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研究揭示听觉皮层编码听觉认知的新机制

7月8日,《神经元》期刊在线发表了题为《小鼠听皮层神经元群体结构动态变化实现感觉到范畴的转化》的研究论文,该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心/神经科学研究所、上海脑科学与类脑研究中心、神经科学国家重点实验室徐宁龙研究组完成,博士研究生辛宇为该论文第一作者。 该研究通过在头部固定小鼠中建立一套听觉相关的抉择行为任务,同时使用双光子成像技术记录清醒小鼠的听觉皮层第2/3层群体神经元的反应,解析了对感觉信息进行范畴化(categorization)的皮层神经元群体运算机制。负责该项目的研究人员对皮层大量神经元活动进行记录和统计分析,发现在听觉皮层中存在范畴抉择相关的单细胞反应,并且,听觉皮层神经元的信息编码会根据任务需要发生动态变化。这种神经编码的动态变化在群体水平有利于把连续的感觉信息转化为任务相关的范畴信息。研究人员通过对群体神经元活动的解码,也验证了任务态下听皮层神经元活动能够准确预测小鼠执行听觉范畴分类任务的......阅读全文

早产儿更易出现语言障碍

  一项美国研究发现,早产儿大脑听觉皮层发育迟缓,导致其幼儿时期的语言表达能力可能较差。这一研究发现有望为儿童语言能力问题的诊断和干预提供指导。   妊娠期一般要持续40周,早产是指妊娠不满37周的分娩,这是导致新生儿死亡或长期并发症的主要原因。   美国伊利诺伊大学语言和听觉科学教授布赖恩·蒙

PLoS Biology发表生物物理所和纽约大学合作研究项目成果

  日前,《PLoS Biology》杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所脑与认知国家重点实验室罗欢副研究员、刘祖祥副研究员和纽约大学David Poeppel教授的合作研究成果:Auditory cortex tracks both auditory and visual sti

蒲慕明小组揭示恐惧记忆相关突触特异性变化机制

  今天,中科院上海生科院神经所蒲慕明研究组在《自然·神经科学》上在线发表了题为《与恐惧记忆相关的杏仁核-皮层突触特异性变化》的研究论文,首次揭示了在听觉恐惧记忆中起重要作用的侧杏仁核-听觉皮层投射通路,并发现该通路在听觉恐惧学习后会发生特异性的突触连接重构。研究人员进一步通过双色双光子成像技术发现

俄罗斯研究团队首次找到自闭症患者言语障碍原因

  莫斯科国立心理与教育大学在世界上首次发现了与大脑听觉皮层工作有关的自闭症患者言语障碍的原因。这些发现正在深刻改变对自闭症障碍机理的理解,并可能成为新的康复方法的基础。相关研究结果近日发表在Molecular Autism杂志上。  莫斯科国立心理与教育大学研究人员指出,自闭症患者言语迟缓的主要原

被称为“爱情激素”的催产素功能多多,你知道吗?

  上世纪70年代,催产素广受科学家的关注。当时研究表明,催产素不仅促进母亲行为的形成,对一系列社会行为也有所调节。这些社会行为包括:田鼠的一夫一妻制,羊的母婴联系,甚至人与人之间的相互信任。  催产素由脑垂体后叶分泌。通常,人们认为催产素的作用就是为孕妇催产和刺激乳房泌乳。催产素实际上还有一种男女

Nature:哈佛医学院利用VR技术研究神经元在决策中的作用

  近日,来自哈佛医学院(Harvard Medical School,HMS)和意大利理工学院(Istituto Italiano di Tecnologia,IIT)的科学家在虚拟现实(virtual reality)的迷宫里训练老鼠进行语音识别任务,发现在不同脑功能皮层区域的神经元群体在面对决

Nature:哈佛医学院利用VR技术研究神经元在决策中的作用

  近日,来自哈佛医学院(Harvard Medical School,HMS)和意大利理工学院(Istituto Italiano di Tecnologia,IIT)的科学家在虚拟现实(virtual reality)的迷宫里训练老鼠进行语音识别任务,发现在不同脑功能皮层区域的神经元群体在面对决

PNAS:孕期妈妈的声音和心跳利于胎儿脑部发育

  宝宝在出生前就能听到妈妈的声音和心跳。但是,宝宝脑部的发育究竟是多早或在何种程度上被妈妈的声音所塑造还不得而知。近日,来自美国哈佛医学院和布莱根妇女医院的Amir Lahav团队通过对未足月新生儿的研究,证实了母亲的声音和心跳对于胎儿脑部听力系统的发育非常关键。  众所周知,脑部发育在

Cell子刊:我们为什么会耳鸣

  科学家们通过一位50岁的男性患者了解了那些患有耳鸣症的患者大脑的功能,耳鸣令人痛苦不已,在美国大约有2500万人受到这种疾病的折磨,同样在中国患者人数也居高不下。  在这项最新研究中,这位患者完成了脑部手术,用于治疗其癫痫病,当他的颅骨被打开后,来自英国纽卡斯尔大学的William Sedley

9月11日《自然》杂志内容精选

  类星体之间差异来源被识别   类星体是由物质向星系中心的超大质量黑洞上的吸积来提供动力的。在这篇论文中,Yue Shen和Luis Ho试图解决一个长期未决的问题:类星体所表现出的显著波谱多样性的物理基础。基于来自很大一组均一的类星体的数据,本文作者证明,所观测到的类星体性质之差异可归于两个基本

抑制大脑中的腺苷有望提高你的语言和音乐学习能力

  学习语言或音乐对儿童而言通常比较容易,但是连年轻人都知道,这种能力随着年龄的增加显著下降。作为一种神经调节物,腺苷是大脑中的一种关键性的化学信使。在一项新的研究中,来自美国圣犹大儿童研究医院等研究机构的研究人员证实限制一种被称作听觉丘脑(auditory thalamus)的大脑结构中的腺苷的供

抑制大脑中的腺苷有望提高你的语言和音乐学习能力

  学习语言或音乐对儿童而言通常比较容易,但是连年轻人都知道,这种能力随着年龄的增加显著下降。作为一种神经调节物,腺苷是大脑中的一种关键性的化学信使。在一项新的研究中,来自美国圣犹大儿童研究医院等研究机构的研究人员证实限制一种被称作听觉丘脑(auditory thalamus)的大脑结构中的腺苷的供

大脑听觉皮层可助增强语言感知

  英国《自然·通讯》杂志12月20日在线发表的两篇神经科学论文提出,人们能借助听觉皮层的快速动态变化,在嘈杂的环境中辨认出语句。其中一组人员发现,当词语中的某些部分被噪音掩盖时,听觉中枢的一个区域能实时补充缺失的音节。另一项研究表明,在先前接触过这些语句的情况下,听觉中枢的快速变化能让人们理解噪音

大脑在噪声下也能听清谈话

  本周在线发表于《自然—通讯》的两篇论文(文章一、文章二)提出,人们能借助听觉皮层的快速动态变化,在嘈杂的环境中辨认出语句。在嘈杂的房间中专注倾听一场对话的能力被称为鸡尾酒会效应。其中一支团队发现,当词语中的某些部分被噪音掩盖时,听觉中枢的一个区域能实时补充缺失的音节。另一支团队发现,在先前接触过

研究发现:大脑功能区并不专一

  早起沏上一杯浓香咖啡,满屋飘香,让你的心情相当愉快。然而这时突然传来的一声汽车长笛,却又确实可以起到“一鸣惊人”的效果。不过,这些不同的刺激都会输入到大脑的相应区域来分析处理。咖啡浓香由嗅觉皮层专职,而一声长笛则是听觉皮层负责。科学研究证明,大脑特定功能源于大脑的某一区域,因此大脑

脑电波疗法有望用于治疗阿尔茨海默病

  美国《细胞》杂志日前发布的一项动物研究显示,光与声的刺激可让小鼠大脑产生有益脑电波,从而改善认知和记忆。这种非侵入性疗法未来有望用于治疗阿尔茨海默病。  据介绍,大脑神经元会产生电信号形成不同频率的脑电波,此前研究显示,阿尔茨海默病会破坏25赫兹到80赫兹间的名为伽马振荡的脑电波,而这种脑电波与

NatureMedicine发表精神分裂症重要研究成果:microRNA与幻听

精神分裂症是一种灾难性的慢性大脑疾病,而幻听是精神分裂症的一个主要症状。St. Jude儿童研究医院的科学家们研究了与这种幻听有关的大脑回路,揭示了该回路恢复正常功能所必需的一种microRNA。这种microRNA将成为抗精神病药物研发的焦点。相关论文发表在十一月二十九日的Nature Medic

调节大脑一个简单化合物,让你像孩子一样轻松学习语言

  学习语言或音乐对孩子来说通常是轻而易举的事,但这种能力随着年龄的增长而急剧下降。美国St. Jude儿童研究医院的科学家们从小鼠身上得到证据,对大脑中一种关键的化学信使的限制,有助于在成年后的生活中有效地进行听觉学习。这项研究发表在6月30日的Science杂志上。  像孩子一样从听觉中学习的时

科学研究表明盲人会有更好的听力

  研究表明,天生失明或早年失明的人往往有更细致入微的听觉,尤其是在音乐能力和跟踪天空中移动物体方面。  几十年来,科学家们一直想知道大脑的哪些变化可能是增强听觉能力的基础。现在,华盛顿大学发表了两篇研究论文,利用功能性核磁共振成像来识别盲人大脑中的两种差异,这两种差异可能是他们更好地利用听觉信息的

《Nature》5月最受关注的十篇论文

  英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊,自从1869年创刊以来,始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众,让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章(2015年4月

盘点:Nature杂志5月亮点研究速览

  【1】合成生物学:一个用来控制转基因生物的内置毁灭开关  Nature Communications DOI:10.1038/ncomms7989  Nature Communications在线发表的一篇论文介绍了一个基于CRISPR的内置器件,它设计用来专门破坏转基因生物的特定DNA序列。控

噪声和噪声不一样 白噪音让声音更精确

   噪声和噪声不一样,即使是一个安静的环境也不会产生和白噪声一样的效果。巴塞尔大学的研究人员近日发表在《细胞报告》上的一项研究表明,在连续的白噪声背景下,纯净的声音会被更加精确地感知。他们的发现可以应用于人工耳蜗的进一步发展。  尽管听觉在人类交流中很重要,但人们对声音信号如何被感知以及如何被处理

Nature惊悚研究:死后大脑会泄露你的秘密!

  从死后的大脑切片中提取生前的信息,这似乎是科幻小说才会有的情节。然而,这种“读心术”已经成为了现实。三月二日,冷泉港实验室(CSHL)的研究团队在Nature上发表文章指出,“读取”大脑切片可以准确判断大鼠生前接受的行为训练。这项工作有助于人们进一步理解,大脑学习和记忆的编码机制。  “神经科学

Nature:死后大脑会泄露你的秘密?

  从死后的大脑切片中提取生前的信息,这似乎是科幻小说才会有的情节。然而,这种“读心术”已经成为了现实。三月二日,冷泉港实验室(CSHL)的研究团队在Nature上发表文章指出,“读取”大脑切片可以准确判断大鼠生前接受的行为训练。这项工作有助于人们进一步理解,大脑学习和记忆的编码机制。  “神经科学

磁共振检查噪声对胎儿及婴幼儿听觉功能的影响

  磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)因其精细的解剖组织对比、无电离辐射及丰富的成像模式,已成为胎儿、婴幼儿颅脑检查的首选方法。然而,MRI检查时产生的高强度噪声,若防护不到位,易造成受检者听功能损伤。胎儿、婴幼儿听觉系统发育尚不成熟,MRI噪声是否会对该人群

催产素在神经科学领域多影响引科学家关注

   2011年4月,美国纽约大学兰贡医学中心神经系统学家Robert Froemke及其同事仅通过荷尔蒙注射,改变了“处女”鼠的大脑。  在治疗之前,雌性老鼠在很大程度上对鼠崽的哭声漠不关心,甚至会伤害它们。但注射催产素后,老鼠开始更像母亲,并将幼崽叼在嘴里。Froemke监控了这些动物的大脑,以

次级感觉皮层有助于储存情感记忆

  当人们闻到儿时在厨房中闻到的气味,在老照片中看到家人或朋友,触摸一件旧衣服,听一首老歌……这些感官体验都可以唤起记忆。  意大利一项研究显示,之所以会发生这种情况,是因为当大脑储存情感记忆时,会将感官信息与情感信息捆绑在一起。关联记忆  意大利都灵大学和国家神经学研究所研究人员借助一系

歌唱小鼠研究或有助于揭开对话之谜

图片来源:NYU School of Medicine.  如果老鼠拍一部歌剧,阿尔斯通唱歌鼠将成为主角。这种低调的棕色老鼠生活在中美洲的云雾森林,它能将后腿直立起来,发出长长的、复杂的颤音。美国纽约大学医学院神经学家Michael Long说,每只唱歌鼠的歌声似乎都是独一无二的。“我能听出这首歌,

组织透明化与锘海LS18在阿尔兹海默病研究中的应用

每年的9月21日是“世界阿尔茨海默病日”。目前,全世界约有4000万痴呆症患者,其中大部分为阿尔兹海默病(Alzheimer’s Disease, 简称为AD)患者。我国约有1000万AD患者,存在高患病率、低知晓率、低诊断率和低治疗率的“一高三低”状况。 细胞外β淀粉样蛋白沉积和细胞内t

让无法发声的瘫痪患者说话 黑科技正在将想象变为现实

图片来源于网络  Ashesh Mehta博士是纽约长岛的芬斯坦医学研究所(Feinstein Institute for Medical Research)的脑外科医生。今天他和往常一样对他的癫痫患者进行手术,寻找癫痫发作的源头。不过这一次,他的患者同意加入一项大胆的科学实验,这一实验的最终目的是