原子力显微镜等助力从突触水平“看清”大脑
在多个层次上解析脑网络系统的联结方式与规则,绘制大脑线路图,并对其进行研究和模拟,是近年来神经科学和计算科学一个重要的交叉融合点。日前,记者从中科院自动化所获悉,科研人员已经建立国内最高通量的纳米级突触水平神经大数据重建与分析平台。 神经元是大脑的最基本单元,而突触是神经元之间在功能上发生联系的部位,也是信息传递的关键部位,突触水平的脑微观重建是了解大脑信息传递机理的重要技术手段。中科院自动化所显微分析技术平台的科研人员们就在从事“看清”突触水平大脑联结的研究。 团队负责人韩华研究员介绍,他们建立的神经大数据重建与分析平台,在“纳米尺度、突触水平”上重建微观大脑神经元连接,填补了中国脑科学和类脑研究在神经微环路结构解析能力方面的空缺。 通过与神经科学家的合作,各类模式动物大脑神经组织被切成几十纳米厚度的超薄切片序列,在高度集成化的电子显微镜集群中成像,再通过智能化识别的软件平台,对神经大数据进行标注和分析以及三维重建,......阅读全文
原子力显微镜等助力从突触水平“看清”大脑
在多个层次上解析脑网络系统的联结方式与规则,绘制大脑线路图,并对其进行研究和模拟,是近年来神经科学和计算科学一个重要的交叉融合点。日前,记者从中科院自动化所获悉,科研人员已经建立国内最高通量的纳米级突触水平神经大数据重建与分析平台。 神经元是大脑的最基本单元,而突触是神经元之间在功能上发生联系
科学家发现“线粒体炫”调控神经元突触水平的长时程记忆
为什么有的记忆能铭刻一生而有的只能存在几分钟?短期的记忆如何转变为长期的记忆?近日,中国科学技术大学生命科学学院毕国强课题组与北京大学分子医学研究所程和平课题组合作,发现神经元树突“线粒体炫信号”在神经突触传递短时程记忆向长时程记忆的转化中可能发挥着关键作用,相关成果于6月26日在《自然-通讯》
Nature惊人发现:神经元通讯无需突触
十一月二十一日的Nature杂志上发表了一项新研究,显示果蝇触须中相邻的嗅觉神经元可以相互阻断,即使二者并没通过突触直接相连。这种通讯手段被称为ephaptic coupling,神经元通过电场使其邻居沉默,而不是通过突触传递神经递质。 “Ephaptic coupling这一理论
科学家实现人工神经元突触的量子成像
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510468.shtm中国科学技术大学郭光灿院士团队孙方稳教授课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文研究员课题组合作,制备基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心
钙水平与年龄相关记忆丧失相关-答案就在突触上
7月16日发表在Aging Cell上的一项研究中,来自英国莱斯特大学的研究团队为研究记忆和学习等认知功能如何以及为什么会随着年龄增长而受损提供了新的线索——一个关键因素是大脑中特定细胞的钙水平。 众所周知,随着年龄的增长,我们的记忆力开始衰退,学习新东西也变得越发困难。已知正常衰老与认知功能
我国科学家成功探测人工神经元突触的量子成像
16日,从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队孙方稳课题组与合作者合作,制备了基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心作为固态自旋量子传感器,探测了神经元突触在外部刺激下的动态连接,展示了类脑神经系统中多通道信号传递和处理过程。这项研究成果日前发表于国际期刊《科学
我国科学家成功探测人工神经元突触的量子成像
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510317.shtm记者16日从中国科学技术大学获悉,该校郭光灿院士团队孙方稳课题组与合作者合作,制备了基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心作为固态自旋量子传感器,探
黄海博士等报道非神经元细胞之间的类突触信号传导
生物体的基本单位是细胞,细胞之间是如何交流信息一直是科学家们关心的问题。虽然动物身体中几乎所有细胞都与周围细胞交流,但许多科学家认为只有构成大脑和神经系统的神经元细胞才能通过突触连接完成直接长距离传输和接收信号的任务,而非神经元细胞主要是将信号蛋白分泌到细胞外空间中,通过扩散到达靶细胞。 神经
特定神经元有助大脑微调血糖水平
在禁食或低血糖等压力情况下,脑部能调控葡萄糖释放,但这种调控作用在日常生活中却鲜少被关注。据最新一期《分子代谢》杂志报道,美国密歇根大学的一项新研究表明,下丘脑的一类特定神经元能帮助大脑在日常情况下维持血糖水平。 过去50年的研究表明,神经系统功能异常会导致血糖水平波动,尤其是在糖尿病患者中。
中国科大团队在人工神经元突触的量子成像取得重要进展
近日,中国科大郭光灿院士团队孙方稳课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文课题组合作,制备了基于二氧化钒(VO?)相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心作为固态自旋量子传感器探测了神经元突触在外部刺激下的动态连接,展示了类脑神经系统中多通道信号传递和处理过程。这项研究成
Cell-Res:神经元突触囊泡转运的分子调控新机制
近日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、神经科学国家重点实验室熊志奇研究组,在小脑和运动障碍研究领域取得进展。相关研究成果以《PRRT2缺失造成小脑内的突触传递异常介导阵发性运动诱发性运动障碍》为题,在线发表在Cell Research上。研究人员系统地从
Science:神经元突起中,单核糖体偏好性地翻译突触mRNA
RNA测序和原位杂交揭示了神经元树突和轴突中存在意想不到的大量RNA种类,而且许多研究已经记录了蛋白在这些区室中的局部翻译。在信使RNA(mRNA)的翻译过程中,多个核糖体可以同时占据单个mRNA(一种称为多核糖体的复合物),从而导致编码蛋白的多个拷贝产生。多核糖体通常在电子显微镜图片中被识别为
最新研究发现突触脉冲的强度与突触大小直接相关
神经细胞通过突触彼此交流。近日,发表在《Nature》上的一项研究中,来自苏黎世大学神经信息学研究所和苏黎世联邦理工学院的Kevan Martin实验室的研究团队发现,这些联系似乎比以前认为的要强大得多。突触越大,传递的信号就越强。这些发现将有助于更好地了解大脑功能以及神经系统疾病是如何产生的。
3016个神经元和54.8万个突触,首张昆虫大脑图谱绘就
图片来源:Eye of Science/Science Photo Library科学家绘制了第一张完整的昆虫大脑图谱,包括所有神经元和突触。这是理解大脑如何处理感官信息流并将其转化为行动的里程碑式成就。相关论文3月9日发表于《科学》。果蝇是一种重要的模式动物,黑腹果蝇幼虫的大脑比罂粟籽还小。这项研
科学家阐明神经元细胞突触可塑性的分子机制
近日,一项刊登在国际杂志Neuron上的研究论文中,来自日本东京工业大学等处的科学家们通过研究发现,当眼睛中的神经元长时间暴露于光下后,其会改变特殊分子的水平,随后研究者又鉴别出了一种特殊的反馈信号机制或许是引发这一改变的原因,因此研究者或可利用先天性的神经元特性来保护眼部神经元免于退化或细胞死
绘制全细胞神经介观图谱的光学多层干涉断层成像
大脑的神经回路是极其复杂的网络,包含数十亿个神经元细胞,这些细胞间又存在着数以百亿计的连接。如果只了解其中单个分子或单个神经细胞的工作机理而不了解多个神经元细胞之间连接之后的网络结构和集体行为方式,则无法理解大脑复杂且高等的功能行为,也无法解释很多脑部疾病的致病机理。目前成像技术众多,但仍然缺乏
一种绘制全细胞神经介观图谱的光学多层干涉成像方法
大脑的神经回路是极其复杂的网络,包含数十亿个神经元细胞,这些细胞间又存在着数以百亿计的连接。如果只了解其中单个分子或单个神经细胞的工作机理而不了解多个神经元细胞之间连接之后的网络结构和集体行为方式,则无法理解大脑复杂且高等的功能行为,也无法解释很多脑部疾病的致病机理。目前成像技术众多,但仍然缺乏
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
新研究进一步破译神经元突触可塑性机制
人类大脑如何将外部信息转化为自己的记忆?作为“人类大脑计划”的一部分,来自德国、瑞典和瑞士的科研小组研究了大脑纹状体中的神经元回路。研究结果发表在近期的《计算生物学》杂志上,对理解神经系统的基本功能具有重要意义。 大脑信息处理发生在通过突触连接的神经回路内,突触的任何变化都会影响我们记忆事物,
J-Neurosci揭示帕金森病的最新遗传因素
帕金森病最严重的方面,可能并不是其使人衰弱的症状,而是使患者失去控制自己运动的能力。全世界有数百万人及其家人每天都遭受这种疾病的不良影响。然而,这种疾病的根本原因仍然是个谜。但现在,加州大学旧金山分校格莱斯顿研究所的科学家们发现,大脑中的两种蛋白之间的相互作用,能够加剧引起帕金森病的脑细胞或神经
大脑神经元的“能量工厂”能够调节血糖水平
耶鲁大学医学院的研究者发现,大脑神经元的线粒体能控制餐后血糖高峰的水平。 一般认为血糖水平主要是由胰岛素、肝脏和肌肉来控制。然而,耶鲁大学的研究者发表在《细胞》杂志的最新研究发现,某些神经元线粒体在全身血糖调节中发挥重要作用。这个新发现有助于我们更好地理解2型糖尿病是如何发展的。
Cell:全新精细成像,重建大脑皮层
大约在20世纪之交,一位名为Santiago Ramón y Cajal的西班牙科学家画出了错综复杂的神经元交织在一起的图像,而这些手绘改变了大脑科学。他精湛的绘图帮助科学家了解关于大脑的基础事实,即拥有长长“手臂”的神经元是我们神经系统的基本单位,它们通过突触相互传递信号。Santi
全细胞膜片钳在体外电生理学的落射荧光成像与光遗传...
全细胞膜片钳在体外电生理学的落射荧光成像与光遗传学刺激的应用膜片钳(Patch-clamp)电生理学是一种被广泛运用于分析神经元内在特性及其局部关联的实验方法。 近年来,实验室标记整个大脑神经元中特定子集转基因小鼠品系的能力为分析神经元回路与研究整个大脑的神经元多样性提供了新的方案。如今,A
Nat-Commun:新技术可观测到神经突触中的单个蛋白
我们的大脑包含数百万个突触-这些连接在神经元之间传递信息。在这些突触中有数百种不同的蛋白质,这些蛋白质的功能障碍会导致精神分裂症和自闭症等疾病的发生。 最近,麻省理工学院以及哈佛大学和麻省理工学院的研究人员现在已经设计出一种新方法,可以以高分辨率对这些突触蛋白快速成像。使用荧光核酸探针,它们可
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
绘制全细胞神经介观图谱的光学多层干涉断层成像方法
大脑的神经回路是极其复杂的网络,包含数十亿个神经元细胞,这些细胞间又存在着数以百亿计的连接。如果只了解其中单个分子或单个神经细胞的工作机理而不了解多个神经元细胞之间连接之后的网络结构和集体行为方式,则无法理解大脑复杂且高等的功能行为,也无法解释很多脑部疾病的致病机理。目前成像技术众多,但仍然缺乏
超分辨率显微镜成像助力学者探询神经回路
来自哈佛大学的研究人员报告称,她们采用超高分辨率成像绘制出了神经元突触输入区的图谱。这一重要的研究成果发布在10月8日的《细胞》(Cell)杂志上。 论文的通讯作者是著名的华人女科学家庄小威(Xiaowei Zhuang)。庄小威早年毕业于中国科技大学少年班,34岁时成为了哈佛大学的化学和物理双
陈宜张著作《突触》:研究“突触”的一块基石
读陈宜张院士沉甸甸的学术著作《突触》,我们深切感受到的是一位老科学家在科学征程上执着追求的赤诚。陈宜张已87岁,成就卓著,仍没有懈怠,辛勤耕耘,在独立出版54万字的《神经科学的历史发展与思考》五年之后,又以一人之力推出大作《突触》。其为神经科学传道授业的热忱,不能不让我们这些学界晚辈为之汗颜。
关于突触前膜的突触传递的作用介绍
突触传递是神经元之间或神经元与效应器之间的信息传递。突触是神经元之间或神经元与其他细胞相接触的部位,是一种进行传递信息的特殊连接装置。突触由突触前膜、突触间隙与突触后膜三部分组成。轴突末梢形成许多球形的突触小体,突触前膜是突触小体的膜,突触后膜是突触后神经元与突触前膜相对应部分的膜。两膜之间存在
Nature三连发:癌细胞鱼目混珠促进肿瘤生长
近日,国际顶级杂志《Nature》连发三篇论文撕下癌细胞的伪装。癌细胞真的是太过于“狡猾”竟然将大脑中的信息暗度陈仓促进自己生长!《自然》官网截图 癌细胞劫持神经元形成突触 脑癌中有一种叫做高级神经胶质瘤,罹患高级神经胶质瘤的患者5年生存率仅为5%。它最致命的方面就在于能够扩散污染正常的脑组