原理：荧光成像是利用荧光标记的分子在激发后发出特定波长的光来成像，而高光成像是基于样本的反射或透射光强度的差异来成像。2、样本处理：荧光成像需要在样本中引入荧光标记物，通常是通过染色或基因工程技术来实现，而高光成像则不需要对样本进行特殊处理，直接观察样本的自然反射或透
神经元活动如何产生行为？答案在极个别的神经元中
我们大脑中的神经元活动如何引发行为上改变？从细胞层面到行为学层面存在巨大的鸿沟。这长久以来都是神经科学的难题。近日，来自马克斯普朗克神经生物学研究所的科学家们开发了一种方法，可以让他们识别出那些参与特定运动指令的神经细胞。科学家首次通过人为地激活少数神经元来诱发鱼的行为。了解神经环路的核心成分是
Cell子刊：超越光遗传学的新技术
Chicago大学和Illinois大学的科学家们在三月十二日的Neuron杂志上发表文章指出，使用靶向性的金纳米颗粒，可以直接用光激活非基因改造的正常神经元。这是一个重大的技术进步，比目前的光遗传学方法更有优势。 “不需要遗传学改造，我们就能实现光遗传学刺激，”文章的资深作者，Chicago
－Nature－Methods：2016年最值得关注的八大技术
《Nature Methods》盘点2015年度技术，选出了最受关注的技术成果：单粒子低温电子显微镜（cryo-EM）技术。 除此之外，也整理出了2016年最值得关注的几项技术，分别为：细胞内蛋白标记（Protein labeling in cells）、细胞核结构（Unraveling nuc
快速磁共振成像技术问世
为了能够进行慢速扫描，医生们一直在和那些不停扭动的儿童作斗争。 如今，幸亏更快速的磁共振成像(MRI)技术的研制成功，他们可能再也不用焦虑如何让自己的病人保持长时间的静止了。 图中所展示的对一名6岁先天性心脏病患者的心脏血流情况进行的成像仅需要10分钟，而非传统MRI
磁共振成像历史发展介绍
磁共振成像是一种较新的医学成像技术，国际上从一九八二年才正式用于临床。它采用静磁场和射频磁场使人体组织成像，在成像过程中，既不用电子离辐射、也不用造影剂就可获得高对比度的清晰图像。它能够从人体分子内部反映出人体器官失常和早期病变。它在很多地方优于X线CT。虽然X-CT解决了人体影像重叠问题，但由
磁共振成像的其他进展
核磁共振分析技术是通过核磁共振谱线特征参数（如谱线宽度、谱线轮廓形状、谱线面积、谱线位置等）的测定来分析物质的分子结构与性质。它可以不破坏被测样品的内部结构，是一种完全无损的检测方法。同时，它具有非常高的分辨本领和精确度，而且可以用于测量的核也比较多，所有这些都优于其它测量方法。因此，核磁共
磁共振成像的发展历程
1978 年底，第一套磁共振系统在位于德国埃尔兰根的西门子研究基地的一个小木屋中诞生。 1979 年底，当系统终于可以工作时，它的第一件作品是辣椒的图像。第一张人脑影像于 1980年 3 月获得，当时的数据采集时间为 8 分钟。 1983 年，西门子在德国汉诺威医学院成功安装了第一台临床磁共振成像
磁共振成像的发展历程
1978 年底，第一套磁共振系统在位于德国埃尔兰根的西门子研究基地的一个小木屋中诞生。 1979 年底，当系统终于可以工作时，它的第一件作品是辣椒的图像。第一张人脑影像于 1980年 3 月获得，当时的数据采集时间为 8 分钟。 1983 年，西门子在德国汉诺威医学院成功安装了第一台临床磁共振成像
磁共振成像(MRI)是什么
MRI为Magnetic Resonance Imaging的缩写，中文称“磁共振或磁共振成像”，过去曾称“核磁共振”，亦可称共轭摄影法。MRI是一种新颖的成像方法，它具有组织对比性强、空间分辨率高、多平面的解剖结构显示和无射线损伤等特点，并对生理变化特别敏感。近年来，医学影像学技术飞速发展，已有4
核磁共振成像简介
核磁共振成像（英语：Nuclear Magnetic Resonance Imaging，简称NMRI），又称自旋成像（英语：spin imaging），也称磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，简称MRI），是利用核磁共振（nuclear magnetic reso
核磁共振的成像原理
核磁共振成像原理原子核自旋，有角动量。由于核带电荷，它们的自旋就产生磁矩。当原子核置于静磁场中，本来是随机取向的双极磁体受磁场力的作用，与磁场作同一取向。以质子即氢的主要同位素为例，它只能有两种基本状态：取向“平行”和“反向平行”，他们分别对应于低能和高能状态。精确分析证明，自旋并不完全与磁场趋向一
核磁共振成像特点
一、无损伤性检查。CT、X线、核医学等检查，病人都要受到电离辐射的危害，而MRI投入临床20多年来，已证实对人体没有明确损害。孕妇可以进行MRI检查而不能进行CT检查。二、多种图像类型。CT、X线只有一种图像类型，即X线吸收率成像。而MRI常用的图像类型就有近10种，且理论上有无限多种图像类型。通过