三维大脑样微环境可高效地促进治疗性神经元产生

人类大脑由高度复杂和广泛的细胞和神经元网络组成,然而人们对发育中的大脑的现有科学理解是相对有限的。作为一个不断发展的领域,神经工程(neuroengineering)采用先进的技术来操纵神经元。这个学科的科学家们能够开发中枢神经系统和外周神经系统的疾病模型,以便理解神经系统疾病,并为神经组织工程构建出下一代的生物材料。直接重编程成纤维细胞(一种体细胞)等成熟细胞并将它们转化为神经元的能力也呈现出很好的治疗潜力。神经工程技术旨在设计和构建广泛的应用来调节神经元。 神经科学家最近证实人大脑组织脱细胞后的大脑胞外基质(brain extracellular matrix, BEM)能够将原代小鼠胚胎成纤维细胞直接转化为实验室诱导的神经元(induced neuronal cell, iN)的过程加以简化。将在BEM上产生的iN细胞移植到缺血性中风动物模型的大脑中,导致运动行为的显著改善。这项研究还证实将三维BEM水凝胶与一种微流......阅读全文

高精度人体大脑三维图问世

经过十年的艰苦研究,科学家终于把一位女性遗体捐赠者的大脑通过加工、制作和研究,完成了第一个揭示了人脑微观细节的三维数字图集   2013年6月20日,据美国科学新闻报道,经过十年的艰苦研究,科学家终于把一位女性遗体捐赠者的大脑通过加工、制作和研究,完成了第一个揭示了人脑微观细节的三维数字

新成像法能对大脑进行三维RNA分析

瑞典卡罗琳斯卡医学院等机构研究人员开发出一种突破性的显微镜方法,能够以细胞级分辨率对完整的小鼠大脑进行详细的三维RNA分析。发表在最新一期《科学》杂志上的这种名为TRISCO的新方法,有可能改变人们对正常和疾病状态下大脑功能的理解。小鼠大脑图像。图片来源:美国《科学》杂志尽管RNA分析取得了巨大进步

BRAIN计划:为创建大脑的神经元目录而努力

  大脑是人体中最复杂的组织,也是当今科学中最大的挑战之一。尽管神经科学近年来已经飞速发展,但大多数神经和精神疾病的内在原因仍不清楚。为了开发有效的疗法,研究人员需要更多的工具和信息,才能了解大脑在健康和疾病状态下如何工作。  为了解决这些挑战,美国前总统奥巴马在2013年4月启动了推动创新神经技术

果蝇幼虫大脑部分神经元连接图绘出

  据最新一期《自然》杂志报道,美国约翰·霍普金斯大学领导的国际团队日前绘制出果蝇幼虫大脑学习和记忆中心的完整神经元连接图,从而为最终绘出所有动物的大脑神经元连接图迈出了坚实的一步。  该项研究中使用的果蝇幼虫大脑部分,相当于哺乳动物的大脑皮层,其中包括大约1600个神经元,而整个果蝇幼虫大脑大约有

Science:全程监控神经元分析大脑如何入睡和清醒

  维也纳分子病理学研究所的科学家们利用线虫来研究睡眠的基础内容,他们检测了大脑中的所有神经细胞在睡着和醒来的活动,在6月23日的Science上发表了开创性的成果。  睡眠是动物的一个普遍特征:每个神经系统似乎都有规律地经历并要求放松状态,在这种状态下大脑的活动发生了剧烈的变化。睡眠是至关重要的,

无需活体大脑检测-结合AI可预测神经元活动

  据最新一期《自然》杂志报道,借助由脑组织创建的神经元及其连接图——“连接组”,再结合人工智能(AI),美国与德国科学家达成了此前从未实现的突破:无需对活体大脑进行任何检测,便能预测单个神经元的活动。  数十年来,神经学家在实验室耗费大量时间,精心检测活体动物的神经元活动。这些实验虽为理解大脑工作

Cell:大脑中到底有多少类型的神经元?

  几十年来,科学家们都在努力研究希望对大脑中的细胞类型进行深入的“普查”,如今刊登在Cell杂志上的一篇研究论文中,来自哥伦比亚大学的研究人员描述了一种新方法,其可以帮助科学家们系统性地鉴别单一类别的大脑细胞或者脊髓中的神经元细胞,随后研究者揭示了神经元运动形状回路架构背后的元件,同时也阐明了这种

增强大脑神经元,让你跑得更久远

研究人员在小鼠身上发现了一组能在跑步后提升耐力的神经元。他们推测人体内也存在类似神经元,未来可通过药物或其他疗法靶向作用,增强运动带来的效果。相关论文近日发表于《神经元》。几十年来,人们已经知道,大脑会随身体活动而改变。但论文共同通讯作者、美国宾夕法尼亚大学的Nicholas Betley表示,科学

法国同步三维成像技术让观察大脑无需扫描

  据美国物理学家组织网近日报道,最近,法国巴黎笛卡尔大学科学家结合数字单光子全息刺激和远程聚焦荧光功能成像两项技术,开发出一种能在光激发脑部神经元的条件下,同步观察其解剖结构和生理功能的三维成像技术,而且分辨率和准确性更高。  观察大脑在三维空间处理感觉及概念信号分两步走:一是拍摄神经结构,二是刺

用多人干细胞培育的三维大脑模型面世

美国哈佛大学科学家将来自5个捐赠者的干细胞,浸泡在一种精确配制的混合溶液中,培育出首个包含多人细胞的3D大脑模型。这些大脑类器官有助揭示人脑发育和药物反应的个体差异。相关研究论文发表于26日的《自然》杂志。大脑类器官生长一个月后,宽度超过一毫米。图片来源:《自然》网站由于大脑类器官生长特别缓慢,研究

美培育出三维大脑样组织:存活超过2个月

  美国研究人员最近培育出一种与老鼠大脑功能和结构极其相似的三维大脑样组织,其在实验室里的存活时间超过两个月,这一成果将有助研究大脑功能、疾病和创伤以及相关疗法。  塔夫茨大学研究人员11日在美国《国家科学院学报》上报告说,培养三维大脑样组织的关键在于一种由蚕丝蛋白和胶原蛋白凝胶组成的复合结构,其中

AI系统绘出“多彩”大脑布线图,可解开和重建大脑密集神经元网络

日本九州大学研究人员在新一期《自然·通讯》上发表文章称,他们开发了一种新的人工智能(AI)工具——QDyeFinder,其可从小鼠大脑的图像中自动识别和重建单个神经元。该过程涉及使用超多色标记协议去标记神经元,然后让AI通过匹配相似的颜色组合自动识别神经元的结构。识别神经元的一种策略是用特定颜色的荧

大脑神经元的“能量工厂”能够调节血糖水平

  耶鲁大学医学院的研究者发现,大脑神经元的线粒体能控制餐后血糖高峰的水平。  一般认为血糖水平主要是由胰岛素、肝脏和肌肉来控制。然而,耶鲁大学的研究者发表在《细胞》杂志的最新研究发现,某些神经元线粒体在全身血糖调节中发挥重要作用。这个新发现有助于我们更好地理解2型糖尿病是如何发展的。  

研究发现成人大脑能调控新生神经元数量

  成人大脑每天产生上千个新的神经元,但只有很少一部分能存活下来,其余死亡后都被一种吞噬细胞给清除了。据美国物理学家组织网8月10日报道,弗吉尼亚大学神经科学家的一项最新研究揭示了死亡神经元被清除和新神经元形成的机制。该研究有助于设计新型疗法,促进成人大脑神经形成,帮助那些抑郁症、外伤压迫

积极心态能够促进新生神经元与大脑皮层“融合”

  之前有研究证明成年人的大脑能产生新的神经元,而科学家们却一直未能确切解释新生神经元是如何存活下来并与大脑中已存在的神经回路相结合的。法国研究人员近期完成的一项实验表明,心理状态对新生神经元与大脑皮层的结合具有重要影响。该研究为科学家实现人类大脑受损后的修复带来新希望。  成年人大脑内负责形成、组

大脑完整基因表达图谱和神经元联系图谱绘制完成

  继美国总统奥巴马宣布“推进创新神经技术脑研究计划”(简称BRAIN计划或脑计划)一年后,美国科学家成功给“整个大脑”做了图谱。4月3日出版的英国《自然》杂志发表两项相关研究,介绍了哺乳动物大脑中完整的基因表达图谱和神经元联系图谱。此次的图谱对于研究人类大脑发育和神经回路,从而理解人类的行为和认知

科学家们找到大脑中最长的神经元

  科学家们首次检测到了一根环绕整个小鼠大脑的巨型神经元,它密集地缠绕着左右两个半脑,而这一结构或许能够帮助我们解释意识的起源。  研究者们利用一种新的成像技术捕捉到了这一巨型神经元结构的存在,他们认为这一结构通过整合不同区域的信号,从而导致意识的产生。  这一神经元是最近才被发现存在于哺乳动物体内

人工神经元的计算速度或远超人类大脑!

  1月26日,刊登自Science Advances杂志上的一篇研究报告中,来自美国国家标准与技术研究所的研究人员开发出了一种以神经元为模型的超导计算芯片,相比人类大脑而言,其能够更加高效快速地对信息进行加工处理,这或许将成为科学家们开发先进计算设备来设计模仿生物系统的一项主要基准,尽管在其商用之

Nature:大脑基因表达图谱和神经元联系图谱绘制完成

2013年4月2日奥巴马政府公布“脑计划”,现在一年过去,脑计划出了两项突破性成果:科学家绘制出哺乳动物大脑中完整的基因表达图谱和神经元联系图谱        在美国总统巴拉克·奥巴马宣布了“使用先进革新型神经技术的人脑研究”(BRAIN)计划 1 年后,《自然》杂志于4月3日发表了两项研究,介

研究解析大脑皮层神经元信息的读码机制

  9月20日,《神经元》期刊在线发表了中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、中科院灵长类神经生物学重点实验室空间感知课题组的题为《通过结合决策信号的测量与微电流刺激的干扰两种方法来解析大脑神经元信息的读码机制》的研究论文。在该研究工作中,科研人员在清醒猕猴执行空间运动方向辨别任务

研究解析人类大脑纺锤形神经元的转录图谱

  人类大脑的认知功能如语言、思维和情感等赋予了人类非凡的感知力、智慧和创造力。研究发现,在旧大陆猴、猿类和人类等灵长类的大脑中进化出了一类新的神经细胞,称为von Economo neuron (VEN),又称spindle neuron(纺锤形神经元),但这类神经元在新大陆猴等更原始的灵长类中没

“最著名健忘症患者”大脑三维虚拟模型出炉

  据《新科学家》杂志1月27日(北京时间)报道,对于神经科学来说,亨利·莫莱森(病人HM)所捐献出来的大脑毫无疑问为帮助我们理解记忆作出了最大贡献——他在1953年接受治疗癫痫的脑叶切除手术后,便失去了短时记忆,对眼前任何事情的记忆都只能持续几分钟甚至更短的时间,但活着的他面对各种测试,是最配合的

Neuron:ALS中大脑运动神经元在是如何死亡的

  最近神经科学研究人员在了解肌萎缩侧索硬化症(ALS)的原因上更近了一步,带来了治疗本病新方法的新希望。相关研究已经刊登于Neuron杂志上,这项新研究表明,ALS一个共同的基因突变会产生致命的蛋白质,可能引起大脑损害,导致ALS。  约5%的ALS患者携带C9orf72基因变异,其在ALS患者中

Cell:神经元识别标签或帮助阐明机体大脑的神经回路

  人类的大脑是由神经元的复杂回路组成的,而神经元是一类可以通过电化学信号来传递信息的细胞,类似于电脑的网络一样,神经元回路必须以特殊的方式互相连接才能够正常发挥作用,但在人类大脑中数以亿万计的神经元如何进行连接呢?而且神经元如何同正确的细胞进行连接?长期以来科学家们不断搜寻可以标记细胞形成连接的标

新研究首次分析多巴胺缺失对大脑不同神经元的影响

  帕金森症的一个关键标志就是由于大脑负责协调运动区域的多巴胺供应被切断而造成的运动迟缓。虽然科学家对这一点早就已经了解,但是导致这一问题发生的详细原因依然不清楚。   麻省理工学院(MIT)麦戈文脑科学硏究所(McGovern Institute for Brain Research)的Ann

为什么大脑神经元时刻在给DNA做手术

  约翰霍普金斯的科学家们发现,神经元们都是冒险家:它们整天,利用微小的"DNA手术"来切换它们的活性。由于这些活性水平对于学习,记忆和大脑疾病都很重要,研究人员们认为,他们的发现将对一系列重要的问题有所解释。这项研究在线发表于4月27日的Nature Neuroscience杂志上。  "我们过去

研究发现乌鸦大脑的神经元会对物体的数量做出响应

  一项研究发现,乌鸦大脑的神经元会对物体的数量做出响应,让类似于灵长类的数量感知和区分成为可能。鸟类表现出了量化物体数量的能力,尽管它们缺乏被认为带来了灵长类认知能力的6层新皮层大脑结构。  为了探索鸟类的数字能力的神经基础,Helen M. Ditz 和Andreas Nieder在乌鸦进行数字

《神经元》:与灵长动物空间知觉相关的大脑区域确定

你不是唯一对专业杂技表演者的手眼高度协调能力感到惊讶的人。长期以来,大脑如何通过视网膜平面图像产生物体三维空间结构和位置的认识,一直困扰着神经学家。不过,美国科学家的一项最新研究打破了这一状况,他们确定了大脑与三维视觉处理相关的区域。相关论文发表在8月2日的《神经元》杂志上。 灵长类动物获得深度直觉

大鼠大脑皮层神经元细胞培养实验——酶消化法

实验材料小鼠试剂、试剂盒酒精解剖液胰蛋白酶DMEM F12B27阿糖胞苷培养液仪器、耗材培养箱实验步骤一、小鼠大脑皮层神经元原代培养步骤1.  于无菌条件下切取鼠头并以75%酒精浸泡1 min,解剖出完整鼠脑。2.  预冷解剖液中分离去除软膜、血管、取大脑皮质漂洗,用眼科剪将皮质反复剪切成碎块。3.

Nature:免疫细胞能“入侵”衰老大脑,阻止新神经元生长

  美国斯坦福大学的研究人员发现,免疫细胞能够突破血脑屏障进入大脑,破坏新神经细胞形成。  关于神经元能不能再生的问题,Nature一直是这些研究交战的“阵地”。去年三月的时候Nature发表的一篇研究表示成年后神经元就“停产”了。转眼到了今年三月该结论就被翻盘,Nature Medicine提出明