科学家发现大脑实现信息处理能力最大化的机制
我们大脑中数十亿个独立的神经元是如何相互交织在一起，并构建出一个强大的体系，甚至可以击败最先进的人工智能？所有这些微小的相互作用似乎都与令人不可思议的计算能力的有关。这其中的奥秘一直以来都是个迷。 在过去的20年里，越来越多的证据支持这样一种理论，大脑自身的稳态机制允许其自动调节到一个临界点，以让兴奋程度最大化且不会陷入类似于相变的混乱状态。这种临界假说断言：在这条临界线上，信息处理能力是最大化的。 然而，这一理论的一个关键预测（临界性的确是一个设定点，而不仅仅是必然性）从来没有得到验证。直到最近发表在Neuron上的一篇研究中，来自美国华盛顿大学的研究团队直接证实了这一长期存在于自由行为动物大脑中的预测。 研究通讯作者、华盛顿大学文理学院的生物学助理教授Keith Hengen说：“当神经元结合在一起时，它们会主动地寻找临界区域。我们的新研究验证了临界线理论中的大部分内容，并证明临界性是正常工作大脑网络的特征。” ......阅读全文
半导体所新型感算器件研究获进展
随着人工智能、物联网及智慧医疗等新型信息交互领域的发展，基于传统冯诺依曼架构的计算机系统以及工艺迭代带来的算力提升越来越难以满足数据处理及复杂神经网络模型运算的需求。神经形态器件作为一种模拟人脑的高效低功耗的信息处理模型，在信息处理方面具有天然优势。目前，以忆阻器为代表的人工突触器件广泛应用于神
常接触低剂量有机磷也会损伤记忆
据《每日电讯》12月3日(北京时间)报道，英国伦敦大学学院和开放大学的研究人员以比较全面的证据表明，经常接触哪怕是低剂量的有机磷也会损害人类大脑的记忆和信息处理能力。该研究结果发表在最新一期《毒理学评论》(Critical Reviews in Toxicology)期刊上。
肠道细菌大脑“安家”
人们知道，肠道中的微生物群对人类健康有着强大影响。相同的细菌能否在大脑中“定居”？在日前于加州圣地亚哥举行的美国神经科学学会年会上，一张海报展示了细菌入侵健康人类大脑细胞并居住于此的高分辨率显微镜图像。人类大脑切片图像揭示了关于“大脑微生物群”的令人好奇但极其初步的证据。 大脑是一个受到保护的
肠道细菌大脑“安家”
人们知道，肠道中的微生物群对人类健康有着强大影响。相同的细菌能否在大脑中“定居”？在日前于加州圣地亚哥举行的美国神经科学学会年会上，一张海报展示了细菌入侵健康人类大脑细胞并居住于此的高分辨率显微镜图像。 大脑是一个受到保护的环境，通过一个围绕血管的细胞网络将血流中的部分成分阻挡在外。成功进入血
肠道细菌大脑“安家”
人们知道，肠道中的微生物群对人类健康有着强大影响。相同的细菌能否在大脑中“定居”？在日前于加州圣地亚哥举行的美国神经科学学会年会上，一张海报展示了细菌入侵健康人类大脑细胞并居住于此的高分辨率显微镜图像。 大脑是一个受到保护的环境，通过一个围绕血管的细胞网络将血流中的部分成分阻挡在外。成功进入血
新灵长类大脑图谱
长期以来，科学家们一直难以找到全面绘制灵长类大脑神经元之间连接结构的工具。来自冷泉港实验室的神经科学家在日本进行的新研究重建了狨猴大脑三维立体图像，以及整个大脑的神经连接，这是迄今为止最详细的灵长类大脑图谱，文章发表在《eLife》杂志。 该研究引入了结合实验和计算的新方法，有助于解释个体大脑
肠道细菌大脑“安家”
人们知道，肠道中的微生物群对人类健康有着强大影响。相同的细菌能否在大脑中“定居”？在日前于加州圣地亚哥举行的美国神经科学学会年会上，一张海报展示了细菌入侵健康人类大脑细胞并居住于此的高分辨率显微镜图像。 大脑是一个受到保护的环境，通过一个围绕血管的细胞网络将血流中的部分成分阻挡在外。成功进入血
肠道细菌大脑“安家”
人们知道，肠道中的微生物群对人类健康有着强大影响。相同的细菌能否在大脑中“定居”？在日前于加州圣地亚哥举行的美国神经科学学会年会上，一张海报展示了细菌入侵健康人类大脑细胞并居住于此的高分辨率显微镜图像。 大脑是一个受到保护的环境，通过一个围绕血管的细胞网络将血流中的部分成分阻挡在外。成功进入血
杨志：解密大脑“迷宫”
杨志 杨志博士的办公桌上立着三块电脑屏幕，如果将所有的屏幕连起来长度几乎达到两米。这些终日闪烁的屏幕好似一道厚实的大门，一边是庞大的核磁共振图像组成人脑“迷宫”，一边是年轻的杨志时刻准备着用各种科学之钥解密“迷宫”。 “说起心理学，曾经有人认为如同算命。”外形阳光的杨志调侃道，作为中国科学院心理
神经发育：解锁大脑
成长于纽约市郊外的Takao Hensch从他老爸口中学会了德语，从老妈口中学会了日语，从生活中学会了英语。“我感到非常奇怪，”他说，“为什么在孩提时期学语言如此之易，而成人之后学起来又是如此之难?” 现在，作为麻省波士顿儿童医院的神经科学家，Hensch在这一问题的研究前沿，他们正努
大脑的－冷静药
一个国际科学家团队已经确定了大脑中驱动焦虑症状的一个基因。重要的是，对该基因的修改被证明可以降低焦虑水平，为焦虑症提供了一个令人兴奋的新的药物目标。这一发现由布里斯托尔大学和埃克塞特大学的研究人员领导，于4月25日发表在《自然通讯》杂志上。 一个国际科学家团队已经确定了大脑中驱动焦虑症状的一个
揭秘大脑－“球形指数”
自从研究人员在19世纪60年代首次仔细研究了尼安德特人的头骨后，他们便对其奇怪的形状印象深刻：像橄榄球一样从前面伸展到后面，而非现代人那样圆似篮球。不过，为何现代人和这些冰川时代表亲的脑袋看上去如此不同仍是一个谜。 如今，研究人员发明了一种独创的方法，解释这种对比的基因。通过分析尼安德特人的
男女大脑鲜有差别
你可能读到这样的话：拥有一个男性大脑将帮你挣到更多钱，或者女性大脑更善于处理多重任务。不过，对整个人类大脑性别差异首次开展的研究显示，并未有女性或男性大脑这种东西。相关成果日前发表于美国《国家科学院院刊》。 研究发现，大多数人具有男性和女性大脑特征的混合。它还支持了这样一种观点，即性别是非二进
解码大脑慢性疼痛
美国科学家发现，脑信号可以用来预测一个人的疼痛程度。研究结果是对慢性疼痛的首次人体内直接检测，或有助于开发针对慢性疼痛患者的疗法，如卒中后疼痛或幻肢痛。相关研究近日发表于《自然—神经科学》。长期慢性疼痛是一个主要的公共卫生问题，会造成大量残疾和经济负担。当前的治疗方法通常不足以管理慢性疼痛，经常开具
“大脑训练”浪费时间？－学者解读大脑认识误区
据外媒报道，科学家一直试图研究并解开人类大脑的秘密，他们认为人类大脑的结构和运用还存在着很多未解之谜。但也有很多人对大脑的认识存在诸多误区。其中的一个误区是大多数人都认为，目前人类只发挥了大脑10%的能力，还有90%的潜能有待开发。 据报道，近日，来自剑桥大学的著名临床神经心理学教授芭芭拉•萨
自动化所在类人连续学习及情境依赖学习方面取得进展
中国科学院自动化研究所脑网络组研究中心与模式识别国家重点实验室团队提出正交权重修改算法，与情境信息处理模块相结合，使人工神经网络具备了强大的连续学习和情境依赖学习能力，有效解决灾难性遗忘等难题。相关成果已在线发表于Nature Machine Intelligence。 人工智能已成为21世纪
美研发“光子神经元”运算系统
据美国物理学家组织网7月19日报道，美国普林斯顿大学和航空与国防技术公司洛克希德·马丁公司合作，正在进行一项名为“光子神经元”（photonic neuron）的计划，旨在用一种光纤计算设备模拟脑神经网络的运算模式，开发出一种几乎瞬间就能作出决策的数字系统。这种设备和神经元很像，但
《科学》：模拟大脑的“语言交流”
人类通过大脑认知世界，却对认知世界的大脑知之甚少。 原因之一是大脑有两种“语言”（电信号和化学信号），目前人们可以“读懂”大脑的“电语言”（读取并解译电信号），对其“化学语言”（神经元释放的神经递质等化学信息）的“译读”却束手无策。 1月13日，中国科学院化学研究所研究员于萍和毛兰群团
探索终极疆域：脑机接口如何打开数字孪生之门？
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510695.shtm 中新网成都10月21日电 (单鹏 程兆)当前，脑机接口已成为全球科技前沿热点。正在成都举行的第81届世界科幻大会，也将目光投向了这一科幻与科技迭代互进的领域。近日，在本届世界科
新研究进一步破译神经元突触可塑性机制
人类大脑如何将外部信息转化为自己的记忆？作为“人类大脑计划”的一部分，来自德国、瑞典和瑞士的科研小组研究了大脑纹状体中的神经元回路。研究结果发表在近期的《计算生物学》杂志上，对理解神经系统的基本功能具有重要意义。 大脑信息处理发生在通过突触连接的神经回路内，突触的任何变化都会影响我们记忆事物，
Cell子刊：北大用自创双光子成像技术发现神经元的奥秘
北京大学生命科学学院及麦戈文脑科学研究所的研究人员发表了题为“Complex Pattern Selectivity in Macaque Primary Visual Cortex Revealed by Large-Scale Two-Photon Imaging”的文章，利用这一课题组最新
类脑计算：让人工智能走得更远
像人一样思考，这是人们对人工智能和机器人的期待。大踏步前进的人工智能，似乎走到了十字路口。 “机器综合智能水平和人脑相差较大，机器学习需要较多人工干预，不同人工智能模态之间交互协同较少……”近日，在香港召开的第S43次香山科学会议上，与会科学家细数当前人工智能发展面临的瓶颈。 解铃还须
睡眠不足会削弱大脑综合机能导致大脑体积加速下降
没睡好觉，之后多睡会儿就行了？抱有类似想法的人们要注意了！缺乏帮助大脑进行修复和“重启”的睡眠，将会导致大脑综合机能的削弱，并且可能加速人脑体积的下降。 美国神经病学学会近日发表的一项研究表明，睡眠障碍引起的睡眠缺乏可能导致大脑体积的加速下降。据物理学家组织网9月4日报道，他们以147名20岁
最新发现：“芯片大脑”可用来模拟药物对大脑影响
1月16日消息，据Futurism网站报道，目前研究人员正在改进并完善“芯片大脑”技术。科学家们认为，随着这种技术的成熟，未来或将可以不再因许多神经系统疾病进行动物甚至人体临床试验。 图示：劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员戴夫索西亚（Dave Soscia）正在显微镜下检查“
聪明的大脑是“嗜血”的大脑，科学家颠覆传统认知
过去人们一直认为，人类智力的进化只是简单地与大脑尺寸有关，而最近一项新研究发现，人类智力的进化与大脑血液供应的关系更加密切，颠覆了传统观点。相关结果发表在《Royal Society Open Science》杂志上。 该研究是澳大利亚阿德莱德大学生物科学学院心血管生理学研究所和南非金山大学大
人体大脑的基本介绍/分叶/大脑皮质功能定位
大脑 （1）分叶 大脑左右半球成，三沟表面五叶分； 额枕顶颞与脑岛，重要中枢在各叶。 （2）大脑皮质功能定位 旁小叶前与前回，运动中枢四六区； 旁小叶后与后回，感觉中枢一二三； 对侧管理要知道，倒立人影要记清。 听中枢在颞横回，四十一二两区域； 视中枢是十七区，枕叶内面距状沟； 四十四区布洛卡
科学家大尺度量子信息处理实验成果获国际学术界高度评价
近日，在国际权威学术期刊《自然》杂志2012年底推出的年度回顾特刊中，中国科学技术大学实现百公里自由空间量子隐形传态和纠缠分发的研究成果被选为年度十大新闻亮点。《自然》杂志在其为该研究成果专门撰写的长篇新闻特稿“数据隐形传输：量子太空竞赛”中指出：在量子通信领域，中国用了不到十年的时间，由一个不
杨雄里：我国亟待加强类脑人工智能研究
杨雄里 “目前，类脑人工智能技术正在快速推广到互联网、金融投资与调控、医疗诊断、新药开发、公共安全等一系列关系到国计民生的重要领域，或将引发新一轮产业革命。”这是中科院院士、复旦大学脑科学研究院教授杨雄里日前在以“脑信息与人工智能”为主题的东方科技论坛上表达的观点。 作为我国脑科学研究的有力推动
欧洲大脑计划主任辞职
欧盟雄心勃勃但存在争议的人类脑计划（HBP）的执行主任已经离职，其原因是与协调该计划的机构存在意见分歧。 这个为期10年、拨款10亿欧元的项目旨在利用计算机模拟人类大脑，它是欧盟的旗舰型科学计划之一。在8月16日的一份联合声明中，Chris Ebell和HBP的协调机构——洛桑瑞士联邦理
大脑细胞也要“试镜”
几十年来，神经学家一直在想，大脑如何能在不需要成长或扩大的情况下，继续学习新技能。有证据表明，脑细胞（神经元、突触和神经胶质细胞）的数量在人们学习之初会增加，但许多最终会被修剪掉，或者被分配到其他角色中去。不过，德国和瑞典联合研究团队近日在《认知科学趋势》上报告了一个新观点：大脑的膨胀或者收缩