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深度学习加快了3D微观神经成像的速度

德克萨斯州奥斯汀和圣地亚哥Salk研究所的研究人员使用深度学习技术,开发了一种新的显微方法,可以使用于大脑成像的显微技术快16倍。研究人员使用德克萨斯大学奥斯汀分校(UT Austin)德克萨斯高级计算中心(TACC)的数据训练了他们的深度学习系统。索尔克生物学研究所Waitt先进生物光子学核心设备的负责人Uri Manor认为,深度学习可用于提高显微图像的分辨率,类似于用于提高卫星和MRI图像分辨率的方法。他与图像分析专家Linjing Fang共同开发了一种使用图形处理单元(GPU)来加快显微图像处理速度的方法。 Manor与UT奥斯汀分校的Kristen Harris教授合作,为深度学习培训开发了大量数据。他使用德克萨斯高级计算中心的Maverick超级计算机,创建了高分辨率显微图像的低分辨率类似物,并在这些图像上训练了深度学习网络。他最初创建低分辨率图像的超分辨率版本的尝试均未成功。曼诺说:“当我们尝试在比低分辨率......阅读全文

《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

独特视角:从物理智能到微波视觉(二)

2006年,Hinton提出的“贪婪算法”训练多层自编码器引领了一批专家去研究深度神经网络,包括LeCun和Bengio等。深度神经网络之所以取得巨大成功,笔者认为其最核心算法改进在于采用了一类简化的激活函数,即规则化线性单元(rectified linear unit,ReLU)。由图3可

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

超分辨率显微镜实现自由运动神经环路高分辨成像

  提到在体小动物神经成像,人们自然会联想到钙离子荧光探针局部注射或遗传钙指示剂(如Gcamp家族)结合双/三光子显微镜的经典在体成像组合。  随着基因改造技术的突飞猛进,通过病毒转染和转基因技术,在神经元内源性表达“基因编码类钙指示剂(genetically encoded calcium ind

独特视角:从物理智能到微波视觉(三)

每个阶段还应该研究对应的人脑原生的驱动力,如生理需求、心理需求等,这些需求是驱动通用人工智能算法进行正确学习的必要源动力。第4个阶段研究对象为意识的本质,意识如何形成是一个根本科学问题,人工智能是否能产生意识更是一个哲学问题,这一根本问题的研究有助于解答人类一直寻求的答案:人是从哪里来的。有一点可以

214项!国家基金委公布一项国际合作项目初审结果

  10月27日,国家自然科学基金委员会公布2021年度国家自然科学基金委员会与英国皇家学会合作交流项目初审结果。序号科学部编号项目名称中方申请人中方依托单位11201101460基于展向扭曲结构的流动与噪声控制研究刘宇南方科技大学21201101470面向旋转环境下无线传感器自供电的能量俘获新机理

谷歌AI自动重构3D大脑 最高精度绘制神经元

  [新智元导读]AI能够映射大脑神经元。人类大脑包含大约860亿个神经元,并且一个立方毫米的神经元可以产生超过1000TB的数据。由于其庞大的规模,绘制神经系统内部结构的过程是计算密集和繁琐的。为了加速这一过程,谷歌和德国马克斯普朗克神经生物学研究所的研究人员开发了一种基于深度学习的系统,可以自动

Nature Methods | 深度学习:二维图片到三维的变换

  荧光显微镜在生命科学等学科中有重要作用。通过激发样本的特异性荧光标记,荧光显微镜可以准确揭示生物内部特定的组织,结构和活动。  2019年11月4日,来自UCLA的Aydogan Ozcan教授科研团队在Nature Methods上发表题为“Three-dimensional virtual

高内涵成像分析结合AI应用于人神经元细胞表型分析

目前,在神经生物学、精准医学、药物筛选等生命科学研究领域中,尽管高通量分析能提供研究者相比于其他方法无法轻易获得的海量信息,但其发展是具有挑战性的。神经毒性作用的评价在药物发现和疾病建模方面是一个非常活跃的研究领域。目前高内涵成像是对神经突形态表型变化成像分析的有效工具,但由于形态学上的多种变化和所

2016年激光共焦超高分辨显微学学术研讨会在京召开

  分析测试百科网讯 2016年3月22日下午,北京市2016年度激光共焦及超高分辨率显微学学术研讨会在北京市北科大厦举行。会议由北京理化分析测试技术学会和北京市电镜学会共同举办,旨在推动北京市及周边省市激光共焦超高分辨显微学的进步和发展,提高广大相关工作者的学术及技术水平,促进

AI发力:将阿兹海默病诊断时间提前六年!

  早期诊断一直是阿兹海默病领域的一大难点。近日,来自加州大学旧金山分校的研究人员利用常用的脑部扫描技术开发的机器学习算法,可提早6年做出阿兹海默病诊断,为提早进行疾病干预带来了新的希望。阿兹海默病患者脑部的PET扫描影像(图片来源:National Institute on Aging)  阿兹海

国家基金委八大学部公布“优先发展领域及主要研究方向”

  “十三五”期间,通过支持我国优势学科和交叉学科的重要前沿方向,以及从国家重大需求中凝练可望取得重大原始创新的研究方向,进一步提升我国主要学科的国际地位,提高科学技术满足国家重大需求的能力。各科学部遴选优先发展领域及其主要研究方向的原则是:  (1)在重大前沿领域突出学科交叉,注重多学科协同攻关,

自动化所在人脑视觉信息编解码研究方面取得新进展

  现代认知神经科学以及功能磁共振成像技术(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)的不断发展使得采用科学手段对大脑视觉皮层信号进行解读成为可能。研究人脑视觉信息解码模型不仅可以加深人们对人脑视觉信息处理机制的研究,还可以有力地促进新一代脑-机接口(B

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

祝贺!6位华人当选美国国家医学科学院院士和外籍院士

  2020年10月19日,美国国家医学科学院(National Academy ofMedicine,NAM)公布了2020年新当选的院士名单,梁锦荣、李飞飞、刘如谦、宋红军、庄小威当选,王辰院士当选外籍院士。祝贺他们!  Kam W Leong(梁锦荣),美国工程院院士、哥伦比亚大学生物医学工程

《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

迈入新时代 第十三届化学会杨秀荣院士颁奖

  分析测试百科网讯 由中国化学会和国家自然科学基金会主办,西北大学和南京大学承办的第十三届全国分析化学年会于2018年6月17在西安曲江国际会议中心圆满落幕。本届学术会议6月15日开幕,持续三天,5个论坛,14个主题学术分会吸引了广大专家学者近三千人的研讨和交流,盛世壮观。会议现场  闭幕式上由南

Nat Methods多巴胺感受器揭示神经元释放的化学信号

  近日,加州大学戴维斯分校健康分校的团队开发了一种名为“dLight1”的基于荧光蛋白的生物传感器。这一种高特异性传感器可检测多巴胺,即神经元释放的一种可向其他神经细胞发送信号的化学分子。与先进的显微镜结合使用时,dLight1可提供高分辨率,实时成像的活体动物多巴胺时空释放特征。  在9月7日发

Nature期刊评选出2019年需要关注的7大技术

  7位专家预测了2019年将推动他们各自所在的领域向前发展的技术进展,包括高分辨率成像和从头构建基因组大小的DNA分子等。对生命科学技术来说,2019年看起来非常令人期待。  1.Sarah Teichmann:扩展单细胞生物学  Sarah Teichmann是英国韦尔科姆基金会桑格研究所细胞遗

《Nature》:2019年需要关注的7大技术

  7位专家预测了2019年将推动他们各自所在的领域向前发展的技术进展,包括高分辨率成像和从头构建基因组大小的DNA分子等。对生命科学技术来说,2019年看起来非常令人期待。  1.Sarah Teichmann:扩展单细胞生物学  Sarah Teichmann是英国韦尔科姆基金会桑格研究所细胞遗

自动化所在人脑视觉信息编解码研究方面取得新进展

  现代认知神经科学以及功能磁共振成像技术(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)的不断发展使得采用科学手段对大脑视觉皮层信号进行解读成为可能。研究人脑视觉信息解码模型不仅可以加深人们对人脑视觉信息处理机制的研究,还可以有力地促进新一代脑-机接口(B

人脑视觉信息编解码研究方面取得新进展

  现代认知神经科学以及功能磁共振成像技术(functional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)的不断发展使得采用科学手段对大脑视觉皮层信号进行解读成为可能。研究人脑视觉信息解码模型不仅可以加深人们对人脑视觉信息处理机制的研究,还可以有力地促进新一代脑-机接口(B

数字诊疗、精准医学等重点专项2018年度项目申报指南

  5月26日,国家科技管理信息系统公共服务平台发布最新一批(共14个)重点专项2018年度项目申报指南建议(征求意见稿)。其中,与包括:“数字诊疗装备研发”、“精准医学研究”、“生物医用材料研发与组织器官修复替代”、“生殖健康及重大出生缺陷防控研究”、“重大慢性非传染性疾病防控研究”和“生物安全关

抗体成像助力癌症研究

  新技术帮助研究者深入理解免疫系统的作用机制。  抗癌药物的研发过程非常曲折:起初,细胞实验和小鼠实验的前景都非常乐观;但是,随后的猴子试验就非常让人沮丧:猴子们被那些旨在靶向和杀死胰腺癌细胞的药物毒死了。  该药物的研发团队成员、加州Genentech公司的Simon Williams指出,团队

睡觉时还能记单词,不再只是梦想?!

  睡觉,可以说是人类一辈子当中,占据最多时间的事情了,普通人一生中有将近1/3的时间都是在睡眠中度过的。  然而在世界上,有少量人仅仅需要很少的睡眠时间,就可以维持正常的生活和工作,并且不会觉得困乏。传言现任美国总统特朗普每晚就只睡4-5个小时,依然可以精力充沛。  不少人都羡慕这样的人,毕竟他们

《Nature》5月最受关注的十篇论文

  英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊,自从1869年创刊以来,始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众,让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章(2015年4月

【盘点】上月Nature期刊十大研究亮点

  2016年10月11日 ~ 2016年11月1日,《自然》期刊十大研究亮点文章汇总如下。  睡眠回路探究  人们对控制睡眠周期的神经回路的认识,仍停留在表面。现在,光遗传学、遗传药理学、显微内镜钙成像和病毒介导回路跟踪等新技术的出现,加上小鼠遗传学,使我们可以结合多种技术,让揭秘梦境成为可能。在

3.21世界睡眠日 科学家们告诉你睡眠的重要性

  进入21世纪以来,人们的健康意识不断提高,而拥有健康才能有一切的理念已经深入人心,因此有关睡眠问题引起了国际社会的关注。人一生中有三分之一的时间是在睡眠中度过,五天不睡眠人就会死去,可见睡眠是人的生理需要。睡眠作为生命所必须的过程,是机体复原、整合和巩固记忆的重要环节,是健康不可缺少的组成部分。

人工智能加速药物研发进程 9家药企抓住商机

  计算药物发现 (computational drug discovery) 是人工智能世界中的一个新兴领域。这一领域利用人工智能对大量数据进行分析,了解药物性质,从而加速药物研发的进程。而随着这一领域的日益兴起,越来越多的药企开始利用人工智能进行药物研发。以下盘点了利用人工智能进行药物研发的领先

两省公布自然基金拟立项完整名单!杰青、优青共220人

  1、江苏省拟立项杰青50人  2、黑龙江省拟立项杰青20人,优青150人  2020年度黑龙江省自然科学基金杰出青年项目序号项目名称申报单位1蛋白激酶PK1调控水稻孕穗期耐冷性的分子机制解析与育种利用中国科学院东北地理与农业生态研究所农业技术中心2高强铝合金搅拌摩擦焊控形控性和接头耐蚀抗疲劳基础