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科学家解析大脑皮层神经元信息读码机制

中科院神经科学研究所、中科院灵长类神经生物学重点实验室空间感知研究组通过结合决策信号的测量与微电流刺激的干扰两种方法,解析了大脑神经元信息的读码机制。相关成果日前在线发表于《神经元》。 大脑对空间的感知包括编码和解码或读码两个重要阶段。大脑神经元的编码机制已有广泛研究,但关于解码的研究工作还相对较少,具体解码机制也不清楚。 研究人员训练猕猴通过眼动报告它们感知到的光流在空间中的运动方向,并在猕猴执行任务的同时,记录了上颞叶内侧皮层(MST)、中颞叶皮层(MT)和腹顶内皮层(VIP)3个脑区的神经元胞外电生理活动。分析发现,在3个脑区中,感觉信号并非一直与决策信号保持一致,有时会出现相反情况。比如,某些神经元偏好编码向左运动,但在行为上猕猴却是更多地选择向右运动(“感觉—决策相反细胞”)。进一步实验发现,在MST和MT皮层中通过微电流人为兴奋这两类细胞,都能显著地使猕猴的认知决策发生偏差,并且偏差的方向趋向于被电刺激兴奋的......阅读全文

Cell:中间神经元迁移调节异常可能导致大头畸形

  在一项新的研究中,来自比利时列日大学的研究人员发现迁移的抑制性中间神经元(inhibitory interneuron)与产生兴奋性神经元(excitatory neuron)的干细胞之间进行交谈。他们发现这种细胞对话控制着大脑皮层的生长,并且破坏这种对话会导致之前已发现的与小鼠自闭症存在关联的

Cell:中间神经元迁移调节异常可能导致大头畸形

  在一项新的研究中,来自比利时列日大学的研究人员发现迁移的抑制性中间神经元(inhibitory interneuron)与产生兴奋性神经元(excitatory neuron)的干细胞之间进行交谈。他们发现这种细胞对话控制着大脑皮层的生长,并且破坏这种对话会导致之前已发现的与小鼠自闭症存在关联的

科学家成功绘制出人类大脑细胞类型的“百科全书”!

  为了制作一道新菜,厨师必须选择食材并将其进行混合,从而实现不同的口味和质地,同样地,成千上万个基因多种不同组合的表达能够创造并维持大脑中每种细胞多种多样的“味道”,近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,研究者Hodge等人通过研究报道了他们对大脑中单个细胞基因表达的分析,这或能为人

自闭症相关研究进展一览

  本期为大家带来的是有关自闭症的最新研究进展,希望读者朋友们能够喜欢。  1. Nature:儿童观看妈妈脸部和眼睛的方式受到严格的遗传控制,有助深入理解自闭症病因  doi:10.1038/nature22999  在一项新的研究中,来自美国华盛顿大学和埃默里大学的研究人员发现遗传因素在儿童如何

自闭症发病相关的特殊分子或可调节神经元之间的连接

  近日,来自杜克大学的研究人员在Cell杂志上刊登了最新的研究成果,他们揭示了三种蛋白如何相互协作来同发育中的大脑的特殊区域相互连接,而这部分大脑区域主要负责处理感觉信息,相关研究或为深入理解大脑障碍,比如自闭症、抑郁症、成瘾等疾病提供了新的见解,此前研究中他们发现这三种蛋白同这些疾病直接相关。 

美启动大脑阿波罗计划

  30年前,美国政府启动人类基因组计划—— 一个长达13年的测序及绘制所有人类基因的研究项目。尽管项目一开始遭到了怀疑乃至反对,但是该计划却让遗传学研究领域从此焕然一新,并被认为是历史上最成功的科学计划之一。  现在,美国情报系统下设的情报先进研究计划署(IARPA)已为一项类似的雄心勃勃的计划投

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

Science:调节大脑可塑性的分子机制

  近日,来自伦敦大学国王学院的科学家们通过研究发现了一种新型分子开关,其可以帮助控制应对神经网络活性改变的神经元的特性,该项研究刊登于国际杂志Science上,相关研究表明大脑中的“硬件”是可协调的,而且对于理解基本的神经科学原理提供了一定帮助,也为后期开发治疗神经性障碍比如癫痫症的新型疗法提供了

神经所研究发现调控大脑发育的新机理

  《细胞》(Cell)杂志于6月22日发表了中科院上海生命科学研究院神经所张旭研究组题为“成纤维细胞生长因子13作为微管稳定蛋白调控神经元极性化与迁移”的研究论文。论文报道了非分泌型成纤维细胞生长因子13(Fibroblast growth factor 13;FGF13)在神经元

Science:重磅!血管指导大脑发育

  大脑的功能和内环境稳定(homeostasis)依赖于其复杂的细胞网络之间的通信。因此,大脑中不同细胞群体的发育需要在时间和空间上加以协调。在一项新的研究中,来自德国法兰克福大学、美因茨大学、马克斯-普朗克脑研究所和吉森大学的研究人员报道血管在协调大脑内的神经元细胞网络的正常发育中发挥的新功能。

细胞技术专题:大鼠大脑皮层神经元细胞培养实验

大鼠大脑皮层神经元细胞培养可以:(1)获得大鼠大脑皮层神经元细胞;(2)用于神经元细胞定向分化研究;(3)用于神经元细胞凋亡研究。实验方法机械性划割培养 酶消化法 实验方法原理SD胎鼠脑皮层神经元体外培养7 d,微量移液器塑料滴头于培养孔内机械性划割培养之神经元,依划割程度不同分为轻、中、重

首次用干细胞成功修复大脑皮层

  最近,由法国普瓦捷大学实验和临床神经科学实验室Afsaneh Gaillard带领的一个研究小组,与布鲁塞尔人类和分子生物学跨学科研究所(IRIBHM)合作,在细胞治疗领域获得了一项重要进步:使用来源于胚胎干细胞的皮层神经元移植,来修复成年小鼠的大脑皮层的。这些研究结果已经发表在三月四日的《神经

科学家发现人类皮肤中嵌有“微型电脑”

  多数人都认为,我们的智慧源自大脑,但瑞典的研究人员却发现,延伸到我们指尖的神经元,具备与大脑皮层的神经元相同的运算方式。我们多年以来所接受的基本常识是:人体的整个神经系统就像是一个带有各种传感器的数据搜集网络,把各种信息发回到大脑后,再进行统一处理。但如果最新的研究属实,或许就将推翻这一理论。 

黄佐石教授Science发表重要论文

  复杂的人类大脑皮层被称为是“进化的最高成就”,而科学家们才刚开始了解大脑皮层的早期发育以及其中的神经回路。   冷泉港实验室CSHL的著名华裔科学家黄佐石教授(Z. Josh Huang)领导研究团队取得了神经科学的重大进展。他们在十一月二十二日的Science杂志上发表了一项研究,首次揭

中美合作脑神经环路发育研究获重要进展

  复旦大学神经生物学研究所禹永春课题组与美国纽约斯隆凯特琳癌症研究中心时松海课题组合作,日前在脑神经环路发育研究中,首次发现脑神经元间由电突触介导的信息交流在大脑皮层神经环路发育中有重要作用,相关研究成果今天在线发表在国际期刊《自然》杂志上。     电突触被普遍认为在神经元相互信息交流中具有

神经所发现大脑皮层维持其兴奋和抑制平衡的新策略

  3月22日,《公共科学图书馆•生物学》(PLoS Biology)发表了中科院上海生命科学研究院神经所舒友生研究组的最新成果:大脑皮层维持兴奋和抑制动态平衡的新机制,即神经元的膜电位水平可以调控反馈抑制的强度。该工作由朱洁、江漫、杨明坡和侯晗等合作完成。同期的PLoS Biolo

多项研究给出新解释人类大脑为何是动物中最大的

  人类大脑为何是动物中最大的?许多人类学家认为,庞大的社会群体是人类大脑变得越来越大的驱动因素,但是也有一些科学家们对此提出异议。近年来,科学家们从多个角度对这个问题进行阐述。在此,小编进行一番梳理,以飨读者。  1.两篇Cell揭示一个让人类大脑比较大的特异性基因---NOTCH2NL  doi

Stem Cell Rep:胶质细胞重编程可修复脑部损伤

  成体大脑中负责进行复杂思维工作的部分为大脑皮层,当其失去移除死亡神经元的能力时就会引发个体患阿尔兹海默氏症、中风和其它破坏性的疾病;近日,刊登在国际杂志Stem Cell Reports上的一篇研究论文中,来自德国美因茨约翰尼斯-古腾堡大学(Johannes Gutenberg Universi

生物物理所发现调控皮层中间神经元发育成熟的新机制

  12月7日,中国科学院生物物理研究所王晓群研究组在国际脑科学杂志CerebralCortex上在线发表了题为Early Excitatory Activity-dependent Maturation of Somatostatin Interneurons in Cortical Layer

科学家成功解读大脑构建的分子机制

日前,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自伦敦大学国王学院的研究人员通过研究发现了大脑构建的基本过程,这或许能帮助理解诸如自闭症和癫痫症等神经发育障碍背后的分子机制。这项研究中,研究人员回答了长期以来的一项进化上的谜题,即如何在不同物种不同尺寸的大脑中维持不同类型脑细胞之间的精细平衡?

Cell:解析“爱的荷尔蒙”

  催产素Oxytocin可以说是一种“爱的荷尔蒙”,它让情侣陷入爱河,形成母婴之间的纽带,帮助团队彼此协作。  日前,来自 Rockefeller 大学的一项新研究揭示了催产素影响两性互动的作用机制,这其中的关键在于一类新发现的脑细胞。相关研究论文刊登在了近期出版的《细胞》(Cell)杂志上。  

Cell子刊:神经元的引路人

  Emory大学医学院的研究人员发表了一项新研究,展示了纤毛在胚胎大脑中指导神经元迁移的动力学作用。纤毛是细胞表面微小的毛发状结构,但它们在这里的作用更像是天线。   研究人员在正在发育的小鼠胚胎中,观察到神经元迁移时纤毛的伸展和收缩。研究显示,纤毛是神经元接收信号来确定迁移方向和定位所必须的。

生化与细胞所两项分子机制研究登国际期刊

         来自中科院上海生科院生物化学与细胞生物学研究所鲍岚研究组与王纲研究组近期分别发表文章,揭示了α-tubulin乙酰基转移酶MEC-17调控神经元迁移的新机制,以及中介体复合物Med23亚基在脂肪和平滑

Science颠覆性发现:神经元可以变身

  电活性是神经元的基本特征,但科学家们最近发现这种属性并不是一成不变的,研究显示,增强或减弱中间神经元的活性,会引发分子水平上的改变,最终加快或延迟细胞放电。相关论文发表在九月十日的Science杂志上。  “过去我们一直认为,神经元的身份和属性主要取决于遗传学程序,神经元身份一旦确立就不会再发生

Science颠覆性发现:神经元可以变身

  电活性是神经元的基本特征,但科学家们最近发现这种属性并不是一成不变的,研究显示,增强或减弱中间神经元的活性,会引发分子水平上的改变,最终加快或延迟细胞放电。相关论文发表在九月十日的Science杂志上。  “过去我们一直认为,神经元的身份和属性主要取决于遗传学程序,神经元身份一旦确立就不会再发生

PNAS:灵长类动物初级视觉皮层有更高密度神经元

  1980年,一个研究认为,在灵长类动物的大脑视觉皮层中,每平方毫米的区域的神经元数量比非灵长动物大脑视觉皮层要多2.5倍。然而这个研究一直都存在着争议。美国加州大学圣地亚哥分校的研究者们利用更现代、先进的方法重复了这个实验。他们结果确认了之前的研究,并认为更高密度的神经元可以让灵长类的视觉皮层可

研究揭示前额叶皮层不同类型中间神经元的信息维持作用

  尽管占比相对锥形神经元数量少,但是中间神经元在大脑皮层实现认知功能中的作用却不容小觑。中间神经元的显著特点就是种类丰富,因此对不同类型中间神经元在特定认知功能的分工作用的探索是揭示智能机制的关键之一。中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心曾毅团队将前额叶皮层(prefrontal cortex,

德国科学家发现“基因改造”可使鼠脑近似人脑

  如果一个“正确”的基因以“正确”的方式在“正确”的干细胞中表达,鼠脑就可能具备灵长类动物的大脑特征。马普分子细胞生物学和遗传学研究所(德累斯顿)的科学家改变了小鼠胚胎大脑皮质神经元祖细胞中转录因子Pax6的活性,使其与人脑趋同。结果表明,这些细胞的行为与灵长类大脑祖细胞类似。经过“改造”,祖细胞

汪星人”比“喵星人”更聪明,这个话题有定论了!

  通常,大脑皮质神经元的数量与结构决定了智力水平。心理学和生物科学副教授Suzana Herculano-Houzel介绍说, “在这项研究中,我们比较了不同种类的食肉动物,看看大脑中的神经元数量与大脑的大小。包括一些人们最喜欢的物种,猫和狗,狮子和棕熊等。”  狗的神经元比猫多  之所以选择食肉

复旦大学研究提出消退恐惧记忆的新策略

  谈及“恐惧”,人们难免会“色变”。尤其是遭受创伤后产生的恐惧,宛如一枚“定时炸弹”,不知何时会“撩拨心弦”。为了解决恐惧情绪造成的“连锁反应”,目前多采用心理干预与药物治疗等综合策略,以克制恐惧的“反弹”。然而,心理干预与药物治疗的持续性一经中断,原有恐惧便会再次涌上心头。  这一问题引起了复旦