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《Neuron》:首次发现大脑视觉中心兴奋波的模式

神经学家长期以来相信大脑视觉处理方式是通过神经元构成的通路,就好像通过电线从一处传到另一处的电话信号。但最近来自Georgetown大学医学中心的科学家发现,视觉信息还通过另一种方式处理,类似于在大脑区域间来回振荡。这一结果发表在《Neuron》上。 生理学和生物物理学副教授Jian-young Wu是文章通讯作者,早年毕业于北京大学。 Jian-young Wu表示:“我们发现信号在大脑中类似波,来回传播。”这对于长期以来持有的大脑处理感官信息的方式是一个挑战,Wu说:“一个传统模型认为神经元结合在一起构成特殊通路。但是新的成像技术告诉我们并非完全如此。” 小组使用电压灵敏染料成像技术对脑皮层类似波的模式进行了成像。他们用特殊染料结合到神经元细胞膜上,它们会随着电压穿过神经元而改变颜色。而传统上,科学家通过电极来测量大脑的活动。 Wu相信这一模式对于触发和组织包含了大量神经元的大脑活动很重要。寻找在视......阅读全文

大脑记忆研究最新进展一览

  【1】Nat Med:阻断蛋白VCAM1可阻止年老小鼠的记忆丧失  doi:10.1038/s41591-019-0440-4  在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学的研究人员发现阻断一种将循环免疫细胞附着到血管壁上的蛋白---VCAM1---能够让年老的小鼠在记忆和学习测试中的表现与年轻小鼠一

中国科学技术大学发表10篇CNS,全球学术排名表现出色

Science:中国科学技术大学在量子力学再取新突破  实现对量子系统的调控是人类认识并利用微观世界规律的必然诉求,也是诸多前沿科学领域的核心要素。自旋作为一种重要的量子调控研究体系,在世界各国的量子计划中均被列为重点研究对象。开展单自旋量子调控研究有助于人们在更深层次上认识量子物理的基础科学问题,

科学家发现大脑实现信息处理能力最大化的机制

  我们大脑中数十亿个独立的神经元是如何相互交织在一起,并构建出一个强大的体系,甚至可以击败最先进的人工智能?所有这些微小的相互作用似乎都与令人不可思议的计算能力的有关。这其中的奥秘一直以来都是个迷。  在过去的20年里,越来越多的证据支持这样一种理论,大脑自身的稳态机制允许其自动调节到一个临界点,

科学家发现大脑实现信息处理能力最大化的机制

  我们大脑中数十亿个独立的神经元是如何相互交织在一起,并构建出一个强大的体系,甚至可以击败最先进的人工智能?所有这些微小的相互作用似乎都与令人不可思议的计算能力的有关。这其中的奥秘一直以来都是个迷。  在过去的20年里,越来越多的证据支持这样一种理论,大脑自身的稳态机制允许其自动调节到一个临界点,

美国《探索》杂志:未来的科学何去何从

11位顶尖科学家对今后30年科学将引领人类走向何方进行预测  美国科普杂志《探索》为庆祝发行30周年,邀请11位世界顶尖科学家对今后30年科学将引领人类走向何方进行了预测。下面,就让我们看看这些科学大师们到底怎样说。  1.肯·卡尔代拉(Ken Caldeira,卡内基科学研究所的资深科学家,美国国

大脑把记忆存在哪儿了?

  从前,俄罗斯有一个著名的神经外科医生,叫做阿卡赫·阿卡诺维奇(Akakhi Akakhievitch)。有一个古怪的病人,希望阿卡诺维奇帮他彻底忘掉他那专横讨厌的母亲。阿卡诺维奇答应了他的请求,打开病人的头颅,一个一个地剔除了数千个神经元,这些神经元都与病人对他母亲的记忆有关。术后,病人从麻醉中

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

年度巨献:2017年Science杂志重磅级突破性研究成果

  时光总是匆匆而逝,12月份已经开始,2017年也已接近尾声,迎接我们的将是崭新的2018年,2017年三大国际著名杂志Cell、Nature和Science(CNS)依旧刊登了很多突破性耐人寻味的研究,本文中小编首先对2017年Science杂志发表的重磅级亮点研究进行盘点,分享给大家!与各位一

《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

激光全息图刺激小鼠的脑细胞探测感知和幻觉的根源

  激发记忆、感觉或运动需要多少神经元?神经科学家们一直在努力用相对粗糙的方法来回答这个问题,这种方法使他们无法激活单独选择的脑细胞。然而,最近有两个研究小组采用了光遗传学--一种利用光刺激神经元的技术--来精确地唤醒老鼠视觉皮层中的特定细胞。他们发现,仅仅对几个神经元进行电击,就能触发与向动物展示

蜥蜴揭示人类睡眠奥秘

  寻找睡眠起源的科学家,或许已经在澳大利亚鬃狮蜥的身上找到了重要线索。通过追踪蜥蜴大脑特定区域释放的与睡眠相关的神经信号,并将该区域与哺乳动物大脑的一个神秘区域进行关联,科学家发现,在脊椎动物进化过程中,睡眠的出现比之前想象得要早。图片来源:GILLIES LAURENT  据《科学》报道,这项研

2016全球最受公众关注的科学成果

  中国科学院科技战略咨询研究院战略情报研究所研制的“2016全球最受公众关注的科学成果”,通过计量统计遴选出天文学与天体物理[1]、物理学、化学、地球科学、生命科学这五个学科中受到科技界热切关注的科学成果,及中国研究者参与的每个学科TOP30受公众关注的科学成果,为科技工作者把握最新的科学研究热点

加州大学戴维斯分校发现了可能的ADHD亚型生物标记

  应用一种常见的脑功能测试,加州大学戴维斯分校的研究人员发现了患有2种注意力缺陷/多动症(ADHD)亚型的青少年的大脑与没有该疾病的青少年的大脑之间的差别,从而提示,该测试可能就该疾病的不同类型提供一种可能的生物标记。   该差异是在对注意力不集中及患有该疾病的‘合并’亚型的青少年以及对典型的青

用什么来控制注意力?答案竟然是脑电波!

  注意力不集中该怎么办?  麻省理工学院的神经科学家可能有一个解决办法:降低你的阿尔法脑电波。来源:MIT(动图:https://m.medicalxpress.com/news/2019-12-attention-brain.html)  一项新的研究表明,人们可以通过控制自己的阿尔法脑电波,从

神经技术:探索大脑引发的变革

精神分裂症患者大脑弥散张量成像(DTI)   迄今为止人类共经历了多次巨大的社会变革,而每一次变革都是由新发明的工具推动的,距离我们最近的一次是由信息技术带来的。不过,美国神经科技工业组织(NIO)的创立者扎克·林奇告诉大家,即将到来的新变革的主角是“神经技术”。   早在20世纪90年代,一项

上生科院发现中颞叶皮层对自身运动方向感知的因果贡献

  1月5日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所顾勇研究组在《大脑皮层》(Cerebral Cortex)期刊在线发表了题为《猕猴中颞叶脑区的运动信号贡献于自身运动方向感知的因果证据》的研究论文。该研究结合心理物理实验、清醒猕猴胞外电生理记录以及微电流刺激技术,研究中颞叶皮层在猕猴进行光流模

Nature:多年推测获确证

  来自埃默里大学Yerkes国家灵长类动物研究中心的科学家们在猕猴大脑中发现了网格细胞(grid cell),这些神经元细胞在眼睛探查视觉场景时以重复的三角模式激发(fire)。这是第一次直接在灵长类动物中检测到网格细胞。2005年科学家们在大鼠中发现了网格细胞,然而一直以来只是通过磁共振成像

Cell:挑战常规!睡眠抑制大脑自我再平衡!

  人类和其他动物为何睡眠是生理学剩下的深层奥秘之一。神经科学的主导理论是睡眠是大脑“下线”时回放记忆以便更好地编码它们(“记忆巩固”)。  另一种主导的竞争性理论就是睡眠在大脑网络的再平衡(re-balancing)中发挥着重要作用,而在清醒(waking,也译作醒着,或者唤醒)时的学习期间,大脑

院士评出2012年中国世界十大科技进展

  由中国科学院、中国工程院主办,中国科学院院士工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办,中国科学院院士和中国工程院院士评选的瀚霖杯2012年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻,2013年1月19日揭晓。  此项年度评选活动至今已举办了19次。评选结果经新闻媒体广泛报道后,在社会

《技术评论》选出2013年10大突破性技术(一)

  请读者朋友们先静下心来想想,你能想到的最沮丧、最棘手或者简单说来最烦恼的问题是什么?接下来,你再想想什么技术可以解决这些问题。为此,美国麻省理工学院(MIT)的《技术评论》杂志为读者朋友们遴选出了2013年的10大突破性技术,这些技术为解决问题而生,将会极大地扩展人类的潜能,也最有可能改变世界的

走近人工视觉技术 “电子眼”能否还失明者多彩世界

  对于每一个视觉正常的人来说,面对多彩的世界已经习以为常,但是对于失明者来说,多彩的世界也许只是梦中的童话。   很久以前,科学家就探索如何让失明者看到世界,在众多研究中,逐渐接近实现的当属人工视觉技术。   近日,山西被挖眼男童的悲惨遭遇,也让人们再次把目光转移到人工视觉的进展上。2013年

睡眠两小时,精神一整天

   昼夜节律和睡眠稳态是共同进化而来的生物现象,前者控制人类何时入睡,后者控制每天要睡多久。在果蝇、小鼠和人类中,都能观察到这两种行为共同作用来控制动物的周期性睡眠。随着近年来对各种模式生物的研究,科研人员对分别调控这两种行为的分子和神经通路了解得很多。但在大多数生物中,对节律神经回路如何输出到睡

这种感受带来的愉悦,用来解除人类疼痛终极治疗手段

  听到叠毛巾的声音,再配上一阵温柔的低语,你的全身可能瞬间就会经历一阵极度舒适的状态。这种被称作“颅内高潮”的感受,既是生理上的一种愉悦,也是大自然演化的恩赐?  多年以前,当我浏览Youtube视频的时候,看到了这样一个画面:一个老奶奶慢悠悠地在桌子上叠毛巾,并且配上她非常温和的声音。几乎瞬间,

【盘点】咖啡真的有益于机体健康嘛?

  在睡眼惺忪的清晨或是紧张忙碌的工作中,你是否会享受一杯香浓醇厚的咖啡呢?现今社会,咖啡基本已经成为很多人生活中的必需品。  近些年来,科学家们进行了很多研究来揭示咖啡和人类机体疾病的关联,下面小编就来为您一一盘点咖啡与机体疾病之间的种种关系。  【1】Pharm Res:咖啡有益,可防止肥胖相关

研究揭示灵长类大脑精细视觉编码新机制

  3月30日,《神经元》(Neuron)杂志在线发表了题为《局部和整体物体感知中高级脑区精细视觉的脑机制》的研究论文。该研究由中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、灵长类神经生物学重点实验室和神经科学国家重点实验室的王伟研究组完成。左侧部分展示了本研究提出的视觉

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

余山:从脑网络到人工智能——类脑计算的机遇与挑战

  2016年3月,AlphaGo与职业围棋选手的对局引发了人们对于人工智能的高度关注。计算机在一个公认的非常复杂的计算与智力任务中,打败了人类的顶尖选手,靠的是类人脑的智能吗?从系统的结构看,AlphaGo结合了深度神经网络训练与蒙特卡洛模拟[1]。广义的说,深度神经网络是类脑的计算形式,而蒙特卡

2019年8月16日Science期刊精华

  本周又有一期新的Science期刊(2019年8月16日)发布,它有哪些精彩研究呢?让小编一一道来。  1.Science:对再生医学监管的放松会在国际上引起连锁反应  doi:10.1126/science.aax6184  在一项新的研究中,来自日本和英国的研究人员指出放松再生医学监管的国家

脑电波竟可以控制注意力

  注意力不集中该怎么办?  麻省理工学院的神经科学家可能有一个解决办法:降低你的阿尔法脑电波。  来源:MIT  (动图:https://m.medicalxpress.com/news/2019-12-attention-brain.html)  一项新的研究表明,人们可以通过控制自己的阿尔法脑

2018年生物领域获奖专题盘点

  2018年即将过去,年末为大家献上本年度生物领域获奖专题盘点,希望读者朋友们能够喜欢。1. “诺奖风向标”榜单揭晓 4名科学家荣获2018拉斯克奖  拉斯克奖是全球最为著名的医学类奖项之一,也有“诺贝尔风向标”之称。这是因为在诸多拉斯克奖得主中,已有87人获得了诺贝尔奖。2015年诺贝尔生理学或