抑制大脑过度兴奋的蛋白又找出百余种
美国杜克大学研究人员在最新出版的《科学》杂志上发表论文称,大脑抑制性突触比兴奋性突触简单的论断是错误的。他们利用一种新型生物识别技术,在抑制性突触中找到了超过百种过去没有发现的蛋白。这一发现不仅为治疗大脑疾病提供了新线索,同时也表明大脑的复杂程度远超想象,对抑制性突触的研究仍需深入。 突触是神经元之间联系并进行信息传递的关键部位,根据其对神经元活动的影响,可分为兴奋性突触和抑制性突触两大类。过去科学家们一直认为,抑制性突触要比兴奋性突触简单,因为这些突触结构中的蛋白种类相对较少。此前,科学家在抑制性突触中找到了大约40种蛋白,这些蛋白不仅在防止大脑过度兴奋方面起着关键作用,也塑造着大脑信号的模式。 此次杜克大学研究人员采用BioID生物识别技术,利用一种细菌酶来识别小鼠大脑抑制性突触中的蛋白,结果找到了140种新蛋白。“在过去50年里,这些蛋白就如同被锁进了保险箱,而今天我们把保险箱打开了。”研究人员这样形容这个令......阅读全文
生物物理所发现果蝇嗅觉学习记忆的去抑制神经环路机制
中国科学院生物物理研究所郭爱克、李岩课题组题为Suppression of GABAergic neurons through D2-like receptor secures efficient conditioning in Drosophila aversive olfactory lea
上海生科院在果蝇嗅觉神经环路研究上取得新成果
2月10日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所王佐仁研究组在《美国国家科学院院刊》在线发表了题为《果蝇中平行通路传递价值相反的嗅觉信息》的研究论文。该工作采用果蝇转基因操作、精密控制的光遗传学刺激、双色钙成像和在体电生理记录等技术,研究果蝇嗅觉信息从外周向高级中枢传递中的不同投射途径,揭
研究发现谷氨酸受体信号肽在神经突触传递中的新功能
人的大脑中约含有100亿个神经元,它们通过神经突触这一个独特而又基本的结构实现信息传递交流和整合。突触前神经元释放的神经递质,进入突触间隙之后会与定位于突触后膜的神经递质受体相结合,引起突触后神经元活性变化,从而实现神经信息的跨细胞传递。这一过程的调控异常被认为是神经精神疾病发生的重要原因之一,
补肾中药抑制多巴胺能神经元的凋亡
倒置显微镜下见对数生长期的MES23.5细胞数量较多,饱满透亮。 帕金森病是以选择性多巴胺能神经元变性丢失为病理特征的中老年常见的神经退行性疾病,以中药治疗帕金森病,是否能够抑制多巴胺能神经元的丢失?《中国神经再生研究(英文版)》杂志于2013年10月30期出版的一项研究发现,肉苁蓉、黄精、淫
高可靠性人工突触半导体器件问世
韩国科学技术研究院(KIST)神经形态工程中心研究团队宣布开发出一种能进行高度可靠神经形态计算的人工突触半导体器件,解决了神经形态半导体器件忆阻器长期存在的模拟突触特性、可塑性和信息保存方面的局限。研究成果近日发表在《自然·通讯》杂志上。 模仿人脑的神经拟态计算系统技术应运而生,克服了现有冯诺依
Nature子刊发现谷氨酸受体神经细胞内转运的新调控机制
人的大脑是由约100亿个神经元(即神经细胞)组成,这些神经元通过突触这种特化细胞间连接结构进行信息交换。突触前神经元通过突触前膜释放神经递质,结合于突触后膜的神经递质受体,引起突触后神经元的电生理变化,从而实现神经信号的跨细胞传递。在大脑内,兴奋性的信号传递主要是由突触前膜释放的谷氨酸(神经递质
Nature:是什么控制着我们的记忆?
为什么有些事情我们铭刻在心,而有些则转瞬即忘?控制记忆的机制是什么?科学家做了很多努力来了解什么是控制记忆的分子机制。 法国波尔多大学和CNRS最近发现了一种在神经突触中储存信息的新机制,以及控制存储过程的一种手段。这一突破使科研更接近揭开记忆和学习过程分子机制的奥秘。相关文章于9月13日在N
节食有益于健康-这背后的神经学机制你知道吗?
生物通报道:最近,来自美国Buck研究所的一项研究,首次在神经元水平上对于“节食的益处”提供了解释,从而对于“节食如何可以带来健康益处”提出了一种可能的机制。12月1日在《Neuron》发表的研究中,研究人员使用果蝇幼虫发现,存在一条分子途径,可响应营养匮乏,并降低神经元和肌肉细胞交界处的突触活
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
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
中国学者发现精神疾病治疗新思路
在漫长的生物进化过程中,恐惧反应可使得生物体有效规避危险。尤其是恐惧记忆的形成,让我们将危险与特定信号关联在一起,从而能提前做好准备。另一方面,当危险不复存在时,生物体便不再需要对上述特定信号做出反应,否则将会浪费精力。这时,恐惧记忆的消除机制便需要发挥作用。 长期以来,大脑边缘系统中的杏仁核
Inscopix在研究焦虑细胞的受体靶点的应用(二)
2. 应激暴露增强了BLA-plPFC互反电路中的兴奋性信号数据表明,增强的BLA-plPFC环路活性可能是环境压力转化为焦虑样行为的相关底物。为了研究在BLA-plPFC电路中受到压力诱导的突触适应性,使用了顺行chr2辅助投射靶向、逆行追踪方法和体外电生理学相结合的方法(图2A和2B)。
美国开发出“大脑芯片”人造突触
人脑约有一千亿个神经元,神经元通过100万亿突触(即神经元之间的空间)传递指令,使大脑能够以闪电般的速度识别图案,完成记忆并执行其它学习任务。新兴领域“神经形态计算”的研究人员试图设计出像人脑一样工作的计算机芯片,通过模拟信号工作,类似于神经元。通过这种方式,小型神经形态芯片可以像大脑一样有效地
美国开发出“大脑芯片”人造突触
人脑约有一千亿个神经元,神经元通过100万亿突触(即神经元之间的空间)传递指令,使大脑能够以闪电般的速度识别图案,完成记忆并执行其它学习任务。新兴领域“神经形态计算”的研究人员试图设计出像人脑一样工作的计算机芯片,通过模拟信号工作,类似于神经元。通过这种方式,小型神经形态芯片可以像大脑一样有效地
在综合层面提供突触可塑性的调节运动控制
作为基底神经节回路功能的运动控制对于生活和运动障碍的各个方面都至关重要,例如帕金森病 (PD)。在 PD 中,背侧纹状体中多巴胺的逐渐去神经支配导致直接通路的抑制和间接通路的促进,并导致丘脑底核 (STN) 和苍白球内部 (GPi) 的激活。 事实上,通过脑深部刺激 (DBS) 操纵 STN 或
近红外调节终端用于模拟异突触可塑性
“内存墙“(memory wall)概念最初由Wulf和McKee于1994年提出,分析和预测了处理器和内存不均衡的性能发展速度将会造成内存的存取速度严重滞后于处理器的计算速度的后果。 一旦我们到达内存墙,应用程序执行时间几乎完全取决于RAM将数据发送到CPU的速度。内存瓶颈导致高性能处理器难以发挥
Nature展现大脑中的平衡艺术
加州大学圣迭戈医学院的科学家们,发现了大脑维持内部平衡的一个基础机制,这一成果于六月二十二日提前发表在Nature杂志的网站上。 大脑中的神经元会收到大量来自兴奋神经元的刺激信号,同时也会收到抑制神经元发送的信号。研究人员指出, 对于接收信号的单个神经元而言,这两种信号的总量需要保持一个恒定的
帕金森疾病中的关键致病性蛋白被找到,或有望帮助开发新型个体化疗法
病理性的α突触核蛋白在诸如帕金森疾病(PD)等α突触核蛋白病的发病机制中扮演着重要的作用。近日,一篇发表在国际杂志Science Translational Medicine上题为“Enhanced mTORC1 signaling and protein synthesis in pathol
生物识别技术究竟哪种强
指纹识别是人类掌握较早的一种生物识别技术。 指纹识别、脸部识别、声音识别、静脉识别、瞳仁识别……这些曾经只出现在《碟中谍》等大片中的生物识别技术,如今已逐渐揭开神秘面纱,走进大众的日常生活中。智能手机使用、上班打卡考勤、银行开户取款、学历职称等考试的身份认证,这一系列的事项都可以通过生物识别技
生物标记物:识别肿瘤侵袭
早期结肠癌患者将来可以从特定额基因测试中获益,并帮助他们在化疗方面做出正确的决定。其中两种生物标记物是MACC1基因,高水平促进肿瘤的生长和肿瘤的转移,以及一种有缺陷的DNA不匹配修复(dMMR)系统,它在肿瘤的形成中起着重要的作用。患有dMMR肿瘤和低MACC1基因活性的患者的预期寿命更长。
生物样本库的识别跟踪
a) 提取、分装后的样本应能通过信息系统追溯到原始样本并与其信息相关联; b) 每份样本在信息系统中应有且仅有唯一一个或者一组识别符号(数字或条形码); c)样本从采集到处理、储存、配送运输、使用后剩余返回重新储存等的全过程都应被有效记录; d) 生物样本的转移应被及时记录,信息系统能追溯
eIF2α通过刺激抑制性神经元中的蛋白合成来增强长期记忆
在一项新的研究中,来自加拿大麦吉尔大学、蒙特利尔大学和以色列海法大学等研究机构的研究人员发现在记忆巩固过程中,至少有两个不同的过程发生在两个不同的大脑网络---兴奋性网络和抑制性网络---中。兴奋性神经元参与创建记忆痕迹(memory trace),而抑制性神经元则会屏蔽背景噪音,从而使得长期学
计算所提出国际上首个深度学习指令集DianNaoYu
2016年3月,中国科学院计算技术研究所陈云霁、陈天石课题组提出的深度学习处理器指令集DianNaoYu被计算机体系结构领域顶级国际会议ISCA2016(International Symposium on Computer Architecture)所接收,其评分排名所有近300篇投稿的第一名
中南民族大学PNAS发表神经科学成果
生物通报道:中枢神经系统利用SNAREs和其他突触蛋白介导的Ca2+触发的突触小泡融合,将神经递质释放到突触间隙。Complexin——一个小的胞浆蛋白,对于调节自发性minirelease和激活Ca2+触发的融合,发挥着双重的作用,但是目前其分子机制还不是非常明确。 来自中南民族大学、斯坦福
遗传发育所脑肿瘤抑制因子调控突触发育研究获进展
神经突触是神经元与其靶细胞之间进行信息交流的特化结构。突触生长过程的精确调控对于神经环路的形成和可塑性至关重要,突触发育和功能的异常导致多种神经精神疾病包括智力低下、自闭症、精神分裂症和神经变性病等。因此,寻找和鉴定突触发育和功能调控基因一直是神经生物学家的重要研究内容之一。 果蝇脑肿瘤基
人工突触可自主学习
来自法国国家科学研究中心及其他研究组织的研究人员创造了一种能够自主学习的人工突触。他们还对该设备进行建模,这对于开发更复杂的脑回路至关重要。该研究4月3日在《自然—通讯》杂志上发表。 生物模拟学的目标之一是从大脑的功能中获得灵感,以便设计越来越多的智能机器。这一原则已经以完成特定任务的算法形式
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,
遗传发育所等发现树突棘形态发生及稳定的分子调控机制
神经元群通过细胞之间大量的突触(synapse)连接进行信息交换和整合,形成神经网络,实现中枢神经系统感觉、思维、意识活动等高级功能,诸多神经精神性疾病的发生均伴随着突触结构或功能的异常。树突棘是神经元树突质膜上形成的微小膜状突起,是兴奋性突触信号的主要接收位点。树突棘的结构和功能可塑性是学习和
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