新技术用磁场调控大脑特定回路
韩国基础科学研究所(IBS)和延世大学纳米医学中心科学家携手,成功开发出名为“神经动力学磁生接口”(Nano-MIND)的磁遗传学技术。该技术首次使用磁场,对大脑深处特定神经回路进行无线远程精确调控,有助科学家揭示认知、情感和动机等高级大脑功能的秘密,为神经疾病提供新疗法。相关论文发表于新一期《自然·纳米技术》杂志。 控制神经回路对于理解认知、情感和社会行为等高级大脑功能,以及确定各种大脑疾病的原因至关重要。虽然磁场长期用于医学成像,但用磁场精确控制大脑回路一直面临重大挑战。 此次最新开发的Nano-MIND技术能利用磁场和磁化纳米粒子选择性地激活大脑中的特定神经回路,因此能够无线远程控制大脑特定区域,从而调节动物的情绪、社会行为和动机等复杂的大脑功能。 在实验中,团队利用Nano-MIND技术,选择性激活未生育的雌性小鼠脑中负责母体行为的内侧视前区(MPOA)的抑制性GABA受体,显著增加了它们的养育行为。此外,研究......阅读全文
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
大脑推理神经过程首次阐明
神经过程首次阐明 科技日报北京8月14日电 (记者张梦然)大脑如何推断两件事之间的关系?科学家通过实验任务对人类大脑活动进行记录,创建了一个独特的数据库,然后利用人工智能(AI)将数据转化为清晰的高维几何形状,首次阐明了人类大脑中推理的神经过程。研究结果14日在《自然》杂志网站在线发表。在现实中,当
大脑推理神经过程首次阐明
大脑如何推断两件事之间的关系?科学家通过实验任务对人类大脑活动进行记录,创建了一个独特的数据库,然后利用人工智能(AI)将数据转化为清晰的高维几何形状,首次阐明了人类大脑中推理的神经过程。研究结果14日在《自然》杂志网站在线发表。 美国哥伦比亚大学祖克曼研究所、西达赛奈医疗中心团队此次对17名
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
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
用于大脑神经递质取样的微型神经探针
来自特温特大学(University of Twente)的研究人员设计了一款微针,其中的微通道可用于从大脑局部区域提取少量液体样本。微针大约和人的头发丝一样粗。基于此项发明,神经科学家得以更快(几秒内)、更准确(微米级精度)地监测动态过程。该项研究成果被发表在著名科学期刊《芯片实验室》(Lab
Cell:揭示出与抑郁症状相关联的大脑回路
在一项新的研究中,来自美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员将大脑中的特定回路与抑郁的不同行为症状相关联在一起。他们发现与绝望和无助的感觉相关联的大脑回路,并且能够在小鼠研究中缓解和甚至逆转这些症状。相关研究结果发表在2017年7月13日的Cell期刊上,论文标题为“Distinct Ventral
不到一秒,科学家演示无线激活目标大脑回路
2022年7月14日,由莱斯大学神经工程师领导的一个研究小组发明了一种无线技术,可以在一秒钟内远程激活果蝇的特定大脑回路。来自莱斯大学、杜克大学、布朗大学和贝勒医学院的研究人员使用磁信号来激活目标神经元,这些神经元控制在围栏中自由移动的果蝇的身体位置。“为了研究大脑或治疗神经系统疾病,科学团体正在寻
Nature子刊:李鹏团队揭示调控咳嗽的神经回路
呼吸作为连接脑和身体的重要生理功能,在正常情况下能够敏感地感知和响应身体的生理信号,以维持体内的动态平衡。然而,在病理状态下,呼吸系统对这些信号的调节可能失调,导致多种严重的健康问题,如过度咳嗽、睡眠呼吸暂停和婴儿猝死综合症。尽管这些呼吸障碍对健康的影响深远,但目前有效的治疗方法却相当有限。
大脑回路在改善学习和记忆上扮演的关键角色
近日,一项刊登在国际杂志Nature Neuroscience上的研究报告中,来自加利福尼亚大学的科学家们通过研究在大脑海马体形成过程中鉴别出了一种新型的神经回路,其在目标定位学习和记忆中扮演着非常关键的角色。 对物体位置记忆的丧失是阿尔兹海默病患者的主要障碍之一,阿尔兹海默病是一种老年人最常
研究人员揭开了构成大脑回路的细胞诞生的面纱
皮层是一个复杂的大脑区域,它使我们能够感知世界并与周围的物体和生物相互作用。它可以执行的任务的多样性反映在组成它的神经元的多样性中。实际上,在胚胎发生过程中,几十种具有不同功能的细胞类型聚集在一起,形成了无数的电路,形成了我们思想和行动的基础。这些神经元是从祖干细胞中产生的,祖细胞干细胞一个接一
大脑神经细胞也有老熟人
当人们看到认识的人图片时,比如著名的网球运动员Roger Federer或女演员Halle Berry,特定的细胞就会在大脑中“发光”。近日,研究人员在《当代生物学》杂志上报告称,即使一个人看到熟悉的面孔或物体,但没有注意到它,这些细胞也会活跃。在这种情况下,唯一的区别在于,相比较观察者有意识
Science: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
Nature-Methods:绘制大脑神经活动图谱
由于斑马鱼幼鱼是透明的,而且它们的大脑尺寸较小,方便在显微镜下进行观察,因此这种模式动物是体内观察中枢神经系统活动的理想模型。 7月27日Nature Methods杂志公布了一项最新研究成果,来自霍德华修饰医学院Janelia Farm研究院的一组研究人员利用光片照明(light-sheet
PNAS:神经假体恢复受损大脑功能
神经接口系统(Neural interface systems),对大脑修复策略变的越来越可行。来自美国凯斯西储大学和堪萨斯大学医学中心的科学家们,在大脑受伤的大鼠模型中,利用一个神经假体恢复了它的行为举止——在这个例子中,指其通过一个狭小通道伸出前肢抓握食物的能力。 该研究团队希望最
大脑神经细胞也有“老熟人”
当人们看到认识的人的图片时,比如著名的网球运动员Roger Federer或女演员Halle Berry,特定的细胞就会在大脑中“发光”。近日,研究人员在《当代生物学》杂志上报告称,即使一个人看到熟悉的面孔或物体,但没有注意到它,这些细胞也会活跃。在这种情况下,唯一的区别在于,相比较观察者有意识
加确定调节快速眼动睡眠的神经回路
加拿大研究人员在新一期《自然・神经科学》杂志上发表文章称,他们已发现了下丘脑外侧神经活性与快速眼动(REM)睡眠之间的确切因果关系。此项成就是对理解哺乳动物睡眠机制以及相关神经网络基础的重大贡献。 睡眠有两种类型:REM睡眠和非REM睡眠。对于人类来说,非REM睡眠有4个阶段。REM睡眠(
J Biopsych:调节神经元回路能够帮助治疗酗酒症状
人类大脑的背侧纹状体区域对于增强人们的正向行为以及抑制负向的行为具有重要的作用。这一机制调控了人们的目的导向的行为,但同时也与药物以及酒精上瘾有莫大的联系。 根据最近发表在《Biological Psychiatry》杂志上的一项研究,背侧纹状体的两类通路调节了这一过程:"go"通路起着油门的
Cell:新研究揭示胚胎时期神经回路是如何发育的
神经元细胞的发育成熟最初需要从胚胎开始,直至到达神经系统。然而,我们目前并不清楚其中的详细过程。霍华德·休斯医学研究所的科学家Yinan Wan说:“我们目前猜测的很多过程是无法被观测的”。如今,Wan和她的同事们已经开发出了可以直接观察动物活动的工具。(图片来源:Wan et al, Cell
一脑内神经回路与精神紧张时发热有关
日前,来自京都大学的研究小组在动物实验中发现了与哺乳动物精神紧张时发热有关的重要脑内神经回路。这一发现将有助于开发治疗应激障碍(stress disorder)的方法。这一成果的论文已经刊登在新一期的美国《细胞-代谢》杂志网络版上。 包括人类在内的很多哺乳动物在精神紧张时,会出现体温、脉搏、
我国科学家揭示社会记忆巩固的潜在神经回路
海马CA2区在社会记忆中起着关键作用。这种记忆的编码涉及从下丘脑乳头上核区域(SuM)到CA2区的传入活动。然而,哪些神经回路负责巩固新编码的社会记忆仍然未知。陆军军医大学研究团队揭示SuM-CA2通路在快速眼动睡眠期(REM)高水平激活,可能有助于海马的社会记忆巩固。该研究论文于近日发表在《N
研究人员揭示神经元如何构建我们神经系统的微妙回路
我们的神经由小电缆组成,负责将信息传递到我们身体的每个部位,例如,允许我们移动。这些电缆实际上是称为神经元的细胞,具有称为“轴突”的长末梢。 蒙特利尔临床研究所(IRCM)的研究员,蒙特利尔大学的分子生物学教授FrédéricCharron及其团队最近揭示了一个系统,该系统告诉我们的神经元如何
MIT神经科学家的又一突破性进展-能够感知“愉悦”神经回路
刺激清醒动物的杏仁核,动物出现“停顿反应”,显得“高度注意”,表现迷惑、焦虑、恐惧、退缩反应或发怒、攻击反应。刺激杏仁首端引起逃避和恐惧,刺激杏仁尾端引起防御和攻击反应。具有情绪意义的刺激会引起杏仁核电活动的强烈反应,并形成长期的痕迹储存于脑中。爱荷华大学的一项研究发现杏仁核并非产生恐惧和惊慌情
本科生发表《Cell》文章:一条意料之外的大脑回路
Ilana Witten是普林斯顿神经科学研究所的心理学助理教授,她的研究领域并不包括大脑空间学习。 小鼠的非攻击性和非性交行为通常以友好的互相嗅嗅为开端 但是,在她的研究团队调查老鼠如何交际时,意外地发现大脑社交区域和空间学习区域竟然关系紧密。 “前额叶皮层竟然还跟社会行为有关?我们当时
加拿大研究揭示调节快速眼动睡眠的神经回路
加拿大研究人员在新一期《自然·神经科学》杂志上发表文章称,他们已发现了下丘脑外侧神经活性与快速眼动(REM)睡眠之间的确切因果关系。此项成就是对理解哺乳动物睡眠机制以及相关神经网络基础的重大贡献。 睡眠有两种类型:REM睡眠和非REM睡眠。对于人类来说,非REM睡眠有4个阶段。REM睡眠(
PLoS-Biology:使用电子显微镜绘制神经回路
美国编码人员和神经学家正联手绘制出兔眼的超显微图像,此图像涉及每一个细胞,其大小可达20万亿字节。通过比较正常与损坏视网膜的图像,科学家从而揭示导致失明的原因,或许从中能找到治愈损伤眼睛的好办法。 这是一项伟大的创新工程,得借助专业软件、电子显微镜和特别锋利的刀才能完成。如果一切顺利,该科
压力或会影响机体的神经回路并留下永久的痕迹
在雄性线虫性成熟之前,科学家们能通过“饥饿”来阻碍其进入青春期,近日,一项刊登在国际杂志Nature上研究报告中,来自哥伦比亚大学的科学家们通过研究表示,性成熟之前几天的饥饿压力会抑制大脑关键神经回路连线模式的正常改变,从而诱发成年雄性线虫表现不成熟。图片来源:Hobert lab, Columbi
压力或会影响机体的神经回路并留下永久的痕迹
在雄性线虫性成熟之前,科学家们能通过“饥饿”来阻碍其进入青春期,近日,一项刊登在国际杂志Nature上研究报告中,来自哥伦比亚大学的科学家们通过研究表示,性成熟之前几天的饥饿压力会抑制大脑关键神经回路连线模式的正常改变,从而诱发成年雄性线虫表现不成熟。图片来源:Hobert lab, Colum
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