新技术为“脑计划”铺路

电子显微镜下的小鼠脑组织图像 近日,一场神经学学会会议的约3万名参会者中,有近5000人蜂拥至一个礼堂,观看美国哈佛大学神经学家Jeff Lichtman展示其研究成果——老鼠大脑的切片。当它们被放大在几块大型投影屏幕上时,其中一部分类似圆柱体的组织以史无前例的精细度被呈现出来:680个神经纤维,79个树突,774个突触。化学信号通过这些链接从一个神经元传到另一个神经元。 被展示的脑皮层只占小鼠大脑的十亿分之一,如此精确的细节在几年前还是不可想象的。但是近年来,高通量的进步和自动化电子显微镜的发展使Lichtman的团队正在“开启一个新时代”。马里兰州贝塞斯达市美国国家神经疾病和中风研究所(NINDS)项目主管Yuan Liu说,研究人员可以在单个突触层面研究大脑回路。NINDS为Lichtman的研究提供资金。 对于Liu而言,Lichtman的发言是这次会议最精彩的部分,因为他的报告展示了在未来的某一天......阅读全文

新算法可模拟人脑整体神经电路

   下一代超级计算机利用新算法,可模拟人脑整体神经电路。图片来自网络  科技日报东京3月28日电 (记者陈超)日本理化学研究所日前宣布,他们的一个国际联合研究小组成功开发出模拟人脑整体神经电路的算法,可在下一代超级计算机上应用。新算法不仅节省内存,也能大幅提高现有超级计算机上的脑模拟速度。  神经

Nature:人脑皮层前体细胞可产生兴奋性和抑制性神经元

  人脑皮层前体细胞在神经发育过程中,可产生兴奋性神经元和胶质细胞,但能否产生抑制性神经元仍不清楚。近日,美国加州大学旧金山分校的研究团队在《Nature》发表了题为“Individual human cortical progenitors can produce excitatory and i

7T磁共振实现外膝体功能分层和视皮层功能柱成像

  利用安装在中科院生物物理所的我国首台7T人体磁共振成像系统,研究者成功获得人脑外侧膝状体的功能分层和视皮层的功能柱成像,表明我国高分辨率人脑功能成像技术又登上一个新的台阶。  外侧膝状体(外膝体)是皮层下视觉通路上重要的视觉核团,具有精细的分层结构,不同类型的神经元分离在不同的细胞层中,很适合研

PNAS:何生团队揭示人类大脑中注意对神经活动共变性的调节机制

  中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室认知研究人员何生、张杰栋和江勇通过7T超高场磁共振获取了人脑视觉皮层在不同注意状态下的高分辨率功能信号,首次在人脑中发现了注意状态对于神经活动共变性的调制作用。  该研究以:Different roles of response covariab

让“机器脑”类人脑,关键何在?

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514622.shtm

科学家绘出人脑进化“开关”调控图

  美国耶鲁大学医学院和科维理神经科学研究所合作的一项最新研究表明,在人类大脑皮层的进化过程中,在已知的DNA调控因子区,有数千个基因“暗”开关被打开和增强,这些启动因子和增强因子驱动了大脑皮层中与自觉思考和语言相关的脑区的基因表达。相关论文发表在近期的《科学》杂志上。   据每日科学网站报道,

科学家绘出人脑进化“开关”调控图

   美国耶鲁大学医学院和科维理神经科学研究所合作的一项最新研究表明,在人类大脑皮层的进化过程中,在已知的DNA调控因子区,有数千个基因“暗”开关被打开和增强,这些启动因子和增强因子驱动了大脑皮层中与自觉思考和语言相关的脑区的基因表达。相关论文发表在近期的《科学》杂志上。  据每

德国科学家发现“基因改造”可使鼠脑近似人脑

  如果一个“正确”的基因以“正确”的方式在“正确”的干细胞中表达,鼠脑就可能具备灵长类动物的大脑特征。马普分子细胞生物学和遗传学研究所(德累斯顿)的科学家改变了小鼠胚胎大脑皮质神经元祖细胞中转录因子Pax6的活性,使其与人脑趋同。结果表明,这些细胞的行为与灵长类大脑祖细胞类似。经过“改造”,祖细胞

人脑中间神经元多样性的发育机制研究取得进展

  中国科学院生物物理研究所王晓群研究员与北京师范大学吴倩教授联合伦敦国王学院Oscar Marin教授在《Science》杂志上发表了题为“Mouse and human share conserved transcriptional programs for interneuron develo

Science:研究解析人脑中间神经元多样性的发育机制

  中间神经元是大脑皮层中除兴奋性神经元之外的另一类重要的神经元,通过释放GABA调节兴奋性神经元的活动。中间神经元异常会打破神经网络中的兴奋-抑制平衡,导致癫痫、自闭症、精神分裂等神经精神疾病。大脑中的中间神经元在形态、基因表达、环路连接以及神经电生理活动模式等方面表现出丰富的多样性,而中间神经元

研究解析人脑中间神经元多样性的发育机制

  中间神经元是大脑皮层中除兴奋性神经元之外的另一类重要的神经元,通过释放GABA调节兴奋性神经元的活动。中间神经元异常会打破神经网络中的兴奋-抑制平衡,导致癫痫、自闭症、精神分裂等神经精神疾病。大脑中的中间神经元在形态、基因表达、环路连接以及神经电生理活动模式等方面表现出丰富的多样性,而中间神经元

研究揭示脑网络中枢节点生理基础

  日前,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室贺永课题组和美国国立卫生研究院药物成瘾研究所杨一鸿教授团队,通过功能连接与脑血流的相关性研究,揭示了人脑功能网络中枢节点的生理基础。相关研究成果近日在线发表于美国《国家科学院院刊》。   “人脑是自然界中最复杂的系统之一。人脑功能网络中的绝大多

德国科学家证明高低级脑区间用多个频段沟通信息

  人脑不同通道的放电:在α、β、γ频段活跃的神经元各有不同频率,这样确保了不同脑区之间的信息交流往来,而不会使信息流发生混合。  人脑认知外部世界,视觉皮层要把外部信息从低级脑区传到高级脑区,但信息也会反向流动,那么大脑如何知道信息该怎么走呢?据每日科学网站近日报道,德国恩斯特·斯特格曼神经科学研

研究解析人脑中间神经元多样性的发育机制

  中间神经元是大脑皮层中除兴奋性神经元之外的另一类重要的神经元,通过释放GABA调节兴奋性神经元的活动。中间神经元异常会打破神经网络中的兴奋-抑制平衡,导致癫痫、自闭症、精神分裂等神经精神疾病。大脑中的中间神经元在形态、基因表达、环路连接以及神经电生理活动模式等方面表现出丰富的多样性,而中间神经元

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

猕猴大脑皮层细胞类型分类树发布

  大脑由哪些细胞组成、这些细胞的空间分布有什么规律,是脑科学的基本问题。7月12日,中国科学家在国际期刊《细胞》在线发表了题为《单细胞空间转录组揭示猕猴大脑皮层的细胞类型组成及分布规律》的研究论文,发布了猕猴大脑皮层单细胞空间分布图谱,为进一步研究各类神经元之间的连接提供了分子细胞基础。  此项研

科学家计划利用计算机模拟完整人脑

  科学家们将利用有史以来功能最强大的计算机,来实现世界上对完整人类大脑的首次模拟。  由欧洲联盟提供资金的人类大脑计划的一个主要目的是获得对于从阿尔茨海默氏症到抑郁症的各种神经疾病的新认识,并试验新的药物和其他治疗。另一个目的将是验证这样一种机器是否可能生成一种新的类人智能形式。  领导

3D打印模型研究证实脑褶皱形成缘于脑皮层变形不稳定

  人脑有明显的丘峰和沟谷,从进化角度很容易解释,但人们却很难理解大脑褶皱的形成细节。据美国哈佛大学网站消息,该校研究人员与芬兰和法国科学家合作,证明了虽然细胞许多分子过程很重要,但最终导致脑褶皱形成的是脑皮层变形的力学不稳定性机制。  从进化角度说,人脑褶皱之所以这样,是要在小空间里装下更大的脑皮

类器官进展人鼠混合大脑类器官首次对视觉刺激做出反应

  随着干细胞技术的不断进步,源自人诱导多功能干细胞(human induced pluripotent stem cells, hiPSCs)的脑类器官已成为疾病模型中的热门话题。脑类器官有望为药物筛选、精准医学、神经修复等领域带来新的发展契机。  脑类器官的优势体现在下面两个方面:  -与二维细

脑循环的简介

  脑循环是特殊区域循环的最重要组成部分。例如人脑的耗氧量约为全身耗氧量的1/5,人脑血流量约占全部心输出量的13%~15%。充足的脑血流量是保证脑部正常活动的首要条件。脑血流供应不足很快会严重影响脑的功能。大脑皮层对脑循环缺血和血中缺氧非常敏感,脑循环血中缺氧半分钟或完全阻断脑血流10秒钟即会导致

皮层/海马神经元的原代培养

实验方法原理 神经元在发育过程中早于胶质细胞,因此通常选择胎鼠做脑内神经元培养。一般取El7-l8d孕大鼠或El4-16d孕小鼠做神经元培养。新生1d的仔鼠也可以用来培养神经元,但培养成功后杂细胞较多,有时需要进一步纯化。这两个部位的细胞培养方法类似实验材料 El7-18d孕大鼠或E14-16d孕小

揭示!抑郁症与睡眠问题的脑调控机制

  罹患抑郁症何以通常伴有睡眠问题?由复旦大学科学家领衔的国际合作团队在脑神经机制层面为这一问题给出答案。其研究结果显示,外侧眶额皮层,楔叶以及背侧前额叶皮层等脑区,共同构成抑郁问题与睡眠质量关系的脑神经环路基础。这一研究有望为改善抑郁症患者睡眠质量问题,甚至给治疗抑郁症带来革命性突破。  近日,该

美国“脑计划”取得重大进展:哺乳动物大脑详图可供研究

小鼠大脑图谱旨在解析小鼠大脑的基因组学基础形式和功能,可作为相关人类研究的模型。在人脑组织切片上进行的神经元数字重建叠加。图为人脑最外层新皮层内侧颞回中的几种不同类型的神经元。一种高度专业化的人类神经元——CARM1P1神经元,可在大脑中发送远程连接,也可能选择性地易受阿尔茨海默病的影响。转基因小鼠

新研究精确定位人脑“神经罗盘”

发表在最新一期《自然·人类行为》杂志上的研究中,英国伯明翰大学和德国慕尼黑大学研究人员首次精确定位大脑内部“神经罗盘”的位置,人类正是利用该“罗盘”在空间中自我定位并在环境中实现导航。该研究确定了大脑内精细调节头部方向的信号,研究结果与在啮齿类动物中发现的神经编码相当。这对于理解帕金森病和阿尔茨海默

为什么人类大脑与众不同?答案在ASPM基因

  通过使一个与人类小头畸形相关的基因失活,研究人员得到第一只神经系统变异的雪貂。霍华德休斯医学研究所(HHMI)的研究者Christopher Walsh说,尽管该工作的初衷是研究人脑疾病及其发展,但这一结果也揭示了人类大脑在演化过程中体积不断增加的机制。   “我是一名神经科学家,一直在研究儿

心理所研究发现长期太极拳训练可改变大脑皮层厚度

  太极拳作为一种吸取了中国古典哲学和传统中医理论的体育锻炼活动,以内外兼修、柔和缓慢、轻柔灵活为特点,受到各国人的亲睐和广泛传播。多年来,太极拳研究仅停留在健康效应的行为学层面,对于太极拳是如何作用于中枢神经系统结构和功能,从而提高身体和心理健康水平的,鲜见报道。   中科院心理研究所行为科学重

中科院绘制246个精细亚区的全新人类脑图谱

  中国科学院日前发布消息,该院自动化研究所脑网络组研究中心蒋田仔团队联合国内外其他团队经过6年的努力,成功绘制出全新的人类脑图谱,即脑网络组图谱。  该项研究的最新成果——全脑精细分区图谱及其全脑连接图谱在国际学术期刊《大脑皮层》上在线发表。  中科院自动化所团队突破了100多年来传统脑图谱绘制的

人脑拥有一致基因设计但生化功能极复杂

据物理学家组织网9月20日(北京时间)报道,艾伦脑科学研究所通过对“艾伦人脑图谱库”的大规模深入分析发现,虽然人类群体中存在各种不同的人格,也有着各种认知天才,但人脑却有着更多的相似性而非不同,不同的人脑有着一致的基因设计蓝图,并拥有极为复杂的生化功能。相关论文发表在最近出版的《自然》杂志上。

老年性脑萎缩的症状介绍

  老年人脑萎缩[3]之以小脑病理改变为主的小脑萎缩:老年性脑萎缩的临床多出现步态不稳,共济失调,语言蹇涩、呛咳等。  老年人脑萎缩之退行性脑萎缩:老年性脑萎缩是以大脑、小脑及橄榄桥不同程度的萎缩、变性出现的脑功能减退、神经功能障碍,痴呆为主要表现的老年性常见、多发病。  老年人脑萎缩之局限性脑萎缩

人脑类器官有了“跨物种整合”模型-有助探索未知疾病

英国《自然》发表的一项神经科学研究发现,人类干细胞来源的类脑组织能与新生大鼠的大脑整合,还会影响其行为。研究结果或能提高人们构建人类神经精神疾病实际模型的能力。人类干细胞培养的大脑类器官是一种很有潜力的平台,可以模拟人类发育和疾病。然而,体外生长的类器官缺少在真实有机体中存在的各种连接,这会限制类器