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神经学家尝试将脑细胞“窃听术”自动化

将一个电极夹在活体动物大脑细胞上记录其电颤振是一项需要灵巧度和耐心的工作。这种技术的名字是“全细胞膜片钳”,被誉为“神经科学最好的艺术”,神经生物学家Edward Boyden说,而且该技术在全世界范围内仅有寥寥无几的实验室可以操作。 但研究人员正在设法使其转变为精简的、自动化的技术,利用机器人和可下载的源代码让任何实验室都可以进行操作,从而让这种艺术不再那么神秘。 “全细胞膜片钳提供了一种了解神经回路的独特方法,但这种令人兴奋的技术使用量却很低。”美国弗吉尼亚大学霍华德·休斯医学研究所珍妮莉娅研究院神经学家Karel Svoboda说,“这正是自动化是极为令人振奋方向的原因。” 3月3日,在麻省理工学院工作的Boyden和同事发表了详细的说明指南,介绍了如何组装及操作全细胞膜片钳自动化系统,他们在2012年首次描述了这一概念。这份指南代表了Boyden和亚特兰大佐治亚理工学院机械工程专家Craig Forest实验室......阅读全文

《Neuron》:注意力容易分散吗?你需要一类脊髓神经元帮助

  人在行走时,脊髓运动电路(motor circuits)需持续地接收来自皮肤、肌肉等身体感受器的大量信息,比如感知脚底路面软硬、左右脚目前状态等等。  不要小看这些信息,它们能指挥大脑决策行走还是停止。但是,神经科学领域有一个大问题,当行为互相矛盾时,比如不受控制地频频眨眼,脊髓如何疏导导致行为

JCI:对抗罕见致命脑感染的新工具

  最近,研究人员对一种罕见但却致命的脑部感染有了新的认识,这种疾病称为进行性多灶性白质脑病(PML)。这种疾病是由JC病毒引起,最常见于免疫系统受抑制的人当中,直到现在,科学家们还没有有效的方法来研究它或测试新的治疗方法。  本文资深作者、美国罗彻斯特大学转化神经医学中心联合主任、神经学专家Ste

近期帕金森疾病研究的最新成果

  本期为大家带来的是帕金森疾病领域的最近研究成果,希望读者朋友们能够喜欢。  1. Sci Transl Med:科学家有望开发出治疗帕金森疾病的新型疗法  DOI: 10.1126/scitranslmed.aau6870  日前,一项刊登在国际杂志Science Translational M

科学家有望利用嗅觉上皮细胞研究多种精神疾病发病机制

  近日,一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中,来自南加州大学的科学家们通过研究开发了一种方法来研究与精神疾病相关的基因活动,结果他们在人类鼻腔中发现了大量的人类细胞来源。  研究者表示,来自鼻腔中的嗅觉上皮细胞(olfactory epithelial cells)或许

“大脑训练”浪费时间? 学者解读大脑认识误区

  据外媒报道,科学家一直试图研究并解开人类大脑的秘密,他们认为人类大脑的结构和运用还存在着很多未解之谜。但也有很多人对大脑的认识存在诸多误区。其中的一个误区是大多数人都认为,目前人类只发挥了大脑10%的能力,还有90%的潜能有待开发。  据报道,近日,来自剑桥大学的著名临床神经心理学教授芭芭拉•萨

意大利科学家发现阿尔茨海默氏症新的致病机理

  意大利桑塔路西亚医院、国家研究委员会罗马中心及罗马生物医药大学组成的研究小组最近发现,阿尔茨海默氏症的发病起因可能是产生多巴胺的部分脑细胞死亡,而多巴胺正是某些神经元之间“通讯”机制的基本神经递质。没有多巴胺,神经元将失去作用。该研究成果发布于4月3日的《自然通讯》(Nature Communi

瑞士研发“神经形态芯片” 可与真实大脑相媲美

  日前,由瑞士、德国和美国的科学家组成的研究小组首次成功研发出一种新奇的微芯片,能够实时模拟人类大脑处理信息的过程。这项新成果将有助于科学家们制造出能同周围环境实时交互的认知系统,为神经网络计算机和高智能机器人的研制提供强有力的技术支撑。   以前的类似研究都局限于在传统计算机上研制神经网络模型

ASHG 2017 | 基因组中的大片段重复让人类与众不同

  美国人类遗传学协会(ASHG)2017年会于本周在佛罗里达州奥兰多举行。这是遗传学界的一大盛事,每年吸引数千名科学家参加。在会议上,他们介绍遗传学各个方面的研究进展。  10月17日,加州大学戴维斯分校的Paulina Carmona-Mora介绍称,人类基因组中的大片段非编码DNA的重复可能造

大脑细胞也要“试镜”

   几十年来,神经学家一直在想,大脑如何能在不需要成长或扩大的情况下,继续学习新技能。有证据表明,脑细胞(神经元、突触和神经胶质细胞)的数量在人们学习之初会增加,但许多最终会被修剪掉,或者被分配到其他角色中去。不过,德国和瑞典联合研究团队近日在《认知科学趋势》上报告了一个新观点:大脑的膨胀或者收缩

《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子刊:控制脑细胞通讯的关键蛋白

  神经递质是神经元发送的一类化学物质,它能与其它神经元上的特异性受体发生相互作用,促使这些神经元改变其电反应。大脑中的神经元就是通过这样的方式进行交流通讯。日前,Bristol大学的科学家们发现了控制神经元通讯的关键性事件,这一研究发表在十一月二十七日的Cell Reports杂志上。   

新制剂使神经退行性疾病治疗获得突出进展

  研究人员已经发现,帕金森病和阿尔茨海默氏病患者的死亡后脑中细胞受体异常过度表达,动物模型中可以抑制细胞受体,以清除毒性蛋白质积聚,减少脑部炎症,提高认知功能。  乔治城大学医学中心(GUMC)研究人员在伦敦阿尔茨海默病协会国际会议上提出的这些双重发现标志着受体(discoindin结构域受体(D

人类大脑中发现新型脑细胞:为研究脑部疾病提供线索

  一个国际科研团队日前在人类大脑中发现了一种新型脑细胞。这种细胞在小鼠等啮齿类动物大脑中并不存在,有助于进一步揭示人脑独特性以及为研究脑部疾病提供新线索。  由美国艾伦脑科学研究所与匈牙利塞格德大学共同组成的科研团队利用单细胞基因测序技术,对两名已故中年男性捐献的脑组织进行了研究,最终在大脑新皮层

研究称神经元发育可提高认知力 但使幼儿健忘

  加拿大科研人员说,我们要回忆童年早期的事儿很费力,原因是在生命头几年里,神经细胞生成水平很高。   新的脑细胞的形成会提高认知能力,但也会清除掉此前头脑里记忆的内容。   这项科研发现已呈报加拿大神经学协会。   伦敦城市大学的一名专家说,老鼠试验结果对一些心理学理论提出了质疑。   神

《Neuron》:大脑神经修复障碍竟然取决于血液里的一种蛋白

  没有绝缘涂层的电线,因为绝缘不良容易产生火花,不适合运输电流。失去保护层“髓磷脂(myelin)”的神经纤维不仅极其脆弱,在环境中的快速传递信号能力也会下降,导致认知、感觉和运动功能受损,容易引发许多神经系统疾病,如多发性硬化症、中风、新生儿脑损伤、阿尔兹海默症等。  科学家发现受损大脑似乎能激

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“

被称为“爱情激素”的催产素功能多多,你知道吗?

  上世纪70年代,催产素广受科学家的关注。当时研究表明,催产素不仅促进母亲行为的形成,对一系列社会行为也有所调节。这些社会行为包括:田鼠的一夫一妻制,羊的母婴联系,甚至人与人之间的相互信任。  催产素由脑垂体后叶分泌。通常,人们认为催产素的作用就是为孕妇催产和刺激乳房泌乳。催产素实际上还有一种男女

Cell子刊:我们为什么会口渴?

  最近,加拿大麦克吉尔大学健康中心研究所(RI-MUHC)和美国杜克大学的科学家,取得的一项突破性进展,可有助于我们理解“我们的大脑如何感知和防止脱水”。他们确定了位于大脑中的一个关键蛋白的结构,该蛋白参与体内的水合作用,并能控制温度。这项研究结果发表在十月六日的《Cell Reports》,可能

袁增强:最大愿望是阻止大脑“跳崖”

  实验室里,试管中如同黑芝麻粒儿大小的“小腻虫”在快活地蹦跳着。通常,人们见到它们时,一定会想尽办法将其驱赶或干脆一掌拍死,但在中科院生物物理所脑与认知科学国家重点实验室,学生们对其珍爱有加,每天都小心翼翼地侍候着。    一位学生告诉《中国科学报》记者,这小腻虫是他们培养的一种果蝇。他们

单核测序方法精确捕获潜在“致病”的人类大脑细胞类型

  细胞是生物学的基本单位,研究人员正更加努力地尝试将它们进行单个分离、研究和比较。单细胞测序是指DNA研究中涉及测序单细胞微生物相对简单的基因组,更大更复杂的人类细胞基因组。根据加州大学旧金山分校(UCSF)对人死后脑组织的研究,发现特定脑细胞中基因活性的变化与自闭症患儿的严重程度有关。作者认为,

大脑濒死时会出现的这个现象--扩散性抑制波

  在生与死的边界,有一种名为“扩散性抑制波”的现象。  科学家最初在兔子身上发现这种现象。哈佛大学生物学家亚里斯蒂德·莱奥在上世纪40年代发表的系列论文中描述道,他通过电击、用玻璃杆戳、或切断动脉血流供应等方法使失去意识的实验动物大脑受伤之后,相应脑区的脑电活动忽然沉寂下来。在受伤后的五分钟内,该

Nature方法学:细胞再生新技术

  每周在他的诊所里,密歇根大学的神经病学家Joseph Corey博士治疗着许多因疾病或损伤导致神经元死亡或萎缩的患者。   他看着患者的痛苦,能力丧失以及神经破坏性疾病导致的其他影响,希望能为患者提供相比现有的更为有效的治疗,或是能再生他们的神经。在弗吉尼亚州安阿伯医疗系统(VAAAHS),他

一个关键蛋白将脑细胞——胶质细胞送上“不归路”

  胶质祖细胞异质性特征和程度及其对脑恶性肿瘤的贡献尚不明确。通过应用谱系靶向的单细胞转录组学,辛辛那提儿童医院医疗中心Q. Richard Lu博士揭示了发育过程中的大脑中具有独特分子身份的神经胶质祖细胞的多样性。他们的分析明确了星形胶质细胞和少突神经胶质细胞谱系中不同的过渡中间状态及其不同的发育

科学家首次证实“寨卡”杀死发育脑细胞

  对寨卡病毒的恐惧传播得就像这种病原体本身一样迅速。如今,两项实验室研究第一次提供了这种病毒如何在婴儿中导致脑缺陷的确凿证据。研究表明,寨卡病毒能够优先杀死发育中的脑细胞。这一发现为寨卡病毒与新生儿小头症之间的关联提供了可能的病理解释,将有助于有针对性地探索寨卡感染的治疗方法。  之前的观察报告显

研究发现:大脑中有一种能塑造神经突触的分子

  据每日科学12月9日报道,一个美德联合科研小组发现,大脑中有一种分子不仅能连接脑细胞,还能改变人们的学习方式。该研究由美国国家卫生研究院和一家慈善组织资助,研究成果发表在12月9日出版的《神经元》杂志上,有助于研究人员找到提高记忆的方法,并用于治疗神经错乱。   脑细胞之间的连接称为突触,可以

科学家计划利用计算机模拟完整人脑

  科学家们将利用有史以来功能最强大的计算机,来实现世界上对完整人类大脑的首次模拟。  由欧洲联盟提供资金的人类大脑计划的一个主要目的是获得对于从阿尔茨海默氏症到抑郁症的各种神经疾病的新认识,并试验新的药物和其他治疗。另一个目的将是验证这样一种机器是否可能生成一种新的类人智能形式。  领导

Nature子刊:神经干细胞作用新解

  科学家们发现大脑中的神经前体细胞能够分泌物质促进大脑免疫细胞的数量和活性,这些关键性的免疫细胞对于大脑健康有着至关重要的影响。该发现大大拓展了我们对干细胞及干细胞移植作用的认识。   神经前体细胞能够再生那些受到神经退行性疾病或创伤破坏的大脑组织。现在,斯坦福大学医学院的科学家们提出了神经前体

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

发育生物学领域最新研究进展

  本期为大家带来的是发育生物学领域的最新研究进展,希望读者朋友们能够喜欢。  1. Eur Respir J:新研究揭示肺脏发育高清图谱  DOI: 10.1183/13993003.00746-2019  过早出生的婴儿常常患有肺部发育不良,并可能面临危及生命的后果。为了给这些婴儿提供新颖的治疗

Nature专题:神经退行性疾病

  生物通报道:神经退行性疾病的发病率不断攀升,部分原因在于人类寿命增长,却仍然缺乏治疗此类疾病的方法。11月9日Nature杂志推出了“Neurodegenerative diseases”特刊,探索大脑衰老的机制,介绍了目前针对老年痴呆症、肌萎缩侧索硬化症和帕金森病的研究新进展。同时也揭示了朊蛋