神经与血流信号转换成钢琴与提琴曲——配乐“电影”将大脑活动可视化
广域神经活动的视听示意图。图片来源: 戴维·蒂博多等人/《公共科学图书馆:综合》 复杂的神经元数据可以转换成视听格式?没错,其甚至能成为带有配乐的“电影”来方便人们探索,并帮助解释大脑执行某些行为时发生的状况。美国哥伦比亚大学的戴维·蒂博多团队在21日出版的《公共科学图书馆:综合》上介绍了这项技术。 技术进步使实时记录清醒大脑中多个组成部分的活动成为可能。例如,科学家可以观察老鼠的大脑在执行特定行为,或接受某种刺激时会发生什么。然而,此类研究会产生大量数据,很难直观地探索这些数据以深入了解大脑活动模式背后的生物机制。 先前研究表明,一些大脑成像数据可以转化为听觉表征。基于这些方法,蒂博多团队开发了一个灵活的工具包,可将不同类型的大脑成像数据以及实验室动物行为的视频记录,转换为视听形式。 研究人员随后在3种不同的实验环境中演示了这项新技术,展示了如何利用各种脑成像方法的数据来转换成视听形式。 该工具包利用到之前收集的2D......阅读全文
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
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
光声成像在脑成像和脑功能监测方面的应用
光声成像是近年来发展起来的一种无损医学成像方法,它结合了纯光学成像的高对比度特性和纯超声成像的高穿透深度特性,可以提供高分辨率和高对比度的组织成像。美国Endra公司研发的小动物光声成像系统具备纳摩尔级的灵敏度以及280um的高分辨率,可探测表皮20mm以下的光声信号。并可用于小动物分子成像的定量分
神经与血流信号转换成钢琴与提琴曲——配乐“电影”将大脑活动可视化
广域神经活动的视听示意图。图片来源: 戴维·蒂博多等人/《公共科学图书馆:综合》 复杂的神经元数据可以转换成视听格式?没错,其甚至能成为带有配乐的“电影”来方便人们探索,并帮助解释大脑执行某些行为时发生的状况。美国哥伦比亚大学的戴维·蒂博多团队在21日出版的《公共科学图书馆:综合》上介绍了这项技术
脑功能成像的简介
脑功能成像技术是一类无创的神经功能活动测量——成像技术。脑功能研究主要探索认知和情绪的神经基础,而脑功能成像是十分重要。病人坐在仪器前,使用固定带和海绵垫将志愿者头部充分固定,以防止扫描中出现不自主运动。扫描中心置于眉弓上方40 mm处,约为中央前回水平。
什么是脑功能成像
脑功能成像,是磁共振检查的一种,简称fMRI,它主要用于癫痫手术治疗前的评估、认知障碍患者认知功能的研究等。fMRI主要是将大脑在高级思维活动、肢体运动、听觉、视觉活动时,其脑功能区的改变通过磁共振扫描技术显示出来,是由脑血流量、血流速度、血氧含量、局部灌注状态的改变来反映在磁共振图像上。fMR
新型成像策略实现小鼠无创、长期脑成像
近日,南方科技大学生物医学工程系教授奚磊团队成功开发出一套光声计算介观成像系统(PACMes),实现了通过对小鼠完整头皮和颅骨脑皮层血管网络进行无标记的长期、高分辨率可视化成像。相关成果发表于《科学进展》。 无创长期脑成像技术是解析大脑生理功能、探究脑疾病病理机制的关键手段,实现对疾病全过程的
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
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
脑智卓越中心解析小鼠海马单神经元全脑投射规律
由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(以下简称“脑智卓越中心”)领衔,华中科技大学苏州脑空间信息研究院、海南大学、中国科学院昆明动物研究所、临港实验室、上海脑科学与类脑研究中心等多家单位合作完成的一项研究中,解析了海马神经元的空间联接规律,并建立了小鼠海马脑区单神经元的全脑介观投射联接图谱的
音乐疗法:-用律动的音符拯救生命
音乐是人类神奇的生命音符,当我们焦躁不安时,舒缓的音乐可以帮助我们抚平焦躁的情绪,尽管只是有限的几个音符,却能奏出生命的乐谱,自从音乐诞生那天起,就注定了它的神奇与不朽。 神奇的“莫扎特效应” 莫扎特可能不是世界上最伟大的音乐家,但他的《D大调双钢琴奏鸣曲》却已经成为世界上最知名的胎
深脑成像技术解码脑干关键结构
日本自然科学研究机构科学家开发出一种创新的深脑成像技术,用于研究大脑中一个关键的脑干结构——孤立管核(NTS)。该成果打开了“脑—身—心”互动研究新窗口,不仅为研究脑—体之间的复杂联系提供了有力工具,也为基础神经科学研究向临床转化搭建了桥梁。相关论文发表于最新一期《细胞报告方法》。“D-PSCAN”
脑功能成像的检查过程
病人坐在仪器前,使用固定带和海绵垫将志愿者头部充分固定,以防止扫描中出现不自主运动。扫描中心置于眉弓上方40 mm处,约为中央前回水平。
脑功能成像的临床意义
异常结果 神经功能区内部或周围出现有肿瘤,神经元活动弱,可能涉及某些神经疾病。 需要检查人群:神经功能损害者,老年痴呆症。
近红外脑功能成像原理简介
对人体来说,体内95%的能量来自于不同的氧化反应,氧是一切生命活动的基础。组织中的氧运输其主要载体是血红蛋白,它由氧合血红蛋白(HbO2)和脱氧血红蛋白(Hb)组成。随着人体组织的有氧代谢,氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的含量会不断发生变化,因而组织中的血氧含量的变化能够反映出人体生理状态、细胞的活动变
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》。
空间引力波探测:-在太空中捕捉引力波“音符”
日前,一条有关空间引力波探测的消息在天文圈被刷屏。 据欧洲太空局(以下简称欧空局)官网报道,其下属科学项目委员会在6月20日举行的会议中一致决定,将探测引力波的激光干涉空间天线(LISA)正式确定为欧空局第三大型空间任务(L3)。根据时间表,LISA将在2034年开始从空中探测引力波。 事实
多光子显微镜成像技术:大视场多区域脑成像技术
为了了解神经回路的功能以及神经元之间的相互作用,需要对不同区域的大量神经元进行活体成像,我们这里介绍两种显微镜技术,分别针对大视场多区域成像和自由活动小鼠的活体成像。从图1可以看出用于视觉处理的神经元分布在直径约3毫米的区域——小鼠初级视觉皮层和多个较高级的视觉区域。当前的商用双光子显微镜系统通常提
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,
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
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
梯瓦联手UCL开发新型脑成像技术
以色列的梯瓦制药在2015年可谓是动作频频。公司不久前宣布与英国飞利浦公司合作在以色列设立了一个新的医药技术孵化中心。最近梯瓦又将目光放在新型脑成像技术的研发和应用上。公司最近宣布将和伦敦大学学院合作开发脑成像技术以寻找与神经退行性疾病相关生物标记物的研究上。 研究人员据此将展开为期两年的先行
科学家实现人工神经元突触的量子成像
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/10/510468.shtm中国科学技术大学郭光灿院士团队孙方稳教授课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文研究员课题组合作,制备基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件,并利用金刚石中氮-空位(NV)色心
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
脑成像揭示乐观者相似的大脑活动模式
一项脑成像研究发现,乐观主义者在大脑活动中表现出一种共同的模式。相较于悲观者,他们更能清晰地区分积极与消极事件。该研究成果于7月22日发表在美国《国家科学院院刊》。它有望为共情、孤独感等复杂情绪机制的探索,以及抑郁症等与负面思维相关的心理健康问题提供新线索。乐观者的大脑活动模式高度相似。 图片来
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
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
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
神经元尺度全凝胶电极阵列实现长期脑电信息记录
植入式神经接口是脑科学研究的核心变革技术,如何解决免疫排斥诱发的生物适配失效问题是该领域的研究重点。近日,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究设计出与神经元细胞尺寸、力学、含水及三维拓扑高度匹配的全水凝胶电极体系,并成功将PEDOT:PSS水凝胶纤维直径精准调控至神经元尺度。研究证实,该水凝胶
科学家解析小鼠海马单神经元全脑投射规律
2月2日,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心联合华中科技大学苏州脑空间信息研究院、海南大学、中国科学院昆明动物研究所、临港实验室、上海脑科学与类脑研究中心等,在《科学》(Science)上在线发表了题为Whole-brain spatial organization of hippocampal