大脑神经元连接协调恰似“交响乐”

人类大脑有近860亿个神经元,每个神经元有多达10000个突触,形成了一个庞大的互连网络,构成了行为和认知的基础。最新一期《科学》特刊连发4篇文章,综述了科学家对大脑复杂连接(“连接组”)及其如何驱动大脑功能和产生功能障碍的理解,介绍了用于探索大脑连接的神经科学创新技术。 《科学》杂志高级编辑皮特·斯特恩在特刊引言中写道,大脑不仅仅是它的组成细胞。大脑中的每个神经元都与其他数千个神经元连接,但不是一片嘈杂的连接声,而是同步的交响乐。没有平稳运行的连接,大脑只不过是一堆神经元。 法国波尔多大学和荷兰内梅亨大学研究人员总结了大脑连接和大脑功能之间的关系,即核心大脑功能需要通过密集连接的网络在局部和远处大脑区域之间进行整合。他们概述了大脑连接的功能作用及其在进化和疾病中的作用。 德国于利希研究中心团队阐述了人类大脑结构连接的研究进展,并讨论了在不同空间尺度上测量的重要性。连接组是指对神经元和大脑区域如何相互连接的综合描述。......阅读全文

研究发现脑内痒觉调控神经元

  12月14日,《神经元》期刊在线发表了题为《导水管周围灰质中速激肽阳性神经元通过下行通路促进“痒觉-抓挠”循环》的研究论文,该研究由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、神经科学国家重点实验室孙衍刚研究组完成。通过利用在体胞外电生理记录、在体光纤记录、药理遗传以及光遗传操控等技

科学家研究发现脑内痒觉调控神经元

  12月14日,《神经元》期刊在线发表了题为《导水管周围灰质中速激肽阳性神经元通过下行通路促进“痒觉-抓挠”循环》的研究论文,该研究由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、神经科学国家重点实验室孙衍刚研究组完成。通过利用在体胞外电生理记录、在体光纤记录、药理遗传以及光遗传操控等技

研究发现脑内负责压力应对行为的神经元

  勇士与懦夫是否有生物学成因?近日,中国科学技术大学周江宁研究组发现脑内负责压力应对行为的神经元,相关研究成果2月25号在线发表于《神经元》。  我们生活在一个充满压力的自然和社会中,面对压力每一个体都将做出选择:是主动应对还是被动回避。负责这种抉择能力的脑的生物基础是什么?这是一个著名科学问题,

研究人员发现脑内负责压力应对行为的神经元

  我们生活在一个充满压力的自然和社会。面对压力,每一个个体都将做出选择:主动应对或被动回避。“负责这种抉择能力的脑的生物基础是什么”是一个著名科学问题,简称为“战斗或逃跑”的选择。  研究者常根据动物所采用的行为方式判断其面对压力时选择的应对策略。采用基因操作小鼠结合行为学、药物遗传学和在体显微成

Neuron发现脑内痒觉调控神经元

  痒觉是一种可以引起抓挠的不愉快的感觉。痒觉与视觉、听觉等感知觉一样,也是大脑加工处理的产物。痒觉对于动物来说是一种重要的保护机制。痒觉通过诱导抓挠动作去除皮肤上具有潜在危害的异物。因此,痒觉对于动物的生存具有重要意义。  痒觉是一种可以引起抓挠的不愉快的感觉。痒觉与视觉、听觉等感知觉一样,也是大

中科院实现神经元脑网络活体成像

中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员徐富强、王杰研究团队基于新型基因编码生物磁共振成像技术,首次实现特异类型神经元网络的在体检测。相关研究成果在影像学期刊《神经影像》(Neuroimage)上发表。 目前,基于病毒的脑网络示踪技术主要依赖于光学成像,广泛应用于脑组织切片免疫荧光染色成像检

缺乏神经元“修剪”可能会导致脑疾病

  复旦大学类脑智能科学与技术研究院青年研究员贾天野领导的一项最大规模的青少年脑部扫描研究发现,许多完全不同的疾病,如抑郁症、恐惧症和注意力缺陷多动障碍,可能都有相同的潜在原因——大脑神经连接“修剪”的延迟,在这个过程中,脑细胞之间不需要的连接消失了。相关研究结果发表于4月24日《自然—医学》。  

新型脑成像技术给神经元贴上“条形码”

  美国冷泉港实验室(CSHL)和瑞士巴赛尔大学的神经科学家团队日前在《自然》杂志发表论文称,他们开发出一种创新的脑成像技术,追踪了小鼠大脑外部皮层数百个神经元连接。新技术能以前所未有的速度生成更详细的图片,比现有方法更快捷更有效,且成本直线下降,有利于未来认识神经发育障碍。  人类大脑中有1000

解密神经元:脑连接图谱走向单细胞精度时代

稀疏标记系统工作原理15个多巴胺神经元的全脑投射形态重构  就像广袤无垠的宇宙中有无数星体,人类大脑中分布着千亿数量的神经元,它们“杂乱无章”地分布且相互连接,发挥着感受刺激和传导兴奋的作用。这些决定人类思考能力的大脑神经元究竟是怎么连接的?这个问题自神经生物学兴起以来一直悬而未解。  过去,神经生

研究人员构建新型光学脑—脑接口

  埃隆·马斯克展示的脑机接口系统曾引发刷屏。如果不只让脑机相连,而直接实现脑与脑的信息传输,又会怎样?科技日报记者24日从北京脑科学与类脑研究中心了解到,该中心罗敏敏实验室利用光纤记录和光遗传学激活技术构建了一个光学脑—脑接口,在两只小鼠间实现了高速率的运动信息传递,从原理上验证了脑—脑接口跨个体

上海生科院等在乙酰胆碱能神经元全脑图谱研究中获进展

  中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心、中科院上海生命科学研究院神经科学研究所神经科学国家重点实验室研究员仇子龙研究组,与华中科技大学骆清铭、龚辉团队合作,在乙酰胆碱能神经元全脑图谱研究中取得新进展。该研究基于全自动显微成像方法——全脑定位系统(Brain-wide Positioning Sy

新基因治疗将脑胶质细胞转化为神经元!

  一种新的基因疗法可以将某些脑胶质细胞转变成功能神经元,这反过来将可以帮助中风或阿尔茨海默氏症、帕金森氏症等神经疾病患者修复大脑。  在一系列动物实验中,由宾夕法尼亚州立大学陈功(Gong Chen)博士领导的一个研究小组开发了一种新的基因疗法,对神经胶质细胞进行重新编程——这些胶质细胞包围着每个

斑马鱼全脑转录图谱揭示神经元表型分子调控规则

  12月13日,eLife在线发表题为The landscape of regulatory genes in brain-wide neuronal phenotypes of a vertebrate brain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)、神经

转录因子可在脑内将胶质细胞转分化为神经元

  6月24日,中国科学院上海生命科学研究院神经科学研究所的刘月光与缪庆龙等在《神经科学杂志》上发表题为Ascl1converts dorsal midbrain astrocytes into functional neurons in vivo 的论文。这一项研究成果建立了一种在体转分化高效获得

研究发现左脑右脑无主导-颠覆长期脑理论

  研究发现,并不存在优势右脑或者优势左脑的情况,某一侧大脑并不能主导或影响个体人格特点。   新研究颠覆   长期的脑理论   左脑右脑无主导   你是“右脑型”还是“左脑型”人才?人们一直以为,每个人的大脑思维中都会左脑占优,或者右脑占优,并影响到我们的思维习惯和兴趣特长,比如

CRISPR最新研究进展:突破神经元研究技术屏障

  马克斯·普朗克佛罗里达理工学院(MPFI)神经科学部主任Ryohei Yasuda博士和他的同事们目前正在研究人脑细胞各种代谢与信号指标在我们学习与记忆形成过程中的变化。该科研究团队的一个主要研究目标是探究人脑中不同蛋白质的行为以及这些蛋白行为对单个细胞结构和功能的影响。目前,由于目的DNA结构

NISB发表:神经元稀疏标记方法实现全脑范围单细胞重构

  脑连接图谱研究是神经生物学主要的研究课题之一。以往研究主要注重于描绘大脑中的不同脑区之间以及不同位置神经元类群之间的连接。虽然这些脑连接图谱揭示了神经系统的基本结构,但由于缺乏单细胞精度,脑区水平或神经元类群水平的连接图谱并不能准确反映神经系统的精细结构。目前,有两个因素限制了单神经元连接谱的研

研究发现硅芯片再现神经元活动

   一项新研究报告了一种制造再现生物神经元电行为的硅芯片的方法。利用这种方法,有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病而导致功能异常的生物电路。  英国巴斯大学的Alain Nogaret及同事设计的微电路模仿离子通道,类似生物神经元一样整合原始神经刺激并做出响应。之后,研究者在硅芯片中再现单个海马

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

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

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

研究揭示引起过度进食的神经元

  研究人员已经确认了一种会引起小鼠即使在它们不饿时也会拼命吃食物及反之即使在它们挨饿时也会忍住不吃的大脑中的特定环路。   他们说,这种神经回路——它作用于外侧下丘脑(LH),LH是一个已知可控制包括喂食等动机行为的脑区——可能最终会带来对人类饮食失调以及肥胖症的新的治疗方法。Joshua

线粒体解码神经元活动研究获进展

  中国科学院自动化研究所研究员韩华团队通过其自主研发的电镜三维成像和快速重建技术,首次展现小鼠运动皮层锥体神经元胞体和树突中数百个线粒体的三维形态,发现神经元树突中线粒体依靠较细的“线粒体纳米管道”连接在一起(管道直径30-50纳米)的现象,有力支撑线粒体解码神经元活动的研究。  相关成果“Bra

研究证实神经元可重编程为另一种神经元

  美国哈佛大学干细胞生物学家通过活小鼠实验证明,脑中的神经元也能改变“身份”,通过直接谱系重编程,一种已经分化了的神经元能被转化成另一种神经元。研究人员指出,这一发现表明脑细胞并非像人们过去认为的那样是不可改变的,这有可能改变神经生物学的发展方向,并对治疗神经退行性疾病产生重大影响。相关论文在线发

研究发现脑修复的潜在药物

  苏黎世大学的Kasum Azim及其来自里昂大学和朴茨茅斯大学的同事发现了一种新药可以激活小鼠脑部干细胞发育成成熟脑细胞,这项研究于近日发表在PLOS BIOLOGY 上。这项发现也许开启了治疗退行性脑疾病的新药研发新途径。  整个成年期,来自脑室下区的神经干细胞都会发育成新神经和支持细胞——小

研究发现脑发育神经环路机制

  5月2日,记者从上海交通大学获悉,该校系统生物医学研究院吴强在一项国际合作研究中,发现原钙粘蛋白基因簇表达的一个特定异构体决定5-羟色胺能神经环路的组装和轴突空间规则排列,相关研究成果日前以长篇研究论文形式发表于《科学》。  先前研究发现原钙粘蛋白基因簇编码的原钙粘蛋白质群在大脑神经细胞类型多样

脑钠肽的研究与发展

BNP与血流动力学改变之间的关系已得到广泛的认同,BNP血浆浓度与心功能状态密切相关,正常BNP浓度可以在很大程度上否定存在心功能受损。大量的研究已经表明,BNP同可以用于诊断多种疾病引起的的LVD。但是,由于不同实验室条件不同,采取的测定方法和研究方法不尽相同,所得到的正常值均有差别,还需研究完善

中国“脑计划”研究正在悄然布局

日前,在教育部科技司、国家自然科学基金委员会政策局、华东师范大学主办的“交叉融合的教育科学基础研究”研讨会上,中科院院士裴钢、张旭等表示,必须全力推进“以脑科学为基础的人工智能”研究。布局在当天的研讨会上,中科院上海分院副院长张旭在主旨报告中介绍了正在推进中的上海脑—智特色集群,包括从传统中科院大院

脑机接口技术最新研究

  据英国《自然·神经科学》杂志30日发表的一项脑机接口最新研究,美国科学家报告了一种能够以较高准确率解码神经活动,并将其翻译为句子的机器翻译算法。  当人类思考时,大脑皮层中的神经元会产生微小的电流,不同的思考活动,激活的神经元也不同——这就是脑机接口技术所依靠的原理。但一直以来,脑机接口在解码神

-英国组建脑癌研究合作中心

  最近英国的伦敦大学玛丽皇后学院、普茨茅斯大学和浦利茅斯大学组建了一个脑癌研究中心,这个中心旨在联合三所学校的资源加速英国对脑部癌症的研究。一位发言人表示,目前脑癌是造成英国40岁以下成年人死亡最主要的癌症种类之一。这三所大学是经过the charity Brain Tumour Resear