一种公认的神经发育原理受到质疑
最近,研究人员通过将两种相对较新的成像技术的优势结合起来,对一个广为接受的神经发育模型提出了质疑。 大脑中神经元之间的连接,在出生后不久就经受了大量的活动依赖性修剪。但是最近研究人员发现,有比以前认为的更多的神经元连接,仍然完整地带入成年期。在《Cell Reports》发表的这项研究中,研究人员结合Brainbow技术和串行块面扫描电子显微镜的优势,来挑战这个被广为接受的神经发育原理。 本文资深作者、美国弗吉尼亚理工大学Carilion研究所的Michael Andrew Fox说:“这项研究很重要,因为它提出了关于‘视觉皮层下电路结构’的根本性问题。希望这些结果将作为一个出发点,重新评估视觉皮层下电路和完善我们的想法。” 突触消除的过程,已经在眼睛视网膜神经节细胞(RGCs)和大脑中间神经元之间形成的连接中,得以很好的研究。生理学证据表明,出生后不久,来自大约20个视网膜神经节细胞的输入信号,汇集到中间神经元。随后......阅读全文
神经发育:解锁大脑
成长于纽约市郊外的Takao Hensch从他老爸口中学会了德语,从老妈口中学会了日语,从生活中学会了英语。“我感到非常奇怪,”他说,“为什么在孩提时期学语言如此之易,而成人之后学起来又是如此之难?” 现在,作为麻省波士顿儿童医院的神经科学家,Hensch在这一问题的研究前沿,他们正努
神经胶质胚胎发育
大部分的胶质细胞自发育中胚胎的外胚层组织衍生而来,特别是神经管及神经脊;唯一例外者为自造血干细胞衍生而来的小胶质细胞。在成人的身体中,小胶质细胞为可自我更新的一个族群,与中枢神经系统受损时会渗入的巨噬细胞及单核细胞有明显不同。 在中枢神经系统,胶质细胞发育自神经管的脑室区(ventricular
凭借测序技术,灵长类早期神经胚发育特征被揭示
出生缺陷严重影响国民健康。有数据显示,当前已知的出生缺陷病种超过8000种,其中神经管畸形是常见的一类出生缺陷。出生缺陷的发生与早期胚胎发育异常直接相关。因此,研究早期胚胎发育过程、探究发育机理,是揭示病理性胚胎发生机制,提升相关疾病诊疗效率,从根源上提高人民健康水平的重要前提。搭建非人灵长类胚
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
质谱成像技术可用于绘制神经递质网络
近日,瑞典乌普萨拉大学的Per E. Andrén和Luke R. Odell等研究人员合作利用MALDI-MS成像对神经递质网络进行了综合测绘。2019年9月23日,国际知名学术期刊《自然—方法学》在线发表了这一成果。 研究人员提出了一种质谱成像(MSI)方法,用于特定大脑区域中神经递质网络
神经胶质细胞的发育过程
大部分的胶质细胞自发育中胚胎的外胚层组织衍生而来,特别是神经管及神经脊;唯一例外者为自造血干细胞衍生而来的小胶质细胞。在成人的身体中,小胶质细胞为可自我更新的一个族群,与中枢神经系统受损时会渗入的巨噬细胞及单核细胞有明显不同。在中枢神经系统,胶质细胞发育自神经管的脑室区(ventricular zo
神经胚的发育阶段
神经胚(neurula)脊索动物早期胚胎发育中继原肠胚后的重要发育阶段。开始于神经板的形成,终止于神经管的合拢。脊索是胚胎早期纵贯胚体的中轴,诱导其上方(背方)未分化外胚层细胞转变为中枢神经系统原基。首先,脊索上方的背部外胚层细胞伸长加厚,形成前宽后窄的神经板;神经板边缘加厚起褶形成神经褶;神经
遗传发育所发现神经突触发育的调控机制
神经突触是高度特化的细胞间连接,负责神经元与其靶细胞之间的信息传递。对突触形成和生长发育进行深入研究,不仅有利于阐明大脑发育和功能的分子机制,而且可以加深对相关神经精神疾病发病机制的认识。已知BMP(bone morphogenetic protein:骨形成蛋白)信号通路对多种组织器官包括大脑
Science发表:癌细胞移动-神经发育-新技术都能“看得到”
因“开发出超分辨率荧光显微镜”获得2014年诺贝尔化学奖的Eric Betzig博士又取得了一项突破成果。由他带领的团队最新开发出了一款结合2种成像技术的显微镜,可使研究人员观察活细胞前所未有的3D细节,包括癌细胞移动、脊髓神经回路连接以及免疫细胞在斑马鱼内耳中游走等。在斑马鱼胚胎的脊髓中,
新型脑成像技术给神经元贴上“条形码”
美国冷泉港实验室(CSHL)和瑞士巴赛尔大学的神经科学家团队日前在《自然》杂志发表论文称,他们开发出一种创新的脑成像技术,追踪了小鼠大脑外部皮层数百个神经元连接。新技术能以前所未有的速度生成更详细的图片,比现有方法更快捷更有效,且成本直线下降,有利于未来认识神经发育障碍。 人类大脑中有1000
大脑发育并非以神经为中心
美国纽约大学的生物学家发现了大脑发育的一个意想不到的来源,这一发现为神经系统的构建提供了新的见解。 这篇9月1日发表在Science杂志上的研究文章发现,神经胶质细胞长期以来被认为是被动支持细胞的非神经细胞的集合,实际上对大脑神经细胞的发育至关重要。 文章的第一作者Vilaiwan Fern
研究发现脑发育神经环路机制
5月2日,记者从上海交通大学获悉,该校系统生物医学研究院吴强在一项国际合作研究中,发现原钙粘蛋白基因簇表达的一个特定异构体决定5-羟色胺能神经环路的组装和轴突空间规则排列,相关研究成果日前以长篇研究论文形式发表于《科学》。 先前研究发现原钙粘蛋白基因簇编码的原钙粘蛋白质群在大脑神经细胞类型多样
大脑发育的神经网络建模
本周《自然》发表的两篇研究Assembly of functionally integrated human forebrain spheroids和Cell diversity and network dynamics in photosensitive human brain organoi
Cell:神经发育基因如何影响体重?
剑桥大学和洛杉矶儿童医院的研究人员带领全球科学家进行了一项独特的合作研究,他们已经确定了一组连接大脑体重中心的生物分子。 1月17日,发表在Cell杂志的一篇文章,在剑桥大学Sadaf Farooqi博士、洛杉矶儿童医院的Sebastien Bouret博士带领下,研究团队发现了指导大脑发育过
B细胞有助于神经发育?
神经元是一类特殊的细胞,它们依赖电信号进行交流,电信号的传导需要髓鞘(myelin),这是一种环绕轴突的脂质,就像电线的塑料涂层一样。 T细胞和B细胞是重要的免疫细胞,它们的任务是在体内循环,到处寻找传染性病原体,以及提供保护性反应。这些细胞大部分时间逡巡于血液和淋巴结,但被阻隔于大脑屏障之外
遗传发育所神经突触发育研究取得新进展
神经突触是神经元之间进行信息交流的特化结构。长期以来,神经突触的发育与重塑是神经科学研究的核心科学问题。突触重塑是生物个体发育过程中神经环路的形成以及生物对生理和(或)环境变化的适应过程中普遍存在的生物学现象。同时,突触重塑的异常会导致许多重要的神经疾病。然而,我们对突触重塑的分子
Science:大脑发育并非以神经为中心
美国纽约大学的生物学家发现了大脑发育的一个意想不到的来源,这一发现为神经系统的构建提供了新的见解。 这篇9月1日发表在Science杂志上的研究文章发现,神经胶质细胞长期以来被认为是被动支持细胞的非神经细胞的集合,实际上对大脑神经细胞的发育至关重要。 文章的第一作者Vilaiwan
遗传发育所神经系统早期发育研究取得新进展
Joubert综合征(Joubert syndrome, JBTS)是一种十分少见的常染色体隐性遗传神经系统发育迟滞疾病。主要是小脑蚓部发育不良加上其他异常,常见症状是发作性气喘,在新生儿期出现发作性呼吸急促或呼吸暂停。眼球常有急促运动,智力发育迟钝,由于小脑蚓部发育不良而致共济失调和平衡障
共焦延时成像揭示雄蕊发育的精细特征
近日,来自加拿大蒙特利尔大学的西尔维亚·西尔维拉、丹尼尔·基尔茨科夫斯基等人开发了一种共焦延时成像方法,对拟南芥的雄蕊的发育进行全面的定量描述,使对花的生殖器官发育的观察成为可能。相关成果以封面文章形式发表在近日出版的《植物生理学》上。 多细胞生物的发育是一个复杂的过程,涉及单个细胞之间精确的生
“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
一种神经发育障碍相关基因找到
科学家对英国、欧洲和美国的数百人进行DNA检测,发现了与神经发育障碍 (NDD)相关的基因突变。图片来源:英国《卫报》网站 包括英国曼彻斯特大学、牛津大学科学家在内的国际研究团队发现了一种基因,其变异可能会导致全球数十万人患上神经发育障碍(NDD)病。该病可能对学习、行为、言语和运动造成严重影响。这
大脑“后勤”细胞参与指挥神经元发育
美国最新一期《科学》杂志刊载的报告显示,一向被视为大脑“后勤部队”的神经胶质细胞也参与指挥神经元发育,精确控制着神经元的生长位置和分化方向等。 神经元是生物感知外界信号、做出行动乃至产生思想的基础,神经胶质细胞则是神经元之间的填充物,在大脑中占据大部分空间。长久以来,人们认为神经胶质细胞是大脑
《Science》极早期发育时期惊现神经突触
大脑新皮层(cerebral neocortex)掌权人脑功能,如有意识的思维和语言。在新皮层中,数十亿神经元被精确排列成有序的6层结构。在婴儿时期,这些神经元有次序地生成,再迁移至大脑表面。 “亚板神经元(subplate neurons)”是新皮层首批出现的神经元之一,它们在新皮层发育时短
一种神经发育障碍相关基因找到
包括英国曼彻斯特大学、牛津大学科学家在内的国际研究团队发现了一种基因,其变异可能会导致全球数十万人患上神经发育障碍(NDD)病。该病可能对学习、行为、言语和运动造成严重影响。这一研究结果发表在最新一期《自然》杂志上。尽管大多数NDD被认为是遗传性的,由DNA变化引起,但迄今为止,大约60%的患者尚未
遗传发育所阐明脊髓发育早期微环境对神经再生的作用
人体组织细胞处在独特的微环境中,这个微环境由细胞外基质、各种细胞、可溶性信号分子等共同组成。微环境在细胞信号传导、增殖和分化、形态和迁移、免疫应答以及营养代谢等方面发挥重要作用。深入研究细胞微环境对于了解生命奥秘和疾病治疗具有重要意义。脊髓损伤对于成年哺乳动物来说是一种毁灭性打击,由于成体脊髓组织存
心理所用功能磁共振成像技术探索重大损失决策神经机制
重大损失决策中大脑的神经活动 以往的研究一直认为,解决抉择冲突是以“冰冷无情”的数学计算为基础,“两利相权取其重,两害相权取其轻”是规范性决策理论的一大基本原则。然而,在现实生活中,人们的决策特别是涉及生存威胁的决策,常常会引发人们的情感,这种情感不仅会阻碍或促进人的决策行为,甚至
科学家开发新型三维神经网络高速电压成像技术
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)研究员王凯团队,开发了一种新型三维光场显微成像技术,显著提升了神经元电压光学成像的通量,能够对小鼠脑三维神经网络中数百个神经元的膜电位进行高速同步记录。这为深入解析神经网络的信息处理机制提供了新的有力工具。相关研究成果近日在线发表于《自然-
拉曼成像技术
拉曼成像技术是新一代快速、高精度、面扫描激光拉曼技术,它将共聚焦显微镜技术与激光拉曼光谱技术完美结合,作为第三代Raman技术,具备高速、极高分辨率成像的特点。相对于原来的传统拉曼应用技术而言,新一代拉曼成像速度是常规Raman mapping的300-600倍,一般在几分钟之内即可获取样品高分率的
红外成像技术原理
1.什么是红外线?在自然界中,凡是温度大于绝对零度dao(-273℃)的物体都能辐射红外线,它和可见光、紫外线、X射线、伽玛线、宇宙线和无线电波一起,构成了一个完整连续的电磁波谱。其波长在0.78μm至1000μm之间,是比红光波长长的非可见光。红外线2. 红外热像仪工作原理红外热像仪是将红外热辐射
活体成像技术应用
动物模型已经成为癌症,动脉粥样硬化,神经系统疾病(如阿尔茨海默氏病)和传染病研究中不可或缺的手段,而在这个过程中,很多情况下下需要使用到活体成像技术。原因是活体城乡技术可用于研究观测特异性细胞、基因和分子的表达或者相互作用关系,追踪靶细胞,药物,从分子和细胞水平对药物疗效进行成像,从病理水平评估