《Neuron》报道:细胞如何分配任务并解决问题
从生物学角度了解不同类型细胞如何一起工作是一个极大的未知数,”Salk计算神经生物学实验室副教授Tatyana Sharpee说。“例如,我们不知道大脑中每种细胞的数量,甚至连脑细胞的类型都还处于持续争论状态。一个恰当的理论框架,可以集中所有的实验数据和观点,共同用于理解生物的复杂性。” 1950s,人们开发了信息理论,用于研究如何用最经济有效的方式发送信息,减少错误。这个理论也与大脑神经元的相互交流有关。Sharpee利用信息学理论识别支配生物复杂性的基本定律,用它来预测系统内总共有多少种细胞,以及这些细胞应该如何协作。 2015年,Sharpee和同事们将他们的这个想法发表于《PNAS》杂志,解释了蝾螈视网膜内对低亮度敏感的神经元为何分为两个子类,而对高亮度敏感的神经元却只有一类。结果表明,对暗光敏感的神经元比对高光敏感的神经元更稳定,它们可以分别识别不同强度的光源信号。对高光敏感的神经元必须协同工作,因此它们的反应......阅读全文
构建新数学模型解析复杂疾病
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510702.shtm
数学模型如何助力人类疾病研究?
在科学研究的道路上,科学家们常常会开发多种模型来帮助研究,其中数学模型就是研究者们经常使用的一种模型,随着近年来研究的不断深入,就有研究人员开发出新型的数学模型来解析中和抗体和HIV-1之间相互作用的机制,当然除此之外,科学家们还利用数学模型对其它疾病进行了大量研究,本文中,小编盘点了近年来多篇
数学模型如何助力人类疾病研究?
在科学研究的道路上,科学家们常常会开发多种模型来帮助研究,其中数学模型就是研究者们经常使用的一种模型,随着近年来研究的不断深入,就有研究人员开发出新型的数学模型来解析中和抗体和HIV-1之间相互作用的机制,当然除此之外,科学家们还利用数学模型对其它疾病进行了大量研究,本文中,小编盘点了近年来多篇
科学家构建花序发育数学模型
近日,北京大学现代农业研究院教授焦雨铃团队等建立了一个具有普适性的花序发育数学模型,用以解释小麦、玉米、水稻及大麦等作物的穗部发育过程。相关成果发表在在《自然-植物》。花序结构决定了植物的花和种子数目,在作物中则直接影响穗粒数,是影响产量的核心要素。禾本科包含小麦、玉米、水稻等主要粮食作物,也是最大
花椰菜类几何图案数学模型出炉
据物理学家组织网近日报道,最近,一个由西班牙卡米亚斯大主教大学(UPCO)、马德里卡洛斯三世大学(UC3M)的科学家组成的研究小组,首次开发出一种表现普适机制的数学模型,能描述某些复杂自然花纹形成的规则,比如花椰菜的表面图案。相关论文发表在最近出版的《新物理学》杂志上。 该研究属于分形几何
科学家构建肿瘤生长趋势数学模型
据美国物理学家组织网8月2日报道,美国迈阿密大学和德国海德堡大学的研究人员日前开发出了一种能够帮助人们理解和预测肿瘤生长趋势的数学模型。研究人员希望该模型能够帮助医生为患者制定出高度个性化的治疗方案。相关论文发表在《自然》杂志旗下的新刊《科学报告》杂志网络版上。 从宏观角度来
如何选择适合指示生物监测的数学模型?
选择适合指示生物监测的数学模型可以考虑以下几个关键因素:数据特征:分析所收集的数据类型(连续型、离散型、分类数据等)、数据量大小、变量之间的关系(线性或非线性)以及数据的分布情况。研究目的:明确监测的具体目标,是预测生物的数量变化、评估生物的健康状况、还是研究环境因素对生物的综合影响等。环境复杂性:
新数学模型RSIT助力地震前兆预警
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508419.shtm
数学家试图借数学模型揭示肥胖之谜
肥胖研究似乎不属于数学范畴,但美国俄亥俄州立大学数学研究人员侯赛因·焦什昆不这样认为。他带领一个研究团队,试图借数学模型揭示脂肪细胞形成的过程并解开肥胖之谜。筛选 焦什昆阅读大量与前脂肪细胞转变为脂肪细胞相关的学术文章后,找出16种在这个转变过程中看起来最活跃的蛋白质,从中
研究提出反常霍尔角的双变量数学模型
磁性材料的反常霍尔输运效应来源于能带内禀贡献及杂质外禀散射,其重要参量反常霍尔角代表纵向电流密度驱动横向反常霍尔电流密度的能力。大反常霍尔角在反常霍尔磁传感、自旋电子学磁畴翻转等方面发挥关键作用。过去70年来,反常霍尔角长期处于0.1°~3°(0.2%~5%)较低水平,且缺乏调控模型和实验方案,导致
更年期能无限推迟?数学模型给出答案
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517396.shtm
神经元细胞根据神经元的机能分类介绍
1.感觉(传入)神经元: 接受来自体内外的刺激,将神经冲动传到中枢神经。神经元的末梢,有的呈游离状,有的分化出专门接受特定刺激的细胞或组织。分布于全身。在反射弧中,一般与中间神经元连接。在最简单的反射弧中,如维持骨骼肌紧张性的肌牵张反射,也可直接在中枢内与传出神经元相突触。一般来说,传入神经元
Science:数学模型可提前两年预测病毒暴发疫情
肠病毒是世界上威胁儿童健康的最为严重的病原微生物之一,进美国境内每年受到该病毒感染的儿童数量就达到了5000万人。最近来自伦敦皇家学院的研究者们鉴定出了肠病毒爆发的起因,这一发现或许有助于公共健康工作者们提前两年预测疫情的发生。相关结果发表在最近一期的《Science》杂志上。 能够感染人体的
科学家用数学模型验证我国疫情防控成效
近日,国际著名生物数学期刊Mathematical Biosciences在线发表了一项题为《Four-tier response system and spatial propagation of COVID-19 in China by a network model》(基于网络模型的中国四
“网红”如何走红?科研人员建数学模型开展研究
中新网北京12月1日电 (记者 孙自法)在社交媒体发展及影响与日俱增的当下,“网红”为何及如何“走红”的议题备受关注。“施普林格·自然旗下学术期刊《自然-通讯》最新发表一篇数学论文,中外科研人员合作构建一个数学模型,基于用户生成内容的质量,描述社交平台上在线社群的形成和“红人”的崛起。这些发现或能增
数学模型可提前两年预测肠道病毒暴发疫情
肠道病毒肠道病毒CV-A4暴发与日本出生率对照图片来源:Science 肠道病毒每年都有新变化,如果能预测下一次肠道病毒疫情的暴发时间,就能提前研制出更有针对性的疫苗。日前,美国新一期《科学》杂志就刊登了这样一项研究成果,一种新的预测模型有望准确预测各种病毒株及类型的动态传播。 据了
-Science:新数学模型能预测流行病全球暴发路径
西北大学科学家的数学理论提高了我们对流行病全球蔓延认识能力。该理论不仅能够帮助我们确定疾病暴发源还能显著提高预测疾病蔓延路径。相关报道发表在近期的Science杂志上。 该数学模型是由理论物理学家现柏林洪堡大学(Humboldt-Universitaet)教授Dirk Brockman
首个可预测数学模型诞生!癌症患者如何响应免疫疗法?
免疫疗法作为一种风头正盛的 ,尽管响应持久、能治疗的癌症类型广泛,但真正能响应它的患者群体是有限的。因此,科学家们一直在寻找能预测“哪些患者能够响应免疫检查点抑制剂(如PD-1/PD-L1抗体)”的方法。 简单来说,免疫检查点抑制剂是借助人体的免疫系统来识别和摧毁肿瘤细胞。这类新型抗癌疗法的临
癌症患者如何响应免疫疗法?首个可预测数学模型诞生!
近几年,以免疫检查点抑制剂为代表的免疫疗法的成功,几乎颠覆了癌症治疗,且取得了一系列进展。近期,首个能够预测“癌症患者如何响应免疫疗法”的数学模型诞生!相关成果发表在顶级期刊Nature杂志上。 图片来源:网络 免疫疗法作为一种风头正盛的癌症新疗法,尽管响应持久、能治疗的癌症类型广泛
可预测工业气体分布器气泡初始直径的数学模型
气-液及气-液-固反应器(如发酵罐、搅拌槽和浆态床反应器等)在工业过程中的应用非常普遍,其气泡尺寸及分布是影响该类反应器性能的关键参数之一,也直接影响反应器的操作流型、气液两相间的传质、传热等传递性质,最终可影响反应速率及选择性。因此,气泡直径是气-液和气-液-固反应器设计、优化和放大的一个关键
认识睡眠神经元
《自然—通讯》3月6日发表的一篇论文报告了睡眠对活斑马鱼体内个体神经元的影响。研究发现,睡眠会增加染色体的运动(染色体动力学),从而改变染色体结构并减少DNA损伤。结果显示,染色体动力学可能是定义个体睡眠神经元的潜在标志物。 长期剥夺睡眠可以致命,睡眠障碍也与各种大脑功能缺陷有关。虽然研究人员
原代神经元培养
Protocol for the Primary Culture of Cortical and Hippocampal neurons Solutions and media required:Poly D-lysine/laminin solution - pdfDM/KY - pdfOptim
“训练”细胞可逆转大脑记忆减退
据物理学家组织网4月17日报道,美国得克萨斯大学休斯敦卫生科学中心(UTHealth)神经科学家利用一种数学模型,预测了海蜗牛的脑神经细胞会在何时投入学习,并通过一套训练方案重新训练这些细胞,使模拟记忆功能减退的海蜗牛神经元的连接恢复到近乎正常水平。这一成果在治疗与脑功能紊乱(如老年痴呆症等)有
打造“固态神经元”-新型硅芯片再现生物神经元电行为
英国《自然·通讯》杂志3日发表的一项最新突破,英国科学家报告了一种新型硅芯片,可再现生物神经元的电行为。利用他们的方法,科学家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。 科学家们花了多年的时间来制造更加酷似生物神经元的芯片模型。但是,试图在现代硅片上模拟天然构造时,依然存
数学模型可预测抗生素疗法成败-有助选择治疗方案
一个由以色列生物物理学家和医生组成的团队日前表示,他们开发出一种数学模型,能预测某些抗生素疗法的成功或失败,从而帮助医生准确选择针对患者病情的抗生素,提高患者的治愈率和生存率。相关研究发表在最近的《科学》杂志上。 耶路撒冷希伯来大学娜塔莉·巴拉班教授和耶路撒冷夏阿尔泽德克医疗中心玛斯基德·巴-梅
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
概述神经元的功能
神经元的功能:神经元的基本功能是通过接受、整合、传导和输出信息实现信息交换 神经元是脑的主要成分,神经元群通过各个神经元的信息交换,实现脑的分析功能,进而实现样本的交换产出。产出的样本通过联结路径点亮丘觉产生意识。 信息的接受和传导 在眼的视网膜上有感光细胞能接受光的刺激,在鼻粘膜上有嗅觉
大鼠神经元细胞分离培养实验_解离神经元培养物的制备
实验材料母鼠试剂、试剂盒BSS仪器、耗材无菌器械显微镜实验步骤1. 杀死怀孕 18 天母鼠(常用过量 CO2 使其窒息),用无菌器械取出胚胎,放在无菌的培养皿中。2. 取下胚胎的头,放在盛有 4 ml 不含 Ca2+ 和 Mg2+ 的平衡盐溶液(BSS)的培养皿中。3. 从头颅骨上取下脑,放在 35
神经元活动如何产生行为?答案在极个别的神经元中
我们大脑中的神经元活动如何引发行为上改变?从细胞层面到行为学层面存在巨大的鸿沟。这长久以来都是神经科学的难题。近日,来自马克斯普朗克神经生物学研究所的科学家们开发了一种方法,可以让他们识别出那些参与特定运动指令的神经细胞。科学家首次通过人为地激活少数神经元来诱发鱼的行为。了解神经环路的核心成分是
美开发数学模型预测机体对H1N1病毒免疫应答
美国罗切斯特大学研究人员在新一期美国《病毒学杂志》上发表报告说,他们开发出一种数学模型,可以预测机体对甲型H1N1流感病毒等甲型流感病毒的免疫应答。这一成果将有助于研究人员找到有效的抗病毒疗法。 当人体感染流感病毒后,其免疫系统会立刻作出反应———作为“侦察兵”的抗原提呈细胞会将病毒“相貌