细胞团和离体大脑是否可能有意识?
在Alysson Muotri的实验室里,数百个芝麻大小的微型人脑漂浮在培养皿中,闪烁着电活动的火花。 这些微小的结构被称为大脑类器官(brain organoid),是利用人体干细胞培养出来的,已经成为许多实验室研究大脑特性的常见工具。作为加州大学圣迭戈分校的一名神经科学家,Muotri已经找到了一些不同寻常的方式来部署大脑类器官。他将类器官与行走的机器人连接起来,用尼安德特人的基因修饰它们的基因组,将它们发射到国际空间站的轨道上,并将它们作为模型来开发更像人类的人工智能系统。和许多科学家一样,Muotri暂时转而研究新冠肺炎,利用大脑类器官来测试药物对新冠病毒的治疗效果。 插图:Fabio Buonocore 但有一项实验比其他实验引起了更多的关注。2019年8月,Muotri课题组在《细胞-干细胞》(Cell Stem Cell)上发表了一篇论文,报告创造出了能产生协调活动波的人脑类器官——类似于在早产儿中看到的......阅读全文
类器官模型揭示大脑多巴胺系统秘密
一次畅快的跑步、一杯清晨的咖啡,一块香喷喷的饼干……这些令人愉悦的时刻都归因于神经递质多巴胺的释放。多巴胺由我们大脑神经网络中的神经元释放,称为“多巴胺能奖赏通路”。据5日发表在《自然·方法》杂志上的论文,奥地利科学院分子生物科技研究所的研究人员开发了一个多巴胺系统的类器官模型,揭示了其复杂的功
类器官进展人鼠混合大脑类器官首次对视觉刺激做出反应
随着干细胞技术的不断进步,源自人诱导多功能干细胞(human induced pluripotent stem cells, hiPSCs)的脑类器官已成为疾病模型中的热门话题。脑类器官有望为药物筛选、精准医学、神经修复等领域带来新的发展契机。 脑类器官的优势体现在下面两个方面: -与二维细
Nature发表大脑类器官的里程碑成果!
近年来,类器官技术的出现,为人们研究各种组织提供了强大的工具。不过,对大脑而言,现有的模型并不是完整的,缺乏关键的少突胶质细胞,也就是在中枢神经系统中形成髓鞘的胶质细胞。 美国凯斯西储大学医学院的研究人员近日解决了这个难题。他们在实验室培养皿中将人类干细胞转化成大脑类器官,并且首次包含了大脑皮
Stem-Cells-and-Development-:大脑类器官的新型培育方法
加州大学圣地亚哥分校医学院的研究人员在当前在线期刊《Stem Cells and Development》杂志上撰文,描述了一种快速,经济有效的从原代细胞中制造人皮层类器官的方法。 发展人脑功能的实验研究是有限的,这是由于活胚胎受试者的研究受到伦理问题和大脑本身脆弱性的限制,动物模型仅部分模仿
类大脑复杂度不断增强-能否产生意识引发道德争议
据国外媒体报道,美剧《西部世界》第二季引发了人们对人类定义的思考。但这个问题本身并不新鲜,科幻小说中就常有科学家研究出具有人类特征、但又不是人类的生物。 而此类研究常常引发伦理争议:这些实验对象究竟是动物还是人工智能?去年五月,一群生物伦理学家、律师、神经科学家、遗传学家、哲学家和精神病学家齐
新模型解释大脑如何产生意识
据瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)网站报道,该校与其他大学研究人员合作,提出了一种两阶段模型,解释了大脑是如何处理无意识信息,并把它们从无意识转入有意识的。按照这一模型,意识并不是连续生起的,而是每隔一段时间生起一瞬间,意识之间是长达400毫秒的无意识状态,在这段间隔里没有时间感。 研究人员在
石墨烯介导——-光刺激新技术能加速大脑类器官成熟
美国加州大学圣迭戈分校桑福德干细胞研究所研发了一种石墨烯介导的光刺激(GraMOS)新技术,能加速大脑类器官发育和成熟。这是一种安全、非遗传、生物相容且无破坏性的技术,能够在数天至数周内有效调控神经活动。该技术为理解阿尔茨海默病等神经退行性疾病如何破坏大脑回路提供了新视角,还能实现类器官对机器人
器官“年龄”影响寿命,大脑最关键
我们通常用生日来计算年龄,认为“今年多大”是一个从出生那天开始累积的数字。但有些人年纪轻轻已频频健忘、体力差、病痛多;而有些人年过花甲,却思维敏捷、精神好、行动利落。 美国斯坦福大学科学家此前曾发现,我们的身体不止有一个年龄,而是每个器官都有自己的“生物年龄”。这项指标,或许比生日更能预测我们
新研究揭示我们的大脑如何产生意识并失去意识
麻醉过程中药物引起的意识丧失(mLOC)与大脑在解剖学上的宏观连接(跨皮质区域)的破坏有关,但大脑微电路在LOC中扮演何种角色仍不清楚。我们的大脑是如何产生意识的?为什么我们在麻醉过程中会失去它呢?有影响力的理论认为,意识依赖于大脑区分特定感官输入和大量备选方案的能力,类似于能够从众多结果中选择
无意识大脑训练轻松击败恐惧症
别害怕直面你恐惧的事物,它们可以轻而易举地被“融化”掉。一种治疗恐惧症的新方法能够让人们无意识地思考他们的恐惧,帮助他们轻松无压力地忘却与恐惧相关的事物。 恐惧感通常通过“接触疗法”治疗,这种疗法是指安全的环境中向人们展示他们畏惧的东西,让他们不再害怕。但很多人发现该疗法“压历山大”,他们一开
利用小鼠“脑地图”定位动物大脑中的意识
有人认为,大脑网络中支持意识区域的部分应该是双向连接的,因为前馈和反馈过程对意识体验都是必要的。例如,以前研究视觉感知的研究表明,当只有前馈处理时,有意识的感知不会产生,而当有反馈和前馈处理时,有意识的感知会产生。 科学可能会进一步了解意识在大脑中的位置。一项新的研究显示了某些类型的神经连接在
科学家找到大脑负责意识的关键区域
意识(consciousness)自古以来都是人类不断思考的哲学问题,但科学方面对意识生理机制的解释却几乎为零。 哈佛医学院和贝斯以色列女执事医疗中心在几十年研究的基础上,指出了大脑中负责意识的关键区域。 神经学认为意识(consciousness)由两部分组成:知觉(awareness)和
Cell:大脑“爱”糖,胜过所有器官!
德国科学家发现,我们的大脑可以主动地从血液中吸取糖,这推翻了过去的假设。人们曾经一直以为这是一个被动的过程。 更令人惊讶的是,他们还发现神经元并不负责吸收糖,而是神经胶质细胞负责,这种细胞占据了大脑细胞数量的90%,直到最近它对于我们来说仍然很神秘。 这项发现不仅与关于大脑对糖吸收的传统认知
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
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
科学家构建脑类器官模型,为研究人类大脑提供新窗口
·“目前尚无人源性SpV模型,这限制了对人体内SpV核团发育、功能及其病理机制的研究。因此,构建SpV类器官将为研究人类大脑提供新颖且重要的(有时甚至是唯一的)窗口。例如,如果希望在人源遗传背景下研究SpV核团,目前尚无其他有效的方法供选择。”脑科学是生命科学研究的重要领域之一,在理解人脑、干预脑疾
新模型解释大脑如何产生意识-意识并不是连续生起的
据瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)网站报道,该校与其他大学研究人员合作,提出了一种两阶段模型,解释了大脑是如何处理无意识信息,并把它们从无意识转入有意识的。按照这一模型,意识并不是连续生起的,而是每隔一段时间生起一瞬间,意识之间是长达400毫秒的无意识状态,在这段间隔里没有时间感。 研究人员
细胞团和离体大脑是否可能有意识?
在Alysson Muotri的实验室里,数百个芝麻大小的微型人脑漂浮在培养皿中,闪烁着电活动的火花。 这些微小的结构被称为大脑类器官(brain organoid),是利用人体干细胞培养出来的,已经成为许多实验室研究大脑特性的常见工具。作为加州大学圣迭戈分校的一名神经科学家,Muotri已经
研究发现大脑中的“数学神经元”
德国图宾根大学和波恩大学最近进行的一项研究表明,大脑中的神经元会在特定的数学运算中被激活。研究结果显示,一些被检测到的神经元只在做加法时活跃,而另一些则在做减法时活跃。相关研究成果2月14日发表于《当代生物学》。 众所周知,3个苹果加2个苹果等于5个苹果。然
大脑“后勤”细胞参与指挥神经元发育
美国最新一期《科学》杂志刊载的报告显示,一向被视为大脑“后勤部队”的神经胶质细胞也参与指挥神经元发育,精确控制着神经元的生长位置和分化方向等。 神经元是生物感知外界信号、做出行动乃至产生思想的基础,神经胶质细胞则是神经元之间的填充物,在大脑中占据大部分空间。长久以来,人们认为神经胶质细胞是大脑
研究发现大脑中的“数学神经元”
德国图宾根大学和波恩大学最近进行的一项研究表明,大脑中的神经元会在特定的数学运算中被激活。研究结果显示,一些被检测到的神经元只在做加法时活跃,而另一些则在做减法时活跃。相关研究成果2月14日发表于《当代生物学》。众所周知,3个苹果加2个苹果等于5个苹果。然而,在这样的计算过程中,大脑发生了什么?波恩
移植神经元能重建受损大脑回路
英国《自然》杂志26日在线发表的一篇神经科学论文公布了一项重要脑科学研究成果:移植胚胎神经元能重建受损的成年小鼠大脑中的回路,并恢复其功能。这一发现对神经移植领域有极大的激励作用,该领域正在寻求通过引入“替代”细胞来修复脑损伤和疾病。 传统观点和权威曾指出,大脑不能进行自我修复。随着脑科学研
移植神经元能重建受损大脑回路
英国《自然》杂志10月26日在线发表的一篇神经科学论文公布了一项重要脑科学研究成果:移植胚胎神经元能重建受损的成年小鼠大脑中的回路,并恢复其功能。这一发现对神经移植领域有极大的激励作用,该领域正在寻求通过引入“替代”细胞来修复脑损伤和疾病。 传统观点和权威曾指出,大脑不能进行自我修复。随着脑科
研究发现大脑中的“数学神经元”
德国图宾根大学和波恩大学最近进行的一项研究表明,大脑中的神经元会在特定的数学运算中被激活。研究结果显示,一些被检测到的神经元只在做加法时活跃,而另一些则在做减法时活跃。相关研究成果2月14日发表于《当代生物学》。 众所周知,3个苹果加2个苹果等于5个苹果。然而,在这样的计算过程中,大脑发生了什
研究发现大脑中的“数学神经元”
德国图宾根大学和波恩大学最近进行的一项研究表明,大脑中的神经元会在特定的数学运算中被激活。研究结果显示,一些被检测到的神经元只在做加法时活跃,而另一些则在做减法时活跃。相关研究成果2月14日发表于《当代生物学》。 众所周知,3个苹果加2个苹果等于5个苹果。然
欧盟阅读大脑意识能力技术的最新研发动向
作为欧盟未来新兴前沿技术人类大脑研究计划的组成部分,欧盟阅读大脑意识能力技术从早期专门服务于无行为能力残疾人、向其提供简单意识自动控制技术的延伸而来。例如,通过设立于大脑皮质的电极测出残疾人相对需求较高的大脑意识脑电图电脉冲信号,解码转化成数字控制信号,自动控制被称作为大脑-计算机界面(Brai
肠道菌群能控制人类大脑意识和行为举止
肠道细菌有几种可能机制潜在影响大脑,其中包括:通过迷走神经(肠道和大脑之间连接的主要神经组织)、免疫系统和荷尔蒙变化进行交流通讯。 5月17日消息,据国外媒体报道,正常大脑功能的进化可能依赖于肠道微生物及其代谢产物。预计人类肠道内菌群总量可达到100万亿个,可能对我们的生理机能构成深远影响,其
大脑神经元的自反馈机制启发更好的类脑人工智能
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/9/486144.shtm 近日,中国科学院自动化研究所类脑智能研究中心研究员曾毅团队在《神经网络》上发表了一项新研究,研究将来自生物脑神经元自身反馈以及兴奋抑制性神经元平衡的启发,融入类脑脉冲神经网络的理
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
迄今最大果蝇大脑图谱详细揭示神经元
果蝇虽然不是最聪明的生物,但科学家仍然可以从其大脑中学到很多东西。现在,研究人员已绘制出一张全新的成年果蝇(黑腹果蝇)大脑图谱,这也是迄今为止所有生物中最完整的“全脑接线图”。该图谱展示了超过5450万个突触以及近14万个神经元之间的连接,并揭示了新的神经细胞类型。研究人员绘制了拥有近14万个神经元