研究揭示人类大脑皮层的复杂布局
人类大脑皮层在功能和结构上表现出空间异质性,其形成过程受到遗传因素和神经连接模式的共同调控。遗传因素通过调控神经发育过程中信号分子和转录因子的梯度,推动皮层区域分化。同时,皮层不同区域之间的连接模式反映脑区在功能和结构上的差异,成为识别脑区边界的依据。脑连接模式可应用于脑网络组图谱绘制,为探讨皮层区域化提供线索。目前,尚不清楚基因表达梯度如何影响皮层下白质纤维的连接布线及其与脑区空间分布的内在关系。 近日,中国科学院自动化研究所科研人员揭示了人类大脑皮层连接拓扑结构与遗传特性的内在关系。该研究提出了一种假设:考虑到基因和连接在数目上存在差异,遗传编码与区域间连通性之间并非简单的一一对应关系,而是通过某种更高效的组织原则,使基因在大脑皮层上呈现特定的嵌入模式,从而指导白质纤维束在空间中的布线。研究通过对人类连接组学数据和遗传学数据的综合分析,发现了背腹轴、前后轴和内外轴三种主导的脑连接拓扑轴。这三个轴反映了皮层内连接的变化规......阅读全文
大鼠大脑皮层神经元细胞培养
实验方法原理 SD胎鼠脑皮层神经元体外培养7 d ,微量移液器塑料滴头于培养孔内机械性划割培养之神经元,依划割程度不同分为轻、中、重3组,对照组除不进行机械性划割,其余处理同损伤组,伤后不同时间点(10,30 min , 1,3,6,12,24 h)检测细胞存活率及培养液上清乳酸脱氢酶(
上海微系统所在准一维拓扑材料的电子结构研究中获进展
维度的降低会显著影响材料的物理化学性质,同时也将引起一系列新奇的量子现象,例如二维材料石墨烯中发现的线性色散。维度对于拓扑材料则更为重要:拓扑材料具有受对称性保护的边缘态,从而使得由缺陷或杂质引起的电子背散射被禁止;进一步将拓扑材料的维度降低到一维则会显著增强电子的各向异性,使边缘态中自旋极化的
解析DNA拓扑异构酶核心结构揭示DNA穿链新机制
生物物理所解析DNA拓扑异构酶核心结构揭示DNA穿链新机制成果入选Faculty of 1000 BiologyGyrase B’三维结构(左)及结构域运动(右) 近日,中科院生物物理研究所王大成课题组与毕利军课题组合作在Nucleic Acids Research杂志上发表的题为
驱动染色质拓扑关联结构域形成关键因素获揭示
华南农业大学教授刘柏平团队与香港科技大学讲师常富杰、华南师范大学教授罗琼团队合作,首次揭示染色质物理特性中的DNA压缩密度是驱动染色质拓扑关联结构域形成的关键因素,为理解基因组三维结构形成机理提供了全新视角。近日,相关成果发表于美国《国家科学院院刊》(PNAS)。 “DNA压缩密度——染色质3
心理所等建立人类大脑皮层多尺度功能图谱
中国科学院心理研究所行为科学重点实验室左西年研究组与新加坡国立大学、美国退伍军人卓越研究中心、美国华盛顿大学圣路易斯分校、美国耶鲁大学、德国尤利希研究中心、美国曼彻斯特综合医院的研究人员组成国际合作团队,基于1600余名健康志愿者的活体人脑功能磁共振成像大数据,建立了人类大脑皮层多尺度功能分区图
光子拓扑自旋态研究新成果拓展光的拓扑学研究范畴
拓扑缺陷在物理学上通常指场分布无法连续形变、物理量无法定义的特殊点,也称为奇点,在涡旋或拓扑结构中普遍存在。拓扑缺陷在宇宙学、流体动力学、空气动力学、声学以及生物学等领域也十分常见,并在某些应用中起着重要作用。 近年来,探索拓扑结构的电磁类比在光学和光子学中引起了极大兴趣。在集成光子学领域,微
我国学者在铁电拓扑的可控拓扑相变领域取得重要进展
图 铁电拓扑的热致拓扑相变规律及铁电拓扑的相互切换 在国家自然科学基金项目(批准号:12125407、92166104、11934016、12325402、12174347、12474021、U21A2067)等资助下,浙江大学材料科学与工程学院张泽教授、田鹤教授团队与浙江大学材料科学与工程学院洪
首次在磁性拓扑绝缘体中观测到清晰的拓扑表面态
近十几年来,拓扑绝缘体已经成为凝聚态物理领域的一个重要研究方向。对于Z2拓扑绝缘体,其拓扑性质受到时间反演对称性的保护。如果将Z2拓扑绝缘体的时间反演对称性破坏,会形成一类新的拓扑态,即磁性拓扑绝缘体。磁性拓扑绝缘体可以表现出一系列新奇的物理性质,例如量子反常霍尔效应、手性马约拉纳费米子、轴子绝
拓扑相变研究中国也很强
一块碲化铋石头,普通人把它归类为“固体”,但它的准确分类应该是“拓扑绝缘体”。“拓扑”二字一加,物质的存在方式极大丰富。10月4日,三位美国人因为“拓扑相变”研究被授予2016年度诺贝尔物理学奖。而中国科学家近几年也在这一领域大放异彩。 “我读着他们的文章开始了研究,对他们的工作非常敬佩,他们
DNA拓扑学参数介绍
1.连环数(Linking number):在双螺旋DNA中,一条链以右手螺旋绕另一条链缠绕的次数,以L 表示(或以α表示),其计数方法为处于松弛环形DNA时的螺旋周数,肯定为整数,右手螺旋为正、左手螺旋为负。2.缠绕数(Twisting number):即DNA分子中的Watson-Crick螺旋
拓扑异构酶的分类
可分为两类一类叫拓扑异构酶I,一类叫拓扑异构酶II。拓扑异构酶I催化DNA链的断裂和重新连接,每次只作用于一条链,即催化瞬时的单链的断裂和连接,它们不需要能量辅因子如ATP或NAD。E.coliDNA拓扑异构酶I又称ω蛋白,大白鼠肝DNA拓扑异构酶I又称切刻-封闭酶(nicking-closin
拓扑异构酶的简介
DNA拓扑异构酶是存在于细胞核内的一类酶,他们能够催化DNA链的断裂和结合,从而控制DNA的拓扑状态,拓扑异构酶参与了超螺旋结构模板的调节。哺乳动物中主要存在两种拓扑异构酶。DNA拓扑异构酶I通过形成短暂的单链裂解-结合循环,催化DNA复制的拓扑异构状态的变化;相反,拓扑异构酶II通过引起瞬间双
拓扑异构酶的用途
DNA的结构转换和解析 Ⅱ型拓扑异构酶 Ⅱ型拓扑异构酶巧妙地执行了打开DNA双螺旋的过程。它将DNA的一个双螺旋结构切开,并让另一个螺旋从缺口处穿过,在此之后一个双螺旋便被打开。这里显示的图片是由两个蛋白构建的:这个编号为1bgw的蛋白具有拓扑异构酶的下半部分结构,另外一个编号为1eil的蛋
研究人员发现边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用
近日,等离子体所边界诊断组在研究边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用方面取得新进展。研究发现在磁岛偏滤器位形中刮削层磁岛区存在两种典型的径向湍流输运模式,分别为宽谱湍流和低频湍流,且磁拓扑结构对湍流输运有显著影响,相关结果发表在Nuclear Fusion期刊。 磁约束聚变边界等离子体输运主
边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用取得新进展
近日,等离子体所边界诊断组在研究边界三维磁拓扑结构对边界湍流输运的作用方面取得新进展。研究发现在磁岛偏滤器位形中刮削层磁岛区存在两种典型的径向湍流输运模式,分别为宽谱湍流和低频湍流,且磁拓扑结构对湍流输运有显著影响,相关结果发表在Nuclear Fusion期刊。 磁约束聚变边界等离子体输运主
我国学者证实拓扑半金属TiB2中存在节线型的电子结构
中国科学院超导电子学卓越创新中心、上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室研究员沈大伟与副研究员刘中灏课题组,与中国人民大学教授王善才、雷和畅、刘凯团队以及德国莱布尼茨固体物理材料研究所(IFW—Dresden)教授Sergey Borisenko研究小组成员进行合作,利用高分辨角分
飞秒激光无掩膜光刻拓扑结构及细胞球浸润机制新进展
随着组织工程领域的发展,生物材料界面与细胞的相互作用及物理机制成为研究热点。生物界面的拓扑形貌可以有效调控细胞行为并影响细胞功能。而体内的一些生理过程如胚胎发育、免疫应答和组织更新与重塑等往往涉及多细胞的集体行为。肿瘤的侵袭和转移也与集体细胞的协调运动有关。细胞球作为一种体外三维细胞培养模型,具有强
物理所提出一种新型拓扑NodeLine半金属碳烯结构
碳元素是自然界中最为广泛分布和存在的元素之一。从简单碳氢化合物中可以得到四种基本碳碳键构型:乙烷(H3C-CH3)碳碳单键、乙烯(H2C=CH2)碳碳双键、乙炔(HC≡CH)碳碳三键以及苯基大π键结构。苯基大π键结合构成稳定的两维石墨烯,烷基碳碳单键结合构成三维金刚石,炔基碳碳三键结合形成碳原子
科学家揭示II型拓扑异构酶捕获转运片段DNA的关键结构
II型DNA拓扑异构酶通过暂时切断“门片段DNA”(G-DNA),使另一条双链DNA(T-DNA)通过,从而解决复制、转录及染色体分离过程中产生的超螺旋与缠结问题,是维持染色体拓扑稳定性不可或缺的酶类。此前研究已部分解析了与G-DNA结合的II型拓扑异构酶结构,但对于T-DNA被酶捕获和转运这
大鼠大脑皮层神经元细胞培养实验
机械性划割培养 酶消化法 实验方法原理 SD胎鼠脑皮层神经元体外培养7 d ,微量移液器塑料滴头于培养孔内机械性划割培养之神经元,依划割程度不同
猕猴大脑皮层单细胞空间分布图谱发布
由860亿个神经元组成的人类大脑,就像一座结构精巧的迷宫。为了绘制出这座迷宫的地图,脑科学家们将目光聚焦在猕猴——这种与人类最接近的灵长类模式动物上,它的大脑包含超过60亿个神经元。 7月12日23时,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)联合华大生命科学研究院、临港实验室
心理所揭示大脑皮层形态和功能的关联
脑的结构特征是实现脑功能的物质基础。在微观层面,不同类型的神经元及神经元之间的突触联系结构决定了神经网络的计算机制,从而在本质上决定了神经网络的功能,神经科学家已经开展了大量工作来研究微观层面上的神经网络结构如何实现简单的功能。复杂的脑功能则依赖于更大规模的全脑神经网络来实现,但至今尚不清楚复杂
大鼠大脑皮层神经元细胞培养实验
机械性划割培养 酶消化法 实验方法原理 SD胎鼠脑皮层神经元体外培养7 d ,微量移液器塑料滴头于培养孔内机械性划割培养之神经元,依划割程度不同
猕猴大脑皮层单细胞空间分布图谱发布
由860亿个神经元组成的人类大脑,就像一座结构精巧的迷宫。为了绘制出这座迷宫的地图,脑科学家们将目光聚焦在猕猴——这种与人类最接近的灵长类模式动物上,它的大脑包含超过60亿个神经元。 7月12日23时,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)联合华大生命科学研究院、临港实验室
中国科大利用拓扑单极子实现光驱动液晶斯格明子拓扑转换
近日,中国科学技术大学物理学院彭晨晖教授、蒋景华研究员团队与香港科技大学张锐教授合作,在向列相液晶体系中实现了通过光控拓扑单极子介导的半斯格明子拓扑动态转换,并成功将单极子作为载体实现了胶体颗粒的可控输运。这一成果为拓扑物态的非平衡调控和微纳尺度物质输运提供了全新途径。相关研究成果于10月16日以“
生化与细胞所建立鉴定内质网跨膜蛋白拓扑结构的新方法
4月18日,国际学术期刊PLoS One在线发表了中科院上海生命科学研究院生化与细胞所胡红雨课题组的研究论文A Redox-Sensitive Luciferase Assay for Determining the Localization and Topology of Endoplasmi
研究揭示中间前体细胞能调节大脑皮层生长
香港科技大学9月16日表示,该校理学院院长、分子神经科学国家重点实验室主任叶玉如领导的研究团队,此前全球首次成功确定一种干细胞“中间前体细胞”可精准调控大脑皮层的生长,解开特定蛋白与“自闭症”等相关疾病成因的谜团。 当天,叶玉如在新闻发布会上分享这次研究成果。大脑皮层是哺乳动物大脑的最主要
迄今最大脑皮层神经网络研究成果发布
结合高通量功能成像技术制作的皮层神经元网络,达到单细胞的分辨率,其中每一根“线”及它们之间的连接都能看见,一些神经元根据它们在活脑中的活动方式被编成不同颜色。这也是功能连接组学上的最新样本。 科技日报北京3月29日电 (记者常丽君)据美国艾伦脑科学研究所消息,由该所和哈佛医学院(HMS)、弗兰
人类大脑皮层新鉴定出75种不同细胞类型
据英国《自然》杂志22日发表的一项研究,美国艾伦脑科学研究所科学家利用单核RNA测序技术,鉴定出了人类大脑皮层某区域中的75种不同细胞类型。通过与小鼠的类似脑区比较,研究人员发现了二者在结构和细胞类型方面的相似性,但也存在相当多的差异。这强调了在研究模式生物之外,直接研究人脑的重要性。 人脑的
Neuroimage:大麻使用者大脑皮层存在过度激活
德克萨斯大学达拉斯分校BrainHealth中心最近的研究表明,与非使用者相比,大麻使用者在大脑休息状态下的大脑皮层活跃水平相对较高。 该研究的主要作者,脑保健中心的研究科学家Shikha Prashad博士说,由此产生的“吵闹的大脑”可能会损害大脑活动并破坏认知过程。 “这项研究是第一个描