跨界促进突破,杜久林/蒿杰/穆宇等构建全脑光学脑机接口实现的虚拟现实系统

中国科学院脑科学与智能技术卓越中心杜久林研究组、穆宇研究组和自动化研究所蒿杰研究组合作在Nature Neuroscience 在线发表题为“Real-time analysis of large-scale neuronal imaging enables closed-loop investigation of neural dynamics”的研究论文,该研究开发了一个实时分析系统,具有现场可编程门阵列-图形处理单元设计,用于高达每秒500兆字节的图像流。 该系统适用于清醒的幼体斑马鱼的全脑成像,可及时提取多达10万个神经元的活动,并实现神经动力学的闭环扰动。 对脑功能的理解依赖于对神经动力学的完全测量和闭环扰动。先进的光学成像技术实现了对大量神经元群神经动力学的测量,甚至可以在斑马鱼等小型脊椎动物的全脑尺度上进行测量。对于闭环摄动,实时分析是捕获目标神经动力学出现的时刻的先决条件。虽然在相对小规模的光学成像中已经实......阅读全文

Cell:解码线虫的全脑活动

  最近,奥地利分子病理学研究所(IMP)Manuel Zimmer带领的研究小组,揭示了秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的大脑活动。科学家们发现,脑细胞(神经元)——被组织在一个全脑网络中,尽管发挥着不同的功能,但以一种集体的方式相互协调。他们也将线虫大脑中这些协调活动

科学家实现全脑光学接口虚拟现实和全脑闭环研究新范式

3月11日,中国科学院脑科学与智能技术卓越中心杜久林研究组、穆宇研究组,联合自动化研究所蒿杰研究组,在《自然-神经科学》上在线发表了题为《实时分析大规模神经成像,实现神经动态的闭环研究》的研究论文。相关成果已被授权发明专利“光学脑机接口系统和方法”。该研究借助天文学领域的数据处理技术,采用FPGA-

科学家实现全脑光学接口虚拟现实和全脑闭环研究新范式

  3月11日,中国科学院脑科学与智能技术卓越中心杜久林研究组、穆宇研究组,联合自动化研究所蒿杰研究组,在《自然-神经科学》上在线发表了题为《实时分析大规模神经成像,实现神经动态的闭环研究》的研究论文。相关成果已被授权发明专利“光学脑机接口系统和方法”。  该研究借助天文学领域的数据处理技术,采用F

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

研究提出跨物种全脑精准映射计算框架

中国科学院生物物理研究所李昂研究组联合王晓群研究组开发了名为TransBrain的计算框架,首次实现了人类和小鼠全脑表型的高精度映射。相关论文近日发表于《自然-方法学》,并以研究简报形式进行了专题报道和评价。在长达数千万年的进化历程中,灵长类大脑相比于啮齿类动物发生了大规模的重组,特别是皮层区域经历

迄今最大果蝇全脑连接体图谱公布

科技日报北京12月5日电 (记者刘霞)据英国《新科学家》网站近日报道,英国研究人员绘制出了果蝇幼虫大脑内3013个神经元和544000个突触的完整图谱,是迄今最大的全脑连接体,为描述小鼠和人类等更复杂动物的大脑奠定了基础。这一图谱也有助于研究人员了解信号在果蝇大脑内如何传播、大脑内不同区域如何相互作

全脑信号为痴呆症研究提供新思路

近日,《柳叶刀》旗下eBioMedicine在线发表了北京邮电大学教授刘勇团队与合作者的最新成果。该研究基于多中心功能磁共振影像,揭示了阿尔茨海默病(AD,俗称痴呆症)患者全脑信号的改变模式,并系统评估了全脑信号改变与认知能力改变,脑功能网络整合改变和疾病生物学通路之间的关系。阿尔茨海默病患者存在明

研究人员实现全脑区PET/MR高清成像

脑科学作为生命科学领域的重要前沿分支,代表着人类认知的极限挑战,其复杂性构成了科学研究中的一项重大难题。特别是在如阿尔茨海默病、抑郁症、自闭症、帕金森病等神经退行性疾病和精神疾病领域,脑科学研究对于理解其神经生物学基础至关重要。因此,期望能加快推进脑疾病的早期诊断和干预治疗。一体化PET/MR(医学

我国科学家精确绘制小鼠全脑“导航地图”

  北京时间3月31日晚,《自然-神经科学》期刊以封面文章的形式在线发表了一项中国科学家关于小鼠大脑高分辨率神经联接图谱的研究。这项研究在国际介观图谱领域率先重构了小鼠前额叶皮层6357个单神经元全脑投射图谱,建立了国际上最大的小鼠单神经元投射图谱数据库。  该篇题为《小鼠前额叶单神经元投射图谱》的

科学家培育出新型“全脑”类器官

  美国约翰斯·霍普金斯大学研究人员培育出一种新型“全脑”类器官,不仅包含多个脑区的神经组织,还具有初步的血管结构。这项成果发表在《先进科学》杂志上,展示了首次将各个脑区组织成功整合为一个统一运作的类器官。该突破有望为自闭症、精神分裂症等复杂神经精神疾病的研究开辟新途径。  目前大多数论文中提到的脑

CT脑血管成像诊断脑动脉硬化全图例

CT脑血管成像诊断脑动脉硬化全图例                       

脑癌细胞系全基因组测序首次完成

其所揭示的新分子靶标将有助于开发出更具效力和更少毒性的药物   美国加州大学洛杉矶分校琼森综合癌症研究中心的科学家在1月29日的《公共科学图书馆·遗传学》(PLoS Genetics)专刊上发表论文指出,他们首次完成了脑癌细胞系全基因组测序,这也是截至目前对单个癌症细胞系所做的最为彻底的测序分析。

Science:第一张昆虫全脑图谱绘制完成

  美国约翰斯•霍普金斯大学和英国剑桥大学领导的国际团队完成了迄今为止最先进的昆虫大脑图谱,首次描绘了果蝇幼虫大脑中的每一个神经连接,这是神经科学领域的一项里程碑式成就,使科学家更接近对思维机制的真正理解,支持未来的大脑研究并激发新的机器学习架构。研究成果9日发表在《科学》杂志上。昆虫大脑中的完整神

2020年我国将绘成斑马鱼全脑介观图谱

“到2020年完成有20万个神经元的斑马鱼全脑介观图谱的绘制。”5月2日,香山科学会议召开“全脑介观神经联接图谱”国际合作计划特别会议,中国科学院外籍院士、中国科学院神经科学研究所所长蒲慕明介绍,中国科学家将从模式动物斑马鱼入手从全脑尺度上解读脑工作原理,利用期间形成的脑科学研究技术,进一步于

新研究首次完整呈现全脑内源NMDA受体构象多样性

中国科学院上海有机化学研究所研究员于杰团队联合上海科技大学教授盖景鹏团队,首次从小鼠全脑组织中提取出内源N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体,解析了十种不同的组装结构,完整呈现了内源受体的构象多样性,并捕获了一种新的完全开放状态,为理解大脑中亚型特异性受体的功能建立了结构框架。2月11日,相关研究

探索大脑奥秘的新视角:科学家绘制小鼠全脑图谱

中国科学院脑科学与智能技术卓越中心,联合杭州华大生命科学研究院、临港实验室、腾讯AI实验室和上海脑中心等单位的科研人员,利用覆盖全基因组范围的单细胞转录组和空间转录组技术,构建了具有单细胞分辨率的小鼠大脑图谱,不仅为探索大脑发育和功能的分子机制提供了新的起点,也为神经科学、发育生物学及相关疾病的研究

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

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

全声学脑机接口系统,有望为帕金森症提供新疗法

随着人口老化,帕金森症等较常见于长者的疾病日益增加,这种无法根治的神经退行性疾病会损害患者运动能力,目前主要靠药物或外科治疗减缓症状。近日,记者从香港理工大学(简称“港理工”)获悉,该校科研团队成功开发出了新一代全声学脑机接口系统,运用经颅超声神经调控技术,以超声波实现完全无创、深脑穿透和高精度的神

海大“脑部乐高图谱”实现全脑1微米精准定位

你能想象头发丝的五十分之一是多少微米吗?1微米!这正是这张革命性脑图谱所达到的精度。海南大学生物医学工程学院教授骆清铭团队成功绘制出小鼠三维脑区和立体定位图谱。这项研究成果以1微米的各向同性分辨率(即在任意方向上都具有相同的清晰度)实现了脑图谱的精确测绘,为解开脑科学的奥秘提供了关键工具。7月2日,

科研团队实现PETMR双模态全脑区自动分割技术

记者从中国科学院深圳先进技术研究院了解到,近日,该院医学成像科学与技术系统全国重点实验室研究员胡战利团队,开发了一种基于交叉融合机制的PET-MR双模态全脑区自动分割技术,该方法在分割过程中高效整合PET与MR的功能和结构信息,实现了更精确、更全面的脑区分割,为医学影像分析和神经系统疾病的诊断提供了

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

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

碘海醇致全脑血管造影术后对比剂脑病

对比剂脑病,是心脑血管造影术后出现的少见并发症,症状复杂多样,我科收治1例患者行全脑血管造影术后相继出现对比剂脑病症状中的皮质盲和意识障碍,现报道分析如下。 1.临床资料 患者男,37岁。主因“突发右侧肢体麻木4h”急诊入院。入院急查头颅CT示左侧丘脑少量出血。神经系统查体:右侧面部浅感觉减退,余未

重大科研项目“细胞分型全脑测绘系统”会议在武汉召开

  2022年7月4日,国家重大科研仪器研制项目(部门推荐)“基于形态与组学空间信息的细胞分型全脑测绘系统”项目中期检查会议在武汉召开。国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)党组成员、副主任高福线上出席会议并讲话。自然科学基金委医学科学部主任张学敏线上参加会议。自然科学基金委、教育部、湖北

“全脑介观神经联接图谱”启动前期工作座谈会召开

  9月27日下午,“全脑介观神经联接图谱”大科学计划启动前期工作座谈会在上海召开。科学技术部副部长黄卫、中国科学院副院长李树深、上海市副市长吴清等出席会议。本次会议明确了该计划的推进路径,宣布了中国工作组成立,并就该计划具体实施思路和举措进行研讨。  座谈会上,黄卫充分肯定了前期推进工作成效并表示

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

骆清铭小组《科学》论文描绘小鼠全脑高分辨率图谱

  美国当地时间11月5日,第330期《科学》(Science)刊发了题为“显微光学切片层析成像获取小鼠全脑高分辨率图谱”的论文。该论文由华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)生物医学光子研究中心教授带领的科研组在校完成。  该论文由武汉光电国家实验室(筹)生物医学光子学研究中心的李安

科学家基于同时电生理fMRI的小鼠睡眠全脑时空动态研究

  3月24日,《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了题为Sleep fMRI with simultaneous electrophysiology at 9.4T in male mice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)

AD模型小鼠全脑Aβ斑块及其周围多种结构的高精度全景图

  在全脑范围同时获取多种结构的高分辨图谱,对于剖析脑功能及阿尔茨海默症(AD)等神经系统疾病的发病机制具有重要意义。当前,已有的成像技术和方法在实现大尺度、高分辨率的多种脑结构元素同步成像方面,面临挑战。  近日,中国科学院上海药物研究所MOST与图像融合技术服务部在Frontiers in Ne