Science:科学家发布革命性荧光标记技术
霍华德•休斯医学研究所的科学家们开发了一个革命性的新工具,可以在动物大脑中永久性标记神经元活动。在神经元激发钙离子流入时,这个工具(荧光蛋白CaMPARI)会从绿色变为红色。此前,研究者们需要在正确的时间用显微镜聚焦正确的细胞才能观察到神经元活动,现在这个永久性的荧光标记为他们带来了解放。 对钙离子敏感的GCaMP能够根据神经活性发出荧光信号,被用来跟踪神经网络的动态。但GCaMP的信号是暂时的,如果显微镜没有及时对准正确的大脑细胞,研究者很容易错过信息。而CaMPARI能够超越显微镜视场的限制,帮助人们分析大范围脑组织的神经活动。这个新工具还允许人们在更复杂的行为中成像神经活动,因为它可以用于自由活动的动物。 “这一技术最吸引人之处在于,动物在实验中不需要一直处于显微镜下,” 霍华德•休斯医学研究所的Loren Looger说。 Looger、Eric Schreiter及其同事在二月十三日的Science杂志上发表......阅读全文
研究发现硅芯片再现神经元活动
一项新研究报告了一种制造再现生物神经元电行为的硅芯片的方法。利用这种方法,有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病而导致功能异常的生物电路。 英国巴斯大学的Alain Nogaret及同事设计的微电路模仿离子通道,类似生物神经元一样整合原始神经刺激并做出响应。之后,研究者在硅芯片中再现单个海马
线粒体解码神经元活动研究获进展
中国科学院自动化研究所研究员韩华团队通过其自主研发的电镜三维成像和快速重建技术,首次展现小鼠运动皮层锥体神经元胞体和树突中数百个线粒体的三维形态,发现神经元树突中线粒体依靠较细的“线粒体纳米管道”连接在一起(管道直径30-50纳米)的现象,有力支撑线粒体解码神经元活动的研究。 相关成果“Bra
Cell-Reports:研究追踪听觉通路的神经元活动
我们都知道,感官知觉是非常灵活的,会根据行为和环境发生变化。当从主动感知声音到被动听到声音时,大脑中发生了什么呢?近日,发表在《Cell Reports》上的一项研究中,来自瑞士巴塞尔大学的研究人员通过追踪小鼠大脑中两种声音处理的神经元回答了这个问题。 巴塞尔大学生物医学系的研究团队对这一过程
关于低强度超声直接调控小脑皮层神经活动的研究
近日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员熊志奇团队在《脑刺激》(Brain Stimulation)上发表题为Low-intensity ultrasound directly modulates neural activity of the cerebellar cortex的研究论文。
研究揭示复杂脑自发活动中意识状态的简要神经表征
我们的意识存在于何处?这是《科学》(Science)列出的125个未解决的前沿科学问题之一。大脑是一个复杂的动态系统。大脑的全局意识水平的波动在时间尺度上引领着我们不同的主观体验。例如,从清醒到睡眠的交替、麻醉药物作用下的意识消失、精神疾病或致幻剂引发的异常精神状态等,分别对应不同的意识状态。是否存
Nature-Methods:绘制大脑神经活动图谱
由于斑马鱼幼鱼是透明的,而且它们的大脑尺寸较小,方便在显微镜下进行观察,因此这种模式动物是体内观察中枢神经系统活动的理想模型。 7月27日Nature Methods杂志公布了一项最新研究成果,来自霍德华修饰医学院Janelia Farm研究院的一组研究人员利用光片照明(light-sheet
RNA探针实时监测神经网络活动
过去十年,神经生物学家的注意力一直集中在神经网络功能研究,而非单个神经细胞。但是大脑的关键功能(信息处理、储存和传输)都需要在单细胞水平执行。 很长一段时间,神经网络研究工作者面临一些方法上的困难,旨在研究单个神经元电活动和代谢活动的传统方法无法提供神经网络结构或功能信息。常用的方法,如ELI
“赛博胚胎”绘制大脑发育中神经活动
美国哈佛大学领导的研究团队设计并测试了一种称为“赛博胚胎”的柔性电极神经信号记录平台。这是一种专为发育中的大脑“量身打造”的生物电子平台,可通过胚胎发育实现全脑探针植入。其有望揭示胚胎是如何随发育逐步建立起神经环路的,以及神经环路与复杂行为之间的关联。该成果在神经科学领域具有里程碑意义,相关研究作为
美发现保持神经活动稳定新机制
最近,美国约翰·霍普金斯大学科学家领导的研究小组在《自然·神经科学》杂志上发表论文称,神经元会通过对DNA的小“手术”不断调节自身全天候的活动水平。这一发现有助于揭示神经科学中许多重要的问题。 “我们曾认为细胞一旦完全成熟,其DNA就是完全稳定的,包括上面附带的分子标签,这些标签控制着基因并
逼真模型再现单神经元微观活动
美国西达赛奈医学中心研究人员创建了一种极为逼真且详细的脑细胞计算机模型,将来自不同类型实验室的数据集结合在一起,呈现了单个神经元的电、遗传和生物活动的完整图景。相关论文发表在9日的同行评议期刊《细胞报告》上,有助于回答有关神经疾病甚至人类智力方面的问题,而这些问题很难通过生物实验来获得答案。 “
新装置可观测神经元活动
新华社罗马5月7日电 意大利科学家研制出一种新装置,它可以用来获取神经元活动情况的信息,为研究神经元的活动提供了新手段。 意大利媒体近日报道说,这一装置叫做“有机细胞刺激和传感晶体管”,由透明的有机微晶片构成。这种微晶片可以刺激神经元并记录其活动时的电信号,因而可以了解神经元的活动详情。
微型神经植入物可监测脑活动
美国康奈尔大学与新加坡南洋理工大学科学家联合,在3日出版的《自然·电子学》杂志上发表研究论文称,他们研制出一种比盐粒还小的神经植入物,能够在活体动物体内持续无线传输大脑活动数据,时间长达一年以上。微型神经植入物置于一粒盐上。图片来源:美国康奈尔大学这款名为“微尺度光电无绳电极”(MOTE)的设备,长
一种电子神经植入物可记录神经元活动
据发表在最新一期《科学》杂志上的一项研究,一种通过血管输送的超小型、超柔韧的电子神经植入物可记录大鼠大脑深处的单个神经元活动。这项技术可作为与大脑深部区域的长期、微创生物电子接口。 脑机接口(BMI)可实现大脑与外部电子系统之间的直接电气通信。BMI让大脑能直接控制假肢等装置或调节神经、肌肉功
透明植入物可读取大脑深层神经活动
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515883.shtm科技日报北京1月11日电 (记者张佳欣)美国加州大学圣迭戈分校的研究人员开发出一种神经植入物。将其放置在大脑表面时,它可以读取大脑内部深处的活动信息。该技术在转基因小鼠身上进行的测试表
运动皮层神经元活动实现新记忆索引
大脑拥有强大的能力执行和学习多样的运动,这有赖于脑内的神经网络产生多样的神经活动模式。美国斯坦福大学的Shenoy团队近期在《自然》杂志发表论文,展示了大脑运动皮层的神经网络如何利用高维神经状态空间中的多种活动模式来实现对新习得的运动的记忆索引。 在这项研究中,研究人员探索了大脑运动皮层的神经准
脑神经递质与精神活动的相关介绍
脑内的神经递质的传递最为复杂,大约有上百种的中枢神经递质参与人的精神活动。根据分子质量,大致可将神经递质分为两大类:一类为小分子,如单胺类;另一类为大分子,如内源性阿片肽、P物质等。研究较多的与精神异常关系最为密切的神经递质假说有以下数种: [4] 1.兴奋性神经递质如谷氨酸。 [4] 2.
AI结合“连接组”可预测神经元活动
科技日报讯 (记者张梦然)据最新一期《自然》杂志报道,借助由脑组织创建的神经元及其连接图——“连接组”,再结合人工智能(AI),美国与德国科学家达成了此前从未实现的突破:无需对活体大脑进行任何检测,便能预测单个神经元的活动。光线进入果蝇的复眼,使六边形排列的光感受器通过复杂的神经网络发送电信号,从而
磁共振成像新技术“看清”大脑神经活动
韩国研究团队开发出一种新方法,可使用磁共振成像(MRI)在毫秒级时间尺度上,非侵入性地跟踪大脑信号的传播。这项发表于《科学》杂志的最新研究有望给了解大脑带来革命性突破。 依赖血氧水平的功能磁共振成像(fMRI)用于获取活人的大脑图像。这项技术并不是直接观察神经元活动,而是通过一项指标追踪大脑中血
饶毅小组新成果:绘制神经活动“化学地图”
“哇!”凌晨4点半,原本睡得香甜的小婴儿突然醒来开始哭闹。从出生到快两岁,每天固定的夜哭和别人家“天使宝宝”的故事,让她的父母百思不得其解:究竟是什么影响甚至决定了人的睡眠? 神经科学家也希望获得这个问题的答案。近日,细胞出版社旗下的学术期刊《神经元》发表了北京大学生命科学学院教授饶毅课题组的
神经元活动如何产生行为?答案在极个别的神经元中
我们大脑中的神经元活动如何引发行为上改变?从细胞层面到行为学层面存在巨大的鸿沟。这长久以来都是神经科学的难题。近日,来自马克斯普朗克神经生物学研究所的科学家们开发了一种方法,可以让他们识别出那些参与特定运动指令的神经细胞。科学家首次通过人为地激活少数神经元来诱发鱼的行为。了解神经环路的核心成分是
《自然·方法学》:观察线虫神经活动的新装置
在8月的《自然·方法学》杂志上,来自美国的研究人员报道说,他们发明出两种可以帮助他们研究活体线虫中神经细胞活动与行为之间的关系的新装置。 线虫是一种精微细小的微生物,它的神经系统非常简单,只有302个神经细胞。然而,如果不是使用非侵入性方法或以不符合生理规律的方法将它们固定,则很难监察它们的神
无需言语-读人所想:神经假体解码大脑活动
英国《自然·通讯》杂志8日报告一项神经科学最新研究,美国加利福尼亚州立大学团队开发了一种新设备,能够在一名失语瘫痪患者无声地尝试拼读出词汇时,解码被试者的脑活动构成完整句子。这些发现凸显出无声控制的语言神经假体通过基于拼读的方法生成句子的潜力。 神经假体是一种替代缺失神经系统功能的设备,有望为因
非侵入性设备首次记录迷走神经活动
美国加州大学圣迭哥分校领导的一个研究团队首次表明,可穿戴的非侵入性设备能在临床环境中测量人类迷走神经活动。该设备成功记录了人类迷走神经、颈动脉窦神经以及在颈部皮肤和肌肉中发现的其他自主神经的活动。研究发表于最新一期《自然·通讯生物学》。 迷走神经如同神经系统的“高速公路”,它在人体由损伤或感染
绘制大脑活动图谱:神经科学的神圣新使命
也许,很多人在孩提时代曾被迷宫游戏深深吸引过。对科学家来说,宛如神奇迷宫般的人脑一直具强大的吸引力。人脑如何成就了人类的独特智慧?科学巨人爱因斯坦的那颗不平凡大脑究竟隐藏了什么?……尽早揭开许许多多的谜底是生物学家长期以来的梦想。 2003年4月,人类基因组计划(简称HGP)
美首绘水螅活体神经元活动完整图谱
据《新科学家》杂志网站11日报道,美国哥伦比亚大学科学家拍摄到活动中水螅的全身神经系统,首次记录了活体生物所有神经元的活动图谱。这一发表在《当代生物学》杂志上的突破性研究,将帮助科学家认识简单动物如何通过神经活性控制自身各种行为,进而推广到人类,为研究人脑甚至人类全身神经系统提供重要方法。 水
研究解析肥胖小鼠不爱活动原因
新年加强运动的决定往往是最艰巨的任务之一,一个科学家团队通过肥胖小鼠研究开始了解其背后的机制。 并非案牍工作和久坐导致体重增加,美国国立卫生研究院神经学家、该研究负责人Alexxai Kravitz说,而是增加体重之后大脑化学物质的转变让人们的运动能力变得迟钝。 “肥胖小鼠也可以很好地活动
美发现保持神经活动稳定新机制-有助揭示神经科学重要问题
最近,美国约翰·霍普金斯大学科学家领导的研究小组在《自然·神经科学》杂志上发表论文称,神经元会通过对DNA的小“手术”不断调节自身全天候的活动水平。这一发现有助于揭示神经科学中许多重要的问题。 “我们曾认为细胞一旦完全成熟,其DNA就是完全稳定的,包括上面附带的分子标签,这些标签控制着基因并保
新植入设备能记录单神经元数月活动
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516905.shtm 拥有四层电极阵列的弹性材料封装神经探针。图片来源:哈佛大学美国科学家开发出一种带有数十个传感器的柔性植入式设备,能持续数月稳定记录大脑内单个神经元的活动。最新研究对于进一步理
腰椎椎管内可活动性神经鞘瘤病例分析
椎管内神经鞘瘤是最常见的椎管内良性肿瘤,约占椎管内良性肿瘤一半,其起源于神经根的鞘膜,大部分位于髓外硬脊膜下间隙。大部分起源于脊神经后根,受累神经呈纺锤状,一般单发。临床中一旦确诊均应手术治疗。手术方法以后入路椎板切除最为常见。2017年7月,作者对1例椎管内神经鞘瘤行手术治疗,发现术前MRI检查与
细胞能量工厂——线粒体-如何解码神经元活动模态
中国科学院自动化研究所研究员韩华团队通过其自主研发的电镜三维成像和快速重建技术,首次展现小鼠运动皮层锥体神经元胞体和树突中数百个线粒体的三维形态,发现神经元树突中线粒体依靠较细的“线粒体纳米管道”连接在一起(管道直径30-50纳米)的现象,有力支撑线粒体解码神经元活动的研究。 相关成果“Bra