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Nature展现大脑中的平衡艺术

加州大学圣迭戈医学院的科学家们,发现了大脑维持内部平衡的一个基础机制,这一成果于六月二十二日提前发表在Nature杂志的网站上。 大脑中的神经元会收到大量来自兴奋神经元的刺激信号,同时也会收到抑制神经元发送的信号。研究人员指出, 对于接收信号的单个神经元而言,这两种信号的总量需要保持一个恒定的比例,即E/I比。 研究显示,在小鼠大脑皮层的神经元中,给定时间的E/I比是一个常数。由于哺乳动物的大脑基础结构在种属之间高度保守,很可能人类大脑也存在着这样的情况。 “大脑中的神经元同时受到刹车和加速装置的控制,”文章的共同作者,Massimo Scanziani教授说。“也就是说,你不可能纯粹通过兴奋性神经元或抑制性神经元来进行刺激。” “兴奋性信号和抑制性信号处于一场拉锯战中,这虽然看起来很奇怪,但实际上却非常巧妙。在此基础上,大脑能够极其微妙地控制神经元对刺激的应答。”Scanziani说。举例来说,刺激和抑制一直彼此关......阅读全文

美成功将大脑信号翻译成口语单词

   一位癫痫症患者大脑的核磁共振成像图,图片显示两种电极的位置分布情况。一种电极是传统的脑皮层电图电极(黄色),用于定位癫痫发作的源头,从而帮助医生进行手术。红色的则是两组实验用微脑皮层电图电极,每组阵列包括16个微电极,用于读取来自大脑的语言信号。  本图显示了置于癫痫

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

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

Cell:“自由意志”是怎么回事

  就算是线虫也有自己的自由意志,举例来说,线虫闻到美味一般会跑去看看有什么好吃的,不过有时它们并不理会这样诱惑。人类也是这样,同样的刺激并不一定触发同样的反应。洛克菲勒大学的科学家们在线虫脑部研究了三个神经元组成的简单网络,为这一现象提供了神经学上的解释。  “我们发现,神经网络在嗅觉信息到达时的

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

Nature:老化大脑的保护因子

  阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease)是引发痴呆的主要原因。据估计,在美国,年龄在65岁以上的人群中有13%的个体罹患了这种疾病,而年龄在85岁以上的人群中有近三分之一的个体罹患了这种疾病。随着人口老龄化的加剧,阿尔兹海默病患者的数量预计将会急剧增加,但是目前仍然没有行之有效

为什么大脑神经元时刻在给DNA"做手术"

  约翰霍普金斯的科学家们发现,神经元们都是冒险家:它们整天,利用微小的"DNA手术"来切换它们的活性。由于这些活性水平对于学习,记忆和大脑疾病都很重要,研究人员们认为,他们的发现将对一系列重要的问题有所解释。这项研究在线发表于4月27日的Nature Neuroscience杂志上。  "我们过去

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

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

聆听大脑的神秘电波——电生理记录方法探秘

  当我们深处异地他乡时,难免要学会几句方言或者外语才能够和当地的人进行交流。好在语言不通时,我们可以通过手势,或者图画来表明意思。但是,如果我们进入了大脑,如何跟这里的主人---神经元(neuron)进行交流呢?这群精灵可能要比外星人更加聪明,当然也比外星人更加诡秘。他们虽然就位于我们每个人的大脑

聆听大脑的神秘电波——电生理记录方法探秘

  当我们深处异地他乡时,难免要学会几句方言或者外语才能够和当地的人进行交流。好在语言不通时,我们可以通过手势,或者图画来表明意思。但是,如果我们进入了大脑,如何跟这里的主人---神经元(neuron)进行交流呢?这群精灵可能要比外星人更加聪明,当然也比外星人更加诡秘。他们虽然就位于我们每个人的大脑

Nature:控制双亲抚养行为的神经开关

  不同小鼠对幼崽的表现有所差异:“处男”小鼠通常会攻击幼崽,而“处女”雌性小鼠、性经验丰富的雄性小鼠和雌性小鼠则对幼崽表现出父母的关爱。具有不同社会经验的雄性和雌性小鼠之间这种明显不同的双亲行为(parental behaviour),是由什么神经机制引起,尚不明确。这种行为开关可保护雄性小鼠其子

追踪神经元的新技术显示,有些神经元能覆盖整个大脑!

  原文以A giant neuron found wrapped around entire mouse brain为标题  发布在2017年2月24日的《自然》新闻上  原文作者:Sara Reardon  3D重建图像显示,意识相关脑区存在一个“荆棘冠冕”型神经元。  脑部神经元分叉和其它神经

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

PNAS首次揭秘全身麻醉分子机制

  对于神秘的无意识神经科学,科学家们知之甚少,近期的一项研究也许能令我们更接近于真相――通过嵌入人类患者大脑中的电极,记录下常用全身麻醉精确瞬间的脑电波,研究人员发现了从快速密集的大脑活动,向缓慢不协调脑波转变的开启神经活动。这一研究成果公布在10月5日的《美国国家科学院院刊》(PNAS)杂志上。

骆利群院士本月Cell、Nature连发研究成果

  骆利群(Liqun Luo)教授是世界著名的一位华人科学家,这位从中国科技大学少年班里走出来的科学家30岁成为美国顶尖名校博士导师,领导斯坦福大学生物系规模最大实验室,获得了一个又一个重要的科研成果,现任斯坦福大学生物系教授,霍德华休斯医学院研究员。2012年其当选为美国科学院院士。  本月,骆

多项研究给出新解释人类大脑为何是动物中最大的

  人类大脑为何是动物中最大的?许多人类学家认为,庞大的社会群体是人类大脑变得越来越大的驱动因素,但是也有一些科学家们对此提出异议。近年来,科学家们从多个角度对这个问题进行阐述。在此,小编进行一番梳理,以飨读者。  1.两篇Cell揭示一个让人类大脑比较大的特异性基因---NOTCH2NL  doi

Nature发布重大成果:首次令瘫痪的猴子重新行走

  瑞士苏黎世联邦理工学院等处的研究人员公布了一项最新成果:在后腿受伤瘫痪的恒河猴脑中植入电子设备,把大脑信号与脊椎未损坏部分的电极重新连接,第一次实现了灵长类动物瘫痪后的自主行走。  这两只单腿暂时瘫痪的猴子在使用该技术后立即恢复行走,科学家们预计这一技术可能在10年内用于人。这一研究成果公布在1

Nature子刊挑战神经学主流观点

  最近,普林斯顿大学的研究人员发现,多巴胺——参与学习、动机和许多其他功能的一种大脑化学物质,也在代表或编码运动中发挥直接的作用。这一发现,可以帮助研究人员更好地理解多巴胺在运动相关疾病(如帕金森病)中的作用。  研究人员使用了一种新的、更精确的技术,来记录多巴胺神经元在大脑纹状体两个区域中的活动

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

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

本周Science期刊发布 检测CRISPR脱靶效应新方法---DISCOVER-Seq

  本周又有一期新的Science期刊(2019年4月19日)发布,它有哪些精彩研究呢?让小编一一道来。图片来自Science期刊。  1.Science:开发出一种检测CRISPR脱靶效应的新方法---DISCOVER-Seq  doi:10.1126/science.aav9023; doi:1

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/

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

科学家们找到大脑中最长的神经元

  科学家们首次检测到了一根环绕整个小鼠大脑的巨型神经元,它密集地缠绕着左右两个半脑,而这一结构或许能够帮助我们解释意识的起源。  研究者们利用一种新的成像技术捕捉到了这一巨型神经元结构的存在,他们认为这一结构通过整合不同区域的信号,从而导致意识的产生。  这一神经元是最近才被发现存在于哺乳动物体内

管住嘴这么难?科学家揭示促进进食的肠脑神经通路

  一到晚上就想吃、吃饱了还想吃,为什么管住嘴这么难?  食欲的产生和消退一直都是科学家关注的问题。从肠胃到大脑,存在着一条迷走神经介导的通路。摄取足够营养时,肠胃会通过迷走神经将“吃饱信号”传递到大脑中的孤束核,并终止进食行为。  但8月20日《当代生物学》发表的一项研究显示,饥饿感也可以通过这一

Nature子刊:乳酸调控基础神经激素

  去甲肾上腺素既是一种激素也是一种神经递质,它是大脑功能的基础,对积极性、压力应答、血压控制、疼痛和食欲非常关键。没有这种物质,人们就很难从睡梦中醒来或者集中精力工作。   日前,科学家们在大脑中发现了出人意料的去甲肾上腺素调控机制。这一机制将有望帮助人们设计新药物,解决与上述功能有关的健康问题

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

一看到食物,大脑、肝脏就会做出“进食准备”| Cell新发现

图片来源:The Scientist  11月15日,《Cell》期刊新发表了这一篇题为“Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation”的文章。它

美军方砸重金研发植入式“脑芯片”

  7月11日,美国国防部公布了一项投资6500万美元的“脑芯片”计划,希望研究人员开发一种脑机接口,让人脑与计算机直接相连,为战士提供“超级感受”。英国《每日邮报》、美国电气与电子工程师协会(IEEE)《光谱》杂志等多家外媒关注了此事。  美国国防部高级研究计划局(DARPA)官员称,该项目的目标