物理所在类神经突触晶体管和忆阻器研究中取得进展
计算机作为人类科技发展的代表，在人们的日常生活中起着不可替代的作用。随着人类社会信息量的高速增长，计算机在运算速度提高的同时，对能源的消耗也在迅速增加。例如，我国的“天河二号”超级计算机（连续三次夺得世界超级计算机冠军），正常工作的功率高达20兆瓦，年耗电量约2亿度。相比之下，人脑是自然界中非常高效、节能的信息处理系统，一个成年人的大脑只有二十瓦左右的功率。这种能源消耗上的巨大差异，主要来自于计算机与人脑的构架及信息处理方式的不同。现有的计算机是通过冯·诺依曼构架方式进行信息存储与处理的，即信息存储与信息处理在物理上是分离的，在处理器和存储器之间需要进行大量的信息传递；而人脑则是由约1011个神经元相互交叉连接而形成的神经元网络所构成。神经元之间的连接称为突触，人脑中有大约1015个突触。信息通过改变神经元之间的连接强度（称为突触权重）来进行存储与处理，并且具有自学习功能，实现了存储与处理的一体化。鉴于神经网络的特点，研究者......阅读全文
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
环球科技参考：美国研制出硅基人工神经突触
据美国麻省理工学院（MIT）网站日前报道，该校科研人员用单晶硅成功制作出了人工神经突触，这将大大促进人工智能硬件的发展。 “神经形态计算”这个新兴领域的研究人员曾试图设计出像人脑一样工作的计算机芯片。不同于今天的数字芯片，需在二进制、开/关信号的基础上进行计算，“芯片上的大脑”的元件将以模拟的
媲美人脑能效表现的类脑突触原型器件问世
记者从中国科学技术大学获悉，该校李晓光教授团队在前期研究基础上，基于对铁电畴形态和翻转动力学的设计，在铁电量子隧道结中实现了亚纳秒电脉冲下电导态可非易失连续调控的类脑突触器件，可用于构建人工神经网络类脑计算系统，研究成果日前发表于《自然通讯》杂志上。 以神经网络为代表的类脑人工智能技术正深刻
媲美人脑能效表现的类脑突触原型器件问世
中国科学技术大学李晓光教授团队在前期研究基础上，基于对铁电畴形态和翻转动力学的设计，在铁电量子隧道结中实现了亚纳秒电脉冲下电导态可非易失连续调控的类脑突触器件，可用于构建人工神经网络类脑计算系统，研究成果日前发表于《自然通讯》杂志上。 以神经网络为代表的类脑人工智能技术正深刻影响人类社会。但目
智能仿生感知系统的柔性人工突触研究获进展
人工智能技术的发展为人机交互、仿生感知系统及智能机器人等领域带来革命性变化，同时也对复杂数据的处理和人机交互界面提出新要求。不同于目前基于软件系统和冯·诺依曼构架计算体系实现的神经网络，人脑运算方式具有高效率和低功耗的特点。因此，通过人工突触器件的制备，在硬件层面上模拟人脑的神经拟态器件，对构建
早期丰富环境饲养促进GABA能突触传递及神经环路成熟
早期丰富环境饲养对GABA能突触传递及神经环路成熟的促进 6月9日，《神经科学杂志》发表了中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所树突发育与神经环路形成研究组的成果Early enriched environment promotes neonatal GABAergic n
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
张永清PLoS－Genetics解析神经突触发育调控新机制
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
《科学》：模拟大脑的“语言交流”
人类通过大脑认知世界，却对认知世界的大脑知之甚少。 原因之一是大脑有两种“语言”（电信号和化学信号），目前人们可以“读懂”大脑的“电语言”（读取并解译电信号），对其“化学语言”（神经元释放的神经递质等化学信息）的“译读”却束手无策。 1月13日，中国科学院化学研究所研究员于萍和毛兰群团
平均年龄20+的团队，半年发了两篇Nature一篇Cell
2024年1月31日，过年前一周，春节的倒计时已经开始。中国科学院生物物理研究所里，过年的气息也愈来愈浓。就在前一天，赵岩研究员的课题组刚举行了年终聚餐。忙了一年，也该让大伙开心开心了。但谁能想到，欢聚的温馨还未消散，一封来自《自然》编辑部的邮件就给他们泼了一盆冷水：“我们不再考虑把本文发表在《自然
生物物理所揭示突触前胆碱转运蛋白CHT1转运调控机制
乙酰胆碱是人类发现的第一种神经递质，在神经冲动的化学传递中有重要意义。乙酰胆碱是胆碱能神经元合成并利用的主要神经递质。当乙酰胆碱从神经末梢释放时，它能够结合并激活定位在突触前/后膜上的乙酰胆碱受体，诱导神经元的兴奋，介导并调控大脑中认知以及运动相关过程的信息传递。当乙酰胆碱在突触间隙完成信号传递
生物物理所揭示突触前胆碱转运蛋白CHT1转运调控机制
乙酰胆碱是人类发现的第一种神经递质，在神经冲动的化学传递中有重要意义。乙酰胆碱是胆碱能神经元合成并利用的主要神经递质。当乙酰胆碱从神经末梢释放时，它能够结合并激活定位在突触前/后膜上的乙酰胆碱受体，诱导神经元的兴奋，介导并调控大脑中认知以及运动相关过程的信息传递。当乙酰胆碱在突触间隙完成信号传递
n型单组分光晶体管研究获进展
有机半导体材料的发展推动其在可穿戴电子、人工视觉与神经形态计算等前沿技术中的应用。随着新兴技术对光电器件提出更高要求，以异质结构为核心的光晶体管逐渐暴露出结构复杂、可重复性差、激子解离效率低、n型材料库有限等问题，难以适应高集成度与多功能化的发展趋势。相比之下，基于单组分活性层的光晶体管有望简化器件
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
研究发现：大脑中有一种能塑造神经突触的分子
据每日科学12月9日报道，一个美德联合科研小组发现，大脑中有一种分子不仅能连接脑细胞，还能改变人们的学习方式。该研究由美国国家卫生研究院和一家慈善组织资助，研究成果发表在12月9日出版的《神经元》杂志上，有助于研究人员找到提高记忆的方法，并用于治疗神经错乱。 脑细胞之间的连接称为突触，可以
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
重要发现：突触后受体聚集、神经肌肉接头形成的新机制
我们日常生活中的每一个活动如走路、吃饭、喝水、呼吸甚至静坐都离不开肌肉收缩。控制肌肉离不开人体里一个叫神经肌肉接头的结构，这是一个运动神经元与骨骼肌纤维之间的链接（神经科学上叫突触）。神经肌肉接头是一个化学突触，运动神经元膜稍释放乙酰胆碱，后者激活肌肉细胞膜上的乙酰胆碱受体产生电位变化，这样就把
有望研制类脑计算系统，水和盐为介质的人造突触面世
人造突触艺术图。图片来源：乌得勒支大学科技日报北京4月28日电 （记者刘霞）荷兰乌得勒支大学和韩国西江大学科学家构建出一种新型人造突触。与传统基于固体材料的人造突触不同，新突触基于人脑内的介质水和盐。这项研究首次证明，与人脑相同的介质系统可处理复杂信息。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。
新型人工神经元能模仿脑细胞电化学行为，有望降低能耗提升AI效率
美国南加州大学研究团队开发出一种新型人工神经元，能够模仿生物大脑细胞的电化学行为。这一成果标志着神经形态计算技术的突破，有望显著缩小芯片体积、降低能耗，并推动通用人工智能（AI）的实现。相关论文发表于新一期《自然·电子学》杂志。将一个扩散忆阻器和一个电阻器堆叠在一个晶体管上，即可制成一个集成脉冲人工
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
上海微系统所等在人工突触模拟忆阻器研究方面取得进展
基于冯·诺依曼架构的传统数字计算机，其数据处理与存储分离结构限制了其工作效率，同时带来巨大功耗，无法满足大数据时代下计算复杂性的需求。同时，上述缺陷也阻碍了深度学习神经网络的进一步发展。而借鉴人脑神经突触结构，构筑结构简单、低功耗、高低阻态连续可调的非易失性阻态忆阻器是实现类脑神经形态计算中至关
中科院，东南大学等学者新观点：自闭症神经环路新机制
自闭症（autism spectrum disorder, ASD），是一类常见的神经发育疾病，发病率占普通人群的1%。ASD临床表现为人际交往障碍、行为方式刻板重复及兴趣狭窄。随着社会经济的发展和饮食生活习惯的改变，ASD的发病率有逐年上升的趋势，给社会和家庭带来巨大的经济和精神负担，已成为需
高性能接口型忆阻器问世
美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家试图复制人脑无与伦比的计算能力，他们制造出了一种新的接口型忆阻设备。研究结果表明，该设备具有良好的可编程性和可靠性，可用作下一代神经形态计算的人造突触。相关论文发表于最新一期《先进智能系统》杂志。 研究示意图图片来源：物理学家组织网研究团队指出，与冯·诺依曼架构的
中美学者用冷冻电镜解析大脑神经突触“黑匣子”
突触是大脑行为、意识、学习与记忆等功能的基本结构与功能单元，也是多种脑疾病发生的起源。近期，中国科学技术大学教授毕国强、刘北明与美国加州大学洛杉矶分校教授周正洪组成课题组，利用冷冻电镜技术对完整突触进行了系统性定量分析。美国神经科学学会会刊《神经科学》日前以封面形式对此进行了报道。 精确解析突
构建基于单纯疱疹病毒新型顺向跨突触神经环路示踪工具
解析大脑不同脑区、不同类型神经元之间的神经环路连接是神经科学研究的重要任务之一，病毒工具是目前最为有效、应用最广的神经环路示踪工具。但目前用于研究输出神经环路的顺向示踪工具病毒发展较慢，用于精细研究直接输出网络的顺向跨单级工具更是尚无研究报道。近日，中国科学院武汉病毒研究所研究员罗敏华学科组与武
神经所研究发现突触可塑性长时期维持的分子机制
3月2日，《神经科学杂志》（The Journal of Neuroscience）发表了中科院上海生命科学研究院神经所神经元信息处理和可塑性研究组关于突触可塑性长时期维持的分子机制的最新发现。 外界刺激引起的神经细胞持续的活动可以诱导突触传递的长时程改变，这一现象称之为长时程
实现自驱动柔性器件神经刺激和突触可塑性度量
日前，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所詹阳课题组同电子科技大学薛欣宇、张岩课题组合作，构建出基于摩擦电效应的柔性电子皮肤，可以实现无电池、自驱动的电刺激并引起神经响应。相关研究成果Self-powered, wireless-control, neural-stimulating
基于单纯疱疹病毒的新型顺向跨突触神经环路示踪工具
解析大脑不同脑区、不同类型神经元之间的神经环路连接是神经科学研究的重要任务之一，病毒工具是目前最为有效、应用最广的神经环路示踪工具。但目前用于研究输出神经环路的顺向示踪工具病毒发展较慢，用于精细研究直接输出网络的顺向跨单级工具更是尚无研究报道。近日，中国科学院武汉病毒研究所研究员罗敏华学科组与武
神经所研究揭示发育期视网膜突触功能具有可塑性
《神经元》(Neuron)杂志于8月9日发表了中科院上海生命科学研究院神经科学研究所杜久林研究组题为“斑马鱼发育期视网膜兴奋性突触功能的长时程增强”的研究论文。该工作运用在体研究方法，首次发现了视网膜突触功能在发育时期具有长时程增强(long-term potentiation,