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嗅觉利用快速动力学编码不同气味对动物研究有重要意义

最近,美国耶鲁大学约翰·比尔实验室和耶鲁医学院的神经科学家发现,小鼠能通过嗅觉系统的瞬时动态变化,识别出极微小的气味差异。相关论文发表在最近的《公共科学图书馆·生物学》上。 嗅球是分辨气味的脑区。以往研究显示,嗅球中的嗅小球被气味激活,排列成不同空间模式,代表着不同的气味刺激,这些模式作为激活标记,由嗅觉受体细胞投射模式支持。随后的研究提出,这些气味模式是随时间而演变的。无论麻醉鼠还是清醒鼠,在它们的嗅球中,嗅小球的激活模式会根据气味和浓度的不同,随着时间而变化。研究神经元对气味反应动态模式的就是嗅觉动力学。 据每日科学网12月16日报道,为了检验了这一假设,研究人员利用光控基因技术对小鼠的嗅球神经元进行了精确控制。这种方法在控制嗅觉系统神经元上,比以往用化学气味控制要精确得多。“光嗅觉”小鼠只需13毫秒就能分辨出一些“虚拟气味”的动力学差异。因为嗅球展示的动态神经活动一般是几十毫秒时间,13毫秒的限值表明小鼠能分别出这......阅读全文

上海生科院在工作记忆机制研究中获进展

   10月24日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所李澄宇研究组在《科学》杂志发表了题为《内侧前额叶在“延迟期间”的电活动对工作记忆任务学习的贡献》的科研论文。这项研究通过干预“延迟期间”小鼠大脑内侧前额叶(mPFC)的电活动影响了记忆任务的学习正确率,阐明了该脑区在记忆学习过程中放电模式

可怕的气味可带来更深的印象

  对气味的神经反应的静态图像。   莎士比亚写过:“无论冠以何名,玫瑰照样芬芳。”但一项新的对小鼠的研究提示,带电的玫瑰可能气味更强。Marley Kass及其同事发现,来自该啮齿动物嗅感觉神经元(OSNs)——它们是在鼻子里与气味分子发生相互作用的第一批细胞——的信号会在这些小鼠学会了将一

12月13日《科学》杂志精选

  欧罗巴南极的水羽流   由Lorenz Roth及其同事所作的一项新的研究发现了一个可能的短暂的水羽流——它是从木星的某个卫星欧罗巴的表面之下喷出的。如果被证实是水羽流的话,它将表明该卫星的地下海洋很容易接近该卫星的表面——至少有时是这样。研究人员用在去年11月和12月从哈勃太空望远镜所拍

Nature头条:父母的表观遗传“原罪”

  一项争议性的小鼠研究报告称,某些恐惧可数代遗传。作者们认为类似的现象有可能会影响人类的焦虑和成瘾性。这项研究发表在12月1日的《自然神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上,并被放在Nature网站首页头版头条推荐。   但另一些研究人员则对这些研究结果提出了质疑,因为还

我们的大脑如何为信息排序

  不久前,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所研究员朱英杰与美国斯坦福大学生物系教授陈晓科合作发现,大脑存在一个动态评估外界信息重要性的关键脑区——丘脑室旁核(PVT),该脑区能够在不同环境和生理状态下评估事件的重要性,从而帮助我们做出恰当选择。  他们利用光遗传学技术结合电生理和光纤

多篇论文同时揭示“返老还童”机制

  “长生不老”、“青春永驻”是人们永恒的梦想,一直以来,抗衰老研究都是十分热门的领域。最近,《自然-结构与分子生物学》、《自然-医学》、《科学》等杂志同时刊登出4篇文章,从不同角度探讨了逆转衰老的新方法。   Nat Struct Mol Biol:端粒酶原子水平结构首次得到解析   亚利桑那

Nature&Cell:“当他遇见她,大脑都被点亮”并不是拍偶像剧

  对于包括人在内的动物来说,诸如交配或战斗之类的本能行为是天生的,科学家们认为这是由大脑产生的。但是两项最新研究指出,活体小鼠社会经历可以影响大脑对其它小鼠的应答反应,这揭示了大脑中的某些本能反应是如何以及在何处形成的。这一研究成果分别公布在Nature和Cell杂志上。  文章作者之一,HHMI

权威论证!熏衣草的气味可以减轻焦虑症

   焦虑障碍是最普遍的一类精神障碍。大约5.3%的日本成年人或18.2%的美国成年人在过去12个月内都至少符合一种焦虑症的诊断标准。由于发病率较高,开发有效的治疗焦虑症的方法是心理科学领域最紧迫的问题之一。  日本鹿儿岛大学的Hideki Kashiwadani博士说:“在民间医学中,长期以来人们

藏在脑海中的气味

  多伦多大学的生物学家,最近发现了允许大脑利用记忆重现生动感官体验的机制,同时,也揭示了感官记忆如何产生并储存在大脑之中。  这篇文章提供了一种全新的视角来解释感官信息如何在记忆中表达,并可以解释一些被视为阿尔兹海默症的早期症状,如嗅觉能力丧失。  “我们的研究首次解释了我们如何在记忆中重现生活中

研究表明压力也会传染

  卡尔加里大学生理学与药理学教授贾德普·S·贝恩斯(左)与本篇论文第一作者、该实验室博士后托妮-李·斯特利(右)在实验室里。  设想一下,周末下午你心情尚好,正晒着太阳看着花草发呆,你的好朋友阴沉着脸走过来,向你诉说了刚刚遭遇的不爽之事。你试图安慰他,对他的遭遇表示同情和理解。  这时,你可能还没

AAV基因治疗的应用研究

  所谓基因治疗,就是把一个具有治疗作用的基因放到病人的细胞中,借此替换缺失和功能异常的基因,最终达到治疗某种疾病的方法。尽管早在1990年美国就批准了基因治疗的方案,但是基因治疗真正在临床获批却少之又少。不过近期的一则新闻,无疑是为致力于医学转化的我们打了一针强心剂。5月27日,全球制药巨头葛兰素

AAV基因治疗的应用研究(二)

中国科学家在CRISPR/Cas9 与AAV的联合应用方面也不甘人后。比如,2016年3月,华东师范大学生命科学院院长刘明耀教授和李大力教授首次证明了通过Cas9基因编辑技术修复F9基因突变治疗B型血友病的可行性。刘教授的团队发现了B型血友病FIX基因的新型突变Y371D,同时找到小鼠上对应的氨

论文解读:大脑中的哪些神经回路与奖赏和厌恶刺激有关

  美国斯坦福大学的研究人员用一种巧妙方法鉴定出大脑中与奖赏和厌恶刺激相关的神经回路。这项在小鼠中开展的研究可能对于解决人类的多种精神疾病,包括焦虑症、失眠和抑郁及其他神经失调性疾病具有极为重要的启迪意义。  这篇题为“Parallel circuits from the bed nuclei of

催产素在神经科学领域多影响引科学家关注

   2011年4月,美国纽约大学兰贡医学中心神经系统学家Robert Froemke及其同事仅通过荷尔蒙注射,改变了“处女”鼠的大脑。  在治疗之前,雌性老鼠在很大程度上对鼠崽的哭声漠不关心,甚至会伤害它们。但注射催产素后,老鼠开始更像母亲,并将幼崽叼在嘴里。Froemke监控了这些动物的大脑,以

Nature:小鼠为何害怕猫尿液?根源在于大脑区域AmPir

  如果你有机会闻一下的话,那么山猫的尿液气味将是难以忘怀的---就像掺杂汗水的腐肉的味道,同时还有些难以名状的野性气味。对人类而言,它只是非常令人作呕。但是对小鼠而言,它闻起来像是一件事情:恐惧。  啮齿类动物本能地对它们的天敌的尿液作出反应。即便这些小鼠是在实验室中培养的,而且也从未接触过山猫或

社会失败应激致抑郁样行为动物模型的研究

摘要:目的探讨社会失贬应激抑郁模型建立的可行性及有效性。方法连续给予C57BL/6小鼠社会失败心理应激21 d,应激结束24 h后依次通过社会交互实脸、开场实脸、糖水偏爱实脸等评价手段,对小鼠进行抑郁行为评价。结果与对照组相比,社会失效应激导致C57BL/6小鼠出现显著焦虑样行为,而仅有50%

科学家鉴别出促进机体发育至青春期的关键基因

  日前,一项刊登在国际杂志Development上的研究报告中,来自米兰大学等机构的科学家们通过研究发现了两种特殊分子,其或能共同作用帮助小鼠建立嗅觉并为其“青春期”铺平道路,相关研究结果或能帮助理解为何卡尔曼综合征(Kallmann Syndrome,KS)患者在没有激素治疗的情况下无法拥有正常

深圳先进院等发现动态评估信息重要性的大脑机制

  日前,中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所研究员朱英杰与美国斯坦福大学生物系教授陈晓科合作发现大脑存在一个动态评估外界信息重要性的机制——丘脑室旁核(PVT),该脑区的信息处理会让大脑在不同环境和生理状态下获得对事件重要性的评估从而做出合适选择。10月26日,相关成果Dynamic

生物技术指导“二次元”新突破:嗅觉VR

  基于嗅觉的虚拟现实系统能帮助人们更全面地理解气味导航的机理,并解释为什么哺乳动物厌恶臭味、天生偏爱某些气味以及受信息素的吸引。该系统还可以帮助技术开发者将现实中的气味引入虚拟现实系统,为用户提供更深度的体验。这项研究于2月26日发表在《Nature Communications》网络版上。  “

老鼠是如何感知和区别气味的?

  科学家已经进一步解码了哺乳动物大脑如何感知气味,以及如何从数千种气味中区分一种气味。  在老鼠的实验中,纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员首次创造了一种被大脑嗅觉处理中心嗅球感知为气味的电子信号,尽管这种气味并不存在。  由于气味模拟信号是人造的,研究人员可以操纵相关神经信号的时间和顺序,并确定哪

哈佛培养出能“闻”出光线的小鼠

为气味和感受间关系的研究开辟新途径   据美国物理学家组织网10月18日(北京时间)报道,哈佛大学神经生物学家培养出一种能“闻”出光线的小鼠,为研究人员更好地理解嗅觉功能的神经机制提供了一种新工具。本周的《自然·神经科学》杂志详述了这项研究,这为未来研究气味和感受之间的关系以及其他感知系

嗅觉支配了你的体重

  研究人员开发了一种暂时消除成年小鼠嗅觉的方法,他们发现那些失去嗅觉的小鼠在高脂肪的饮食状态下,依旧保持正常的体重,而那些保留嗅觉功能的同龄小鼠却是其正常体重的两倍。此外,与正常小鼠相比,嗅觉功能灵敏的小鼠的体重更重。嗅觉障碍的小鼠会燃烧多余的脂肪而不是储存它,这表明嗅觉与新陈代谢之间有联系。  

超级嗅觉鼠能探地雷

  美国纽约城市大学亨特学院的研究人员培育出了超级嗅觉鼠,这些老鼠能探测出特殊气味。相关论文近日发表于《细胞—通讯》期刊。这种基因改造鼠对气味具有不同程度的敏感性,可以探测地雷或为新疾病传感器打下基础。  此外,实验采用的改变老鼠基因组的方法,也将为科学家提供研究人类气味感受器的方法。“嗅觉是5种基

科学家发现大脑干细胞的意外作用

  几十年来,科学家们认为,大脑中的神经元仅在早期发育时期生成,并且无法补充。然而,最近他们发现,这些细胞具有分裂能力,并能在特定大脑区域中变成新的神经元。这些神经前体细胞的功能仍然是一个热点研究领域。美国国立卫生研究院(NIH)的科学家报道称,小鼠嗅觉系统(处理气味的区域)中新形成的脑细胞,对于保

只有男研究员能完成的实验

  氯胺酮研究存在性别“歧视”?男性操作者的气味或影响氯胺酮对小鼠的抗抑郁作用。图片来源:unoL/Getty  一位女性生物学家在进行氯胺酮抗抑郁小鼠实验时,发现一个难以理解的现象:男同事能做出的结果,自己和其他女性同事却怎么也做不出来。近日,在于美国华盛顿举行的神经科学年会上,马里兰大学的学者深

PNAS:父亲精子microRNA可能影响孩子脑发育

  2015年10月21日讯 /生物谷BIOON/ --越来越多证据表明DNA并不是亲代将遗传信息传递到子代的唯一方式。亲代在一生当中经历的许多事件都会对遗传信息的传递产生影响。  最近,来自宾夕法尼亚大学的研究人员在国际学术期刊PNAS上发表了一项最新研究进展,他们在分子水平上发现了应激如何改变雄

果蝇: 人类的远房“小表弟”

  当我们辛勤忙碌了一整天回到家中,在厨房准备开火,却看见几只个头矮小的果蝇们也在忙碌着觅食,它们已经在我们的厨房组建家庭,结婚生子。尽管你看到厨房里美味的香蕉上沾满了果蝇们的足迹,会心生厌烦,非常想杀之而后快,可你不知道的是这小小的果蝇也为人类做出了不少贡献,最近一项研究还发现,果蝇可能与人类存在

2016年那些和人类健康息息相关的重磅级突破研究成果

  2016年科学家们在对人类机体整体健康方面的研究取得了众多突破性的成果,首先来自美国北卡罗来纳大学医学院和美国国立卫生研究院的研究人员就通过研究发现,用植物油代替黄油或许对机体的心脏健康并无益处,研究者指出,油类中的亚油酸或许和黄油中的脂肪一样并不是“好东西”;此外来自英国沃威克大学的科学家们也

2项新冠研究入选,2020中国生命科学十大进展公布

  中国科协生命科学学会联合体以“公平、公正、公开”为原则开展2020年度“中国生命科学十大进展”的评选,延续了将项目成果进行知识创新类和技术创新类分类推荐和评选的方式,组织成员学会推荐,由生命科学、生物技术和临床医学等领域同行资深专家评选,并经中国科协生命科学学会联合体主席团审核,最终确定8个知识

健身涮锅谁拍板 科学发现大脑动态评估信息重要性机制

大脑中部的丘脑室旁核(PVT) 图片来源:中科院深圳先进技术研究院 周末该在家看书还是出去K歌?寒冬将至,该坚持健身还是涮个火锅?每天,人们都会面临上百种选择。以往,人们认为这种选择理所当然。 然而,美国斯坦福大学生物系教授陈晓科与中科院深圳先进技术研究院脑所研究员朱英杰日前合作