加拿大学者研制出记录脑细胞活动的高分辨率神经芯片

加拿大卡尔加里大学发布消息称,该校研制出的记录动物脑细胞活动的高分辨率神经芯片,能够让科研人员更好地研究和理解认知功能及神经疾病的起源。 脑功能由几百万个脑细胞控制,为了解脑是如何控制简单的条件反射、学习与记忆等功能,就必须能够记录神经细胞群的活动。传统的方法可以让科学家记录几分钟的神经细胞活动,但卡尔加里大学研究人员开发的被称为仿生混合神经芯片的新技术,能够以更高的分辨率记录动物脑细胞的活动达几个星期。相关研究成果发表在10月份的《科学报告》(Scientific Reports)杂志上。 这些芯片的敏感性可以达到传统神经芯片的15倍多,可以让脑细胞的信号更容易放大,以先前从未实现的、更高的分辨率来实时记录脑细胞的活动。这项技术可以允许研究人员在动物模型中更加深入地研究和理解神经疾病的起源、癫痫的发病条件,以及学习和记忆等其它认知功能。 研究人员研制的芯片能模仿脑细胞之间的自然生物联系,使脑细胞误以为它们正在联......阅读全文

加拿大学者研制出记录脑细胞活动的高分辨率神经芯片

  加拿大卡尔加里大学发布消息称,该校研制出的记录动物脑细胞活动的高分辨率神经芯片,能够让科研人员更好地研究和理解认知功能及神经疾病的起源。   脑功能由几百万个脑细胞控制,为了解脑是如何控制简单的条件反射、学习与记忆等功能,就必须能够记录神经细胞群的活动。传统的方法可以让科学家记录几分钟的神经细胞

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

神经元芯片(Neuron-Chip)

为了经济地、标准化地实现LonWorks技术的应用,Echelon公司设计了神经元芯片。神经元这一名称是为了表明正确的网络控制机制和人脑是极为相似的。人脑中是没有控制中心的。几百万个神经元连接在一起,每个神经元都能通过位数众多的路径向其他的神经元发送信息。每个神经元通常专注于某一种特殊功能,但是任何

PNAS:神经外泌体具有修复受损脑细胞的潜力

  外泌体是由细胞释放的脂质或脂肪组成的小气泡。在很长一段时间里,研究人员把它们看作是细胞排出体外的“垃圾”。但在2007年,瑞典哥德堡大学的研究人员Jan Lotvall发表的研究表明,一些细胞利用外泌体在其他细胞之间运输mRNA和microRNAs等遗传物质。从那时起,对外泌体及其在人体中作用的

研究发现“僵尸”脑细胞或能发育为“工作神经元”

  近日,一项刊登在国际杂志Science Advances上的研究报告中,来自弗朗西斯克里克研究所等机构的科学家们通过研究发现,在大脑生长过程中预防神经元的死亡,意味着这些“僵尸”细胞可以发展成为功能性的神经元细胞。图片来源:Public Domain  在大脑发育过程中,大量神经元会自我破坏作为

Nature:有毒脑细胞会引发神经退行性疾病

  虽然我们大多数人没有听说过星形胶质细胞,但是在人类大脑中这些细胞的数量是神经细胞的四倍。近期由斯坦福大学医学院研究人员领导的一个团队发现,在大脑中执行许多不可或缺功能的星形胶质细胞可能同时也具有恶性特征,能破坏神经细胞,并引发许多神经退行性疾病。  这一研究成果公布在1月18日的Nature杂志

微流控芯片技术构建多重诱导神经芯片模型

神经系统发育是一个高度动态和极其复杂的过程。建立体外仿生的组织细胞外微环境,探索和理解这些错综复杂的神经发育过程对神经科学、发育生物学及临床医学都具有极大的科学研究与应用价值。然而,目前国内外学者研究主要集中于单因素诱导的神经发育,对于多诱导因素参与的神经系统发育微环境体外构建及其技术与方法,还有待

微流控芯片技术构建多重诱导神经芯片模型

神经系统发育是一个高度动态和极其复杂的过程。建立体外仿生的组织细胞外微环境,探索和理解这些错综复杂的神经发育过程对神经科学、发育生物学及临床医学都具有极大的科学研究与应用价值。然而,目前国内外学者研究主要集中于单因素诱导的神经发育,对于多诱导因素参与的神经系统发育微环境体外构建及其技术与方法,还有待

美国大学黑科技:利用微芯片在皮肤上“长出”脑细胞

  据CNET北京时间8月9日报道,在皮肤上长出什么东西来通常不是好事,但新研发的一种技术,利用皮肤作为“园地”,根据身体治疗外伤或疾病的需要,“生长”出身体需要的某些种类的细胞,例如四肢上的细胞,甚至是脑细胞。  俄亥俄州立大学Wexner医学中心的研究人员开发了一款纳米芯片,利用微弱电流将新的D

基于微流控芯片技术的多重诱导神经芯片模型

神经系统发育是一个高度动态和极其复杂的过程。动物生命有机体需要产生足够数量的神经元,并引导这些微环境敏感的神经元完成轴突延伸、树突分支和突触形成,实现高度精确和特异性的神经连接,进而实现有机体各生理功能的相互协调。神经轴突导向在这一过程中则起到了至关重要的作用。轴突前端的生长锥,通过探测和识别胞外环

具有筛选和高分辨率成像规格的新型微芯片

在最近发表在《Cell Reports Methods》上的一项研究中,卡罗琳斯卡研究所的肿瘤和细胞生物学家们描述了一种新的小型化方法,用于高内容筛选和高分辨率成像,所有这些都在同一个微芯片中:该平台用于常规2D细胞培养和3D肿瘤球体的药物筛选。它还测试了NK细胞对肿瘤球体的反应,以及如何通过额外的

突破!我国高分辨率光谱芯片研制获新进展

近日,中国科学院南京天文光学技术研究所天文光子学团队与上海理工大学团队合作,研制出“级联相位调制波导阵列光谱芯片”,实测分辨率达68000,并采用光谱重构算法,将光谱对比度提升至20dB。该光谱芯片兼具高分辨、高精度及宽波段等特征,在天文观测、空间探测等场景具有重要应用前景。天文光子学团队相关研究人

神经网络创造可行性芯片

  英国《自然》杂志9日发表一项人工智能突破性成就,美国科学家团队报告机器学习工具已可以极大地加速计算机芯片设计。研究显示,该方法能给出可行的芯片设计,且芯片性能不亚于人类工程师的设计,而整个设计过程只要几个小时,而不是几个月,这为今后的每一代计算机芯片设计节省数千小时的人力。这种方法已经被谷歌用来

拥有-“嗅觉”-的新神经算法芯片介绍

前言: 人类除视觉、听觉之外,在嗅觉研究上有新突破,带来新想象空间和应用空间,人类对大脑的认知以及类脑芯片、AI芯片又跨上新台阶,未来的芯片发展之路又有可能另辟蹊径。类似人类大脑的神经拟态芯片神经拟态计算一直被寄予厚望。就算摩尔定律终结,它仍能继续带领信息时代向前。神经拟态计算可以大幅度提升

用于边缘AI的神经形态芯片问世

科技日报北京8月21日电 (实习记者张佳欣)一个国际研究团队设计并制造了一种直接在内存中运行计算的芯片,可运行各种人工智能(AI)应用,而且它能在保持高精度的同时,仅消耗通用AI计算平台所耗能量的一小部分,兼具高效率和通用性。相关研究发表在最近的《自然》杂志上。这款名为NeuRRAM的神经形态芯片使

神经学家尝试将脑细胞“窃听术”自动化

  将一个电极夹在活体动物大脑细胞上记录其电颤振是一项需要灵巧度和耐心的工作。这种技术的名字是“全细胞膜片钳”,被誉为“神经科学最好的艺术”,神经生物学家Edward Boyden说,而且该技术在全世界范围内仅有寥寥无几的实验室可以操作。  但研究人员正在设法使其转变为精简的、自动化的技术,利用机器

神经学家尝试将脑细胞“窃听术”自动化

   将一个电极夹在活体动物大脑细胞上记录其电颤振是一项需要灵巧度和耐心的工作。这种技术的名字是“全细胞膜片钳”,被誉为“神经科学最好的艺术”,神经生物学家Edward Boyden说,而且该技术在全世界范围内仅有寥寥无几的实验室可以操作。  但研究人员正在设法使其转变为精简的、自动化的技术,利用机

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

大脑细胞基因“时间规划表”首现

澳大利亚科学家绘制出世界首张能显示从出生前到成年后不同时期人脑细胞基因活动变化的图谱。通过这张脑细胞发育图,科学家能更准确地识别神经和精神疾病(如精神分裂症)或脑癌中的异常细胞状态的改变。 该项研究由哈里·珀金斯医学研究所和西澳大利亚大学研究团队共同完成,发表在《细胞》杂志上。研究人员称,这张高

3D器官芯片可实时监测细胞活动

  英国剑桥大学网站近日发布公告称,该校研究人员开发出一种三维(3D)器官芯片,可实时监测细胞活动,有望用于开发新疗法,同时减少研究中实验动物的使用数量。  新设备基于导电聚合物海绵“支架”,研究人员将其组装成三维的电化学晶体管。细胞在支架内生长,然后将整个装置置于塑料管内,细胞所需营养可通过塑料管

韩国:神经元芯片成AI研发“明星”

纳沛斯半导体是一家大型半导体封测企业,在韩国和全球半导体业界以技术和实力著称。不久前,记者参加了纳沛斯半导体公司的一场产品说明会,会后采访了该公司未来智能事业部部门长安廷镐先生。说明会由安先生主持,会上的明星是一款产品编号为NM500的AI芯片,被称为全球第一片正式量产的神经元芯片(NPU)。   

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。

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

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。 “

“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

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

神经干细胞为RNA提供高速通道-其机制或决定脑细胞总数

  美国杜克大学官网1日发布公告称,该校科学家利用显微成像技术首次发现,神经干细胞为许多RNA(核糖核酸)分子和其他蛋白分子提供高速通道,帮助这些分子快速移动到大脑外层。他们在可视化这一过程中还发现,一种与脆性X染色体综合征有关的蛋白质缺失与这些分子移动具有重要关联。相关研究在线发表于美国《当代生物