大脑在工作记忆中存储信息的神经机制

3月5日,《神经元》期刊在线发表了题为《无颗粒岛叶皮层瞬时性神经元活动调控学习新任务时的工作记忆存储》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李澄宇研究组完成。 工作记忆是指大脑在秒级尺度内存储和操纵信息的一种基本认知功能,它不仅是人们日常生活的基本需求(如图1A),更是众多人类独有的高级认知功能的基础,比如阅读、思考、语言的学习等。大脑如何在工作记忆中存储信息呢?经过大约半个世纪的研究,科学家认为存在两种可能的神经机制(如图1B):1,持续性编码;2,瞬时性编码。前者认为大脑只需要通过少量的神经元持续性放电就可以存储信息,而后者认为大脑更倾向于调用大量的神经元通过瞬时性放电(在单个细胞水平)来存储信息。虽然,前人的相关性研究(基于电生理记录)表明这两种信息编码的方式都可能发挥作用,但是由于以往实验技术条件的限制,还没有研究直接比较这两种......阅读全文

大脑在工作记忆中存储信息的神经机制

  3月5日,《神经元》期刊在线发表了题为《无颗粒岛叶皮层瞬时性神经元活动调控学习新任务时的工作记忆存储》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李澄宇研究组完成。  工作记忆是指大脑在秒级尺度内存储和操纵信息的一

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

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

科学家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的同

大脑区分来源于主观想象与客观感知信息的神经机制

8月15日,《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)在线发表了题为Neural representations in visual and parietal cortex differentiate between imagined, perceived, and

存储恐惧记忆,大脑很节能

  一声巨响、凄厉的尖叫……被吓得呆若木鸡,一动不动的体验,你有吗?  再次听到类似声音,即使时隔多年,恐惧也会被重新勾起。大脑如何存储恐惧记忆的?昨天23点上线的《自然-神经科学》杂志发表了中科院上海生科院神经科学研究所科学家的最新发现,他们不仅发现了大脑存储恐惧记忆的重要神经通路,还顺藤摸瓜,找

神经流苏研究实现对大脑信息的稳定读取

神经流苏研究实现对大脑信息的稳定读取  解析大脑功能是人类认识自然与自身的终极目标。大脑通过神经元细胞的电活动进行信息的传递、转换和整合,进而完成各种功能,包括感知觉、学习、记忆、抉择和运动控制等。而微观水平上神经元电活动的异常,与抑郁症、帕金森病、精神分裂症及阿尔兹海默症等一系列神经系统疾病密切关

《神经元》:微刺激可以直接为大脑输入信息

  就像一个接线错误的设备,大脑的损伤和疾病会导致细胞失去联系,从而严重破坏知觉和运动等关键功能。想办法绕过那些支离破碎的网络,是那些寻求相关治疗措施者的重要研究领域。现在,研究人员在猴子身上显示,直接刺激运动前区皮质可以产生一种感觉或体验,指导不同的运动。相关论文日前发表于《神经元》杂志。  “研

中国科学家发现大脑神经突触删除机制

  浙江大学医学院神经科学研究所汪浩研究员和段树民院士合作研究发现,三磷酸腺苷(ATP)可以识别大脑中不需要的神经突触,在大脑中按下“删除键”。  该研究成果4月12日刊登在生命科学领域知名期刊《生命科学在线》(《eLife》)上。  一个健康的成年人的大脑中约有860亿个神经元,神经元之间接触的结

光信息存储又出“新星”

   光信息存储要求所用材料具有长期稳定、成本相对较低、受环境的影响较小、响应速度快、可重复写入、储存容量大等特点,如金属纳米颗粒,石墨烯及稀土发光材料等都有报道用于信息储存。  近日,华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室/材料科学与工程学院董国平教授团队实现了以玻璃中形成的钙钛矿量子点作为关键

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

脑智卓越中心揭示大脑区分来源于主观想象与客观感知信息的神经机制

8月15日,《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)在线发表了题为Neural representations in visual and parietal cortex differentiate between imagined, perceived, and

《自然—神经学》:研究查明大脑醉酒反应的分子机制

  人喝醉后,通常感觉晕头转向,大脑好像不转了一样,但对于大脑为什么会出现这样的反应却不清楚。美国一项最新研究就查明了醉酒过程中大脑活动的具体分子机制。研究成人员称这将有助于开发针对酒精中毒、药物上瘾甚至癫痫症的新型疗法。   美国索尔克生物研究所科研人员在新一期《自然—神经学》杂志上报告说,酒精

澳大利亚研究揭示大脑预测物体位置的神经机制

  澳大利亚昆士兰科技大学综合了30年的研究成果,揭示了大脑如何预测物体位置的神经机制。  从视网膜开始,神经机制有助于大脑对迎面而来的物体的实时位置进行编码。科研人员开发了一个脑电图监测综合框架,用于了解视觉系统中的各种神经机制如何预测移动物体的实时位置。研究表明,视网膜的外推机制在某种意义上可能

澳大利亚研究揭示大脑预测物体位置的神经机制

  澳大利亚昆士兰科技大学综合了30年的研究成果,揭示了大脑如何预测物体位置的神经机制。  从视网膜开始,神经机制有助于大脑对迎面而来的物体的实时位置进行编码。科研人员开发了一个脑电图监测综合框架,用于了解视觉系统中的各种神经机制如何预测移动物体的实时位置。研究表明,视网膜的外推机制在某种意义上可能

Science:发现神经胶质状细胞控制着大脑中的信息流动

  在一项新的研究中,来自奥地利维也纳医科大学脑研究中心的研究人员确定了调节大脑区域之间信息传输的特定细胞。这一发现为开发针对神经精神疾病(比如精神分裂症和自闭症,其特点是大脑中的信息流动协调受损)的新治疗方案奠定了基础。相关研究结果发表在2022年7月15日的Science期刊上,论文标题为“Ne

人类大脑中的平行信息传输:神经康复和认知衰退的关键

科学家在瑞士洛桑联邦理工学院(École Polytechnique Fédérale de Lausanne,EPFL)及其合作伙伴的协助下,比较了人类大脑通信网络与猕猴和小鼠的大脑通信网络,发现只有人类的大脑通过多个平行途径传输信息。研究人员表示,他们的研究“Evidence for incre

揭示大脑调节性T细胞促进神经系统恢复机制

除了维持免疫耐受外,FOXP3+调节性T细胞(regulatory T cell, Treg)在组织稳态和重塑中发挥着特殊功能。然而,大脑Treg细胞的特征和功能仍然是不清楚的,这是因为在正常条件下大脑中存在少量的Treg细胞。在一项新的研究中,来自日本庆应义塾大学和近畿大学的研究人员发现在发生缺血

Neuron:多模态感觉信息整合与决策的神经机制

  2019年10月10日,中国科学院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、上海脑科学与类脑研究中心空间感知研究组顾勇研究员团队与瑞士日内瓦大学认知计算神经科学Alexandre Pouget研究组合作在Neuron杂志上发表了题为“Neural Correlates of

大脑精确掌控时间的关键机制或找到:神经元调整节奏

  据国外媒体报道,无论是弹奏钢琴还是挥舞球拍,对于许多活动而言,时间都是重中之重。而科学家表示,他们如今找到了大脑精确掌控时间的关键机制,研究显示,神经元可调整自身的行动节奏,从而在特定时间点完成某一行为,实现对时间的把控。  此前研究认为,大脑对时间的把控是通过人体内的“中央节拍器”实现的,但麻

Sci-Rep:神经活性固醇分子破坏大脑炎症信号的分子机制

  有史以来第一次,科学家们发现了大脑和血液中天然存在的神经活性类固醇是如何抑制一种叫做Toll样受体(TLR4)的特定蛋白质的活性,这种蛋白质已被认为在许多器官的炎症中发挥作用,包括大脑。  这篇由UNC医学院  -马里兰大学合作,发表在Nature Scientific Reports上的文章,

健身涮锅谁拍板-科学发现大脑动态评估信息重要性机制

大脑中部的丘脑室旁核(PVT) 图片来源:中科院深圳先进技术研究院 周末该在家看书还是出去K歌?寒冬将至,该坚持健身还是涮个火锅?每天,人们都会面临上百种选择。以往,人们认为这种选择理所当然。 然而,美国斯坦福大学生物系教授陈晓科与中科院深圳先进技术研究院脑所研究员朱英杰日前合作

Nature:揭示味觉系统将味道信息从舌头传递到大脑的机制

  在一项新的研究中,美国哥伦比亚大学的Charles Zuker和同事们通过研究小鼠舌头上的检测苦味的细胞和检测甜味的细胞,梳理出味觉系统如何自我建立连接。这些结果揭示出细胞如何不断地重新建立连接来保持味觉正常运行,从而允许味道信息从舌头传递到大脑。相关研究结果于2017年8月9日在线发表在Nat

细菌DNA序列可作信息“存储器”

  阿根廷科学家近日成功将该国国歌旋律以人工基因编码形式植入某种细菌染色体中。这一方法不仅可以用来存储音乐旋律,还可能发展为一种拥有巨大应用潜力的信息存储方式。   据阿根廷媒体报道,主持研究的阿根廷信息生物学家费德里克·普拉达介绍说,生物的DNA(脱氧核糖核酸)由四种脱氧核苷酸组成,即腺嘌呤、胸

单原子量子信息存储首次实现

  据美国物理学家组织网5月3日(北京时间)报道,德国马克斯普朗克量子光学研究所的科学家格哈德·瑞普领导的科研小组,首次成功地实现了用单原子存储量子信息——将单个光子的量子状态写入一个铷原子中,经过180微秒后将其读出。最新突破有望助力科学家设计出功能强大的量子计算机,并让其远距离联网

新型物质相可使信息存储时间更长

  美国物理学家受斐波纳契数列的启发,将这种序列的激光脉冲照射到量子计算机内的原子上,创造出一种前所未见的时间物质相。研究人员在20日的《自然》杂志上发表论文指出,尽管只有一种单一的时间流,但该时段具有两个时间维度的好处,存储在该时段的信息比目前在量子计算机中使用的其他设置更能防止出错。因此,这些信

大脑发育的神经网络建模

  本周《自然》发表的两篇研究Assembly of functionally integrated human forebrain spheroids和Cell diversity and network dynamics in photosensitive human brain organoi

大脑发育并非以神经为中心

  美国纽约大学的生物学家发现了大脑发育的一个意想不到的来源,这一发现为神经系统的构建提供了新的见解。  这篇9月1日发表在Science杂志上的研究文章发现,神经胶质细胞长期以来被认为是被动支持细胞的非神经细胞的集合,实际上对大脑神经细胞的发育至关重要。  文章的第一作者Vilaiwan Fern

神经技术:探索大脑引发的变革

精神分裂症患者大脑弥散张量成像(DTI)   迄今为止人类共经历了多次巨大的社会变革,而每一次变革都是由新发明的工具推动的,距离我们最近的一次是由信息技术带来的。不过,美国神经科技工业组织(NIO)的创立者扎克·林奇告诉大家,即将到来的新变革的主角是“神经技术”。   早在20世纪90年代,一项

分子相互排斥,大脑神经元复杂网络连接的新机制

  哺乳动物的内侧和外侧海马环路分别优先处理空间和物体相关信息。然而,在发育过程中组装这种并行环路的机制在很大程度上仍然未知。  2021年6月4日,斯坦福大学骆利群团队在Science 在线发表题为“Reciprocal repulsions instruct the precise assemb