宁波材料所在人工智能超灵敏突触器件研究中取得进展

近日,谷歌研发的新版人工智能程序AlphaGo Zero从空白状态,在无任何人类输入的条件下迅速自学围棋,并以100:0的战绩击败“前辈”AlphaGo,再次引起了人们对人工智能的关注。基于人类大脑的神经形态工程是人工智能的重要发展方向之一。人脑是由多达1011-1012个神经元组成的复杂网络系统,虽然它的功耗只有20W,但具有超强的学习和认知能力。神经元(Neurons)是人脑的基本组成单元,突触(Synapse)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。研制具有生物突触功能的电子器件,对于构建神经形态电路和实现智能计算机意义重大。忆阻器具有非线性电学性能和状态记忆功能,与生物体的神经突触类似,并可以缩小到纳米尺寸,因此忆阻器是实现突触功能的理想电子器件,使实现与人脑结构类似的人工智能硬件成为可能。 中国科学院宁波材料技术与工程研究所纳米事业部功能薄膜与智构器件团队采用轻微氧化的硫化锌(ZnS)薄膜构筑......阅读全文

《先进材料》-王中林江鹏解思深蔡伟-异质结环研究

中科院国家纳米科学中心海外主任王中林、江鹏副研究员等与中心学术委员会副主任、中科院物理所解思深院士以及哈尔滨工业大学蔡伟教授合作,在国家自然科学基金、国家973重大基础研究计划以及国家纳米科学中心创新基金的支持下,以硫化锌为蒸发源,通过真空热蒸发技术,首次成功地制备出双组份氧化锌纳米带/硫化锌纳米带

睡眠对大脑突触的影响,缺觉会扰乱突触蛋白磷酸化周期

  最近收到了一条来自读者的吐槽:你们成天说熬夜不好,但是却每天晚上十点半才推送,这是诚心不让我们早睡……  对不起,我们诚恳道歉(但绝对不改)。不过我们的希望是,大家能看科研结果看困直接睡着(不是  睡好觉到底多重要?我眼前就有一个现成的例子。因为昨天上线了音频课,亚慧老师半宿没睡,今天早上来了,

半导体超级英雄:白天不屈不挠,夜晚上却柔顺易弯

  科学家们发现了一种无机半导体,它在阳光下不易变形,但在黑暗中却能令其原形弯折高达45%。由于其脆性本质,无机半导体材料往往会在承受外力时发生故障。然而,可轻易塑形、既强且韧的无机半导体是各种电子应用中所需的。Yu Oshima和同事对不同光线情况下(白光、紫外光和漆黑时)硫化锌晶体的变形进行了研

研究发现突触稳态调控的结构基础

  突触后谷氨酸受体减少会产生逆向信号诱导突触前神经递质释放的增加以维持突触传递功能,这个调控过程称为突触稳态。突触后受体如何跨突触逆向影响突触前结构和功能是神经生物学研究的核心科学问题。突触结构和功能的紊乱与精神分裂症、自闭症及智力发育迟缓等多种神经精神疾病密切相关,解析突触后谷氨酸受体如何调控突

Nature子刊解析巨突触的形成

  人类和绝大多数哺乳动物,能够相当敏锐的判断声音来源的空间位置。声音信息到达左右两耳的时间存在微小的延迟,为了判断声音的来源,大脑发展出了能够快速检测上述延迟的环路。人们已知的最大脑部突触,就是这一环路的核心。现在,科学家们揭示了这些巨突触形成的机制,这一机制使我们能够极为有效的处理听觉

Science:睡眠如何强化突触并有益记忆?

  据在小鼠中的一项研究报告,睡眠可巩固记忆,而它是通过促进脑中新的突触的生长来做得这一点的。  科学家们长期以来就知道,睡眠可帮助增进学习及记忆,尽管这一过程是如何发挥作用的则一直晦暗不明,尤其是当睡眠被显示会减少脑中的突触数或神经连接时。(寻找睡眠与记忆之间有某种联系的研究人员会期待看到睡眠时突

关于突触核蛋白降解异常的介绍

  泛素蛋白酶体系统(UPS)和自嗜溶酶体系统(ALP)是细胞内最重要的两个清除异常折叠或老化的蛋白质的机制[35,36];其中UPS选择性降解胞内短半衰期、胞膜蛋白、异常折叠以及受损的蛋白质,帕金森病的两个家族性基因突变Parkin[37]和UCHL1[38]均为影响UPS的功能导致异常α-突触核

突触核蛋白的生理功能介绍

  抑制多巴胺神经递质的释放:  Abeliovich等证实α-突触核蛋白基因敲除的小鼠黑质在成对电刺激条件下多巴胺释放量增加,而小鼠的生理活动不受影响,并且大脑的神经元结构保持完整,但α-突触核蛋白可能在病理条件下发挥保护作用[24]。  调节突触膜的囊泡释放:  Murphy等利用反义寡核苷酸技

关于免疫突触的基本信息介绍

  T细胞突触是指T细胞在和抗原提呈细胞识别结合的过程中,多种跨膜分子聚集在富含神经鞘磷脂和胆固醇的“筏”状结构上,并相互靠拢成簇,形成细胞间相互结合的部位,在免疫突触形成的后期,其中心区为T细胞抗原受体(TCR)和抗原肽-MHC复合物分子,以及T细胞膜辅助分子(如CD4和CD28)和相应配体,周围

突触发育也有昼夜节律性

  日出而作,日落而息。在人类行为的背后,是生物钟的调控。发育或许也是如此。日前,我国科学家以经典的视网膜-视顶盖突触为模型,运用在体双光子长时程成像,发现了发育早期突触形成速率存在昼夜节律性,为生物钟参与调节动物发育过程奠定了重要理论基础,为认识神经环路连接建立的发育规律提供了重要实验依据。  该

关于突触前膜的解剖结构介绍

  突触是神经元之间彼此广泛联系的基本结构,在中枢的调节活动中具有最重要的作用。按功能特点可分为兴奋性突触和抑制性突触。兴奋性突触:正常时,神经冲动到达兴奋性突触时,突触囊泡释放兴奋性递质与突触后膜上的受体结合,使后膜对Na+通透性增加,局部去极化,产生兴奋性突触后电位,使突触后神经元发生兴奋性动作

概述双极细胞的突触传递机制

  1、带型突触  双极细胞的轴突终末与突触后神经元主要形成带型突触(ribbon synapse),其特征是在终末处有一条电子致密带或杆,与突触前膜呈直角,深度约1μm,通常位于终末膜的外突嵴中或其上,在带与嵴膜间由弓形致密索把带系于膜上。突触带的周围精巧配置着突触囊泡,在带和囊泡间有细丝相联。在

关于化学突触的基本信息介绍

  神经系统由大量的神经元构成。这些神经元之间在结构上并没有原生质相连,仅互相接触,其接触的部位称为突触。由于接触部位的不同,突触主要可分为类:(1)轴突-胞体式突触;(2)轴突-树突式突触;(3)轴突-效应器式突触(4)突触-突触式突触.一个神经元的轴突末梢反复分支,末端膨大呈杯状或球状,称为突触

量子点敏化太阳电池转换效率首超8%

  4月20日,记者从华东理工大学获悉,该校化学学院钟新华课题组在量子点敏化太阳电池(QDSC)的研究中再次取得重大突破,将该类电池光电转换效率纪录提升到经第三方认证的8.21%,较先前由该课题组创造的6.82%的纪录提高了20%。相关成果发表于《美国化学会志》。  高效率、低成本太阳电池是解决化石

量子点敏化太阳电池转换效率首超8%

  4月20日,记者从华东理工大学获悉,该校化学学院钟新华课题组在量子点敏化太阳电池(QDSC)的研究中再次取得重大突破,将该类电池光电转换效率纪录提升到经第三方认证的8.21%,较先前由该课题组创造的6.82%的纪录提高了20%。相关成果发表于《美国化学会志》。  高效率、低成本太阳电池是解决化石

清华研发出首个人工神经突触

  让电脑像人类的大脑一样学习和记忆是一个令科研人员望而却步的挑战。因为人类的大脑拥有850亿个神经元和数万亿个神经突触,而且这些神经突触具有很强的可塑性,可以随着时间的变化自我调整,变得更强或更弱。   不过,据物理学家组织网11月12日报道,清华大学信息科学与技术国家实验室的科研人员近日在美国化

人工纳米流体突触可实现存内计算

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519502.shtm   ?人工纳米流体突触可实现存内计算。图片来源:洛桑联邦理工学院瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备,这使他们第一次能连接两个“人工突触”

突触核蛋白与synphilin1蛋白结合

  Engelender等运用酵母双杂交技术发现synphilin-1蛋白能作为调节分子将α-突触核蛋白锚钉在参与囊泡转运和细胞骨架功能的蛋白分子上面[25];synphilin-1蛋白是一个90kDa的胞内蛋白质,含有ANKYRIN样重复单位、一个螺旋结构域和可能的ATP/GTP结合位点;Kawa

神经突触仿生器件研制成功

  记者日前从东北师范大学获悉,在国家自然科学基金及国家重大科学研究计划的资助下,该校刘益春研究组利用InGaZnO材料,构造了具有自主学习和记忆能力的神经突触仿生器件,在单一无机器件中实现了多种生物突触功能。相关成果发表在国际学术期刊《先进功能材料》上,并被选为标题页文章进行了重点报道。   据

宽光谱光电突触器件研究取得进展

随着计算机视觉技术在自动驾驶、智能机器人和智能制造等领域的应用,传统的视觉系统因串行处理方式导致功耗增加和信息延迟等问题,逐渐难以满足日益增长的算力需求。神经形态视觉系统因低功耗、高数据处理速度等优势,成为计算机视觉领域的研究热点。当前,一体化神经形态器件在宽谱探测、弱光检测和数据保持等方面存在不足

我国研究发现突触稳态调控的结构基础

  突触后谷氨酸受体减少会产生逆向信号诱导突触前神经递质释放的增加以维持突触传递功能,这个调控过程称为突触稳态。突触后受体如何跨突触逆向影响突触前结构和功能是神经生物学研究的核心科学问题。突触结构和功能的紊乱与精神分裂症、自闭症及智力发育迟缓等多种神经精神疾病密切相关,解析突触后谷氨酸受体如何调控突

关于突触前膜的基本信息介绍

  突触前膜即突触前成分相对应的胞膜。神经元轴突末梢的分支膨大构成突触小体,突触小体膜称为突触前膜。兴奋时,突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质。突触前膜与突触间隙、突触后膜组成突触。兴奋在两个神经元之间传递时单向的的原因:由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触

突触蛋白聚糖的基本信息

中文名称突触蛋白聚糖英文名称agrin定  义一种硫酸乙酰肝素蛋白聚糖,其核心蛋白质含4个不同的结构域。在突触形成过程突触蛋白聚糖促进突触后肌纤维和突触前运动神经元的分化;并在免疫突触的形成、细胞骨架的组织,以及病态肌肉的功能改善中,均起一定作用。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),糖类(二级

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

人工纳米流体突触可实现存内计算

人工纳米流体突触可实现存内计算。瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备,这使他们第一次能连接两个“人工突触”。该设备为受大脑启发的液体硬件设计铺平了道路。这项研究发表在最新一期《自然·电子学》杂志上。大脑信息处理是直接对存储的数据执行计算,而计算机则在内存单元和中央

宽光谱光电突触器件研究取得进展

  随着计算机视觉技术在自动驾驶、智能机器人和智能制造等领域的应用,传统的视觉系统因串行处理方式导致功耗增加和信息延迟等问题,逐渐难以满足日益增长的算力需求。  神经形态视觉系统因低功耗、高数据处理速度等优势,成为计算机视觉领域的研究热点。当前,一体化神经形态器件在宽谱探测、弱光检测和数据保持等方面

《Science》极早期发育时期惊现神经突触

  大脑新皮层(cerebral neocortex)掌权人脑功能,如有意识的思维和语言。在新皮层中,数十亿神经元被精确排列成有序的6层结构。在婴儿时期,这些神经元有次序地生成,再迁移至大脑表面。  “亚板神经元(subplate neurons)”是新皮层首批出现的神经元之一,它们在新皮层发育时短

我国科研团队揭示突触群体组织原则

4月24日,记者从深圳理工大学(筹)获悉,该校生命健康学院助理教授周航研究团队与合作者通过大量实验研究,首次揭示大脑海马区神经元树突分枝上突触群体结构与功能的组织原则。相关研究成果发表在《自然·通讯》上。近年来,大量实验证据表明,树突分枝是大脑处理信息的基本结构与功能单元,该研究对于理解学习与记忆的

突触核蛋白协助SNARE复合体功能介绍

  SNARE复合体在囊泡与细胞膜的融合的过程中起着重要的作用,它包括两个成分v-SNARE(VAMP)位于囊泡上,t-SNARE(syntaxin,SNAP-25)位于突触前膜,两者相互配对并形成稳定的SNARE复合体,在复合体的形成过程中,释放出来的能量将囊泡与突触前膜拉近,而半胱氨酸铰链蛋白-

减缓帕金森发病进程?α突触核蛋白功能强大!

  近日,一项刊登在国际杂志Journal of Parkinson's Disease上的研究报告中,来自乔治城大学医学中心等机构的科学家们通过研究发现,靶向作用肠道中的α-突触核蛋白(alpha-synuclein)或能有效减缓帕金森疾病的进展。图片来源:University of Gr