可降解超低功耗人工突触研制成功,将记忆保持时间延长至近百分钟
韩国蔚山科学技术院科学家研发出一种完全可生物降解、性能稳定且能耗极低的人工突触,其由贝壳、豆类和植物纤维等天然环保材料制成,能将记忆保持时间延长至近100分钟。这种装置不仅为可持续神经形态技术的发展开辟了新方向,也有助缓解电子垃圾激增等问题。相关成果发表于最新一期《自然·通讯》杂志。研究示意图。图片来源: 《自然·通讯》 传统人工突触常受限于功耗高、寿命短,为攻克这些难题,团队采用天然可生物降解聚合物,构建出分层结构,设计了这款能模拟大脑突触功能的仿生装置。 该装置结构类似微型“三明治”:两层离子活性层之间,夹着一层由植物茎提取的醋酸纤维素制成的离子结合层,其余材料则来源于贝壳与豆类。通电时,装置内的钠离子(功能类似天然神经递质)被释放,通过界面结合产生“离子—偶极耦合”效应。即使在停止刺激后,部分离子仍可保留,使装置能产生级联响应,支持短期与长期记忆等多种突触可塑性。 尤为突出的是,这种人工突触的记忆保持时间长达10......阅读全文
可降解超低功耗人工突触研制成功,将记忆保持时间延长至近百分钟
韩国蔚山科学技术院科学家研发出一种完全可生物降解、性能稳定且能耗极低的人工突触,其由贝壳、豆类和植物纤维等天然环保材料制成,能将记忆保持时间延长至近100分钟。这种装置不仅为可持续神经形态技术的发展开辟了新方向,也有助缓解电子垃圾激增等问题。相关成果发表于最新一期《自然·通讯》杂志。研究示意图。
突触核蛋白与synphilin1蛋白结合
Engelender等运用酵母双杂交技术发现synphilin-1蛋白能作为调节分子将α-突触核蛋白锚钉在参与囊泡转运和细胞骨架功能的蛋白分子上面[25];synphilin-1蛋白是一个90kDa的胞内蛋白质,含有ANKYRIN样重复单位、一个螺旋结构域和可能的ATP/GTP结合位点;Kawa
神经突触仿生器件研制成功
记者日前从东北师范大学获悉,在国家自然科学基金及国家重大科学研究计划的资助下,该校刘益春研究组利用InGaZnO材料,构造了具有自主学习和记忆能力的神经突触仿生器件,在单一无机器件中实现了多种生物突触功能。相关成果发表在国际学术期刊《先进功能材料》上,并被选为标题页文章进行了重点报道。 据
宽光谱光电突触器件研究取得进展
随着计算机视觉技术在自动驾驶、智能机器人和智能制造等领域的应用,传统的视觉系统因串行处理方式导致功耗增加和信息延迟等问题,逐渐难以满足日益增长的算力需求。神经形态视觉系统因低功耗、高数据处理速度等优势,成为计算机视觉领域的研究热点。当前,一体化神经形态器件在宽谱探测、弱光检测和数据保持等方面存在不足
我国研究发现突触稳态调控的结构基础
突触后谷氨酸受体减少会产生逆向信号诱导突触前神经递质释放的增加以维持突触传递功能,这个调控过程称为突触稳态。突触后受体如何跨突触逆向影响突触前结构和功能是神经生物学研究的核心科学问题。突触结构和功能的紊乱与精神分裂症、自闭症及智力发育迟缓等多种神经精神疾病密切相关,解析突触后谷氨酸受体如何调控突
关于突触前膜的基本信息介绍
突触前膜即突触前成分相对应的胞膜。神经元轴突末梢的分支膨大构成突触小体,突触小体膜称为突触前膜。兴奋时,突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质。突触前膜与突触间隙、突触后膜组成突触。兴奋在两个神经元之间传递时单向的的原因:由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触
突触蛋白聚糖的基本信息
中文名称突触蛋白聚糖英文名称agrin定 义一种硫酸乙酰肝素蛋白聚糖,其核心蛋白质含4个不同的结构域。在突触形成过程突触蛋白聚糖促进突触后肌纤维和突触前运动神经元的分化;并在免疫突触的形成、细胞骨架的组织,以及病态肌肉的功能改善中,均起一定作用。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),糖类(二级
Nature惊人发现:神经元通讯无需突触
十一月二十一日的Nature杂志上发表了一项新研究,显示果蝇触须中相邻的嗅觉神经元可以相互阻断,即使二者并没通过突触直接相连。这种通讯手段被称为ephaptic coupling,神经元通过电场使其邻居沉默,而不是通过突触传递神经递质。 “Ephaptic coupling这一理论
《Science》极早期发育时期惊现神经突触
大脑新皮层(cerebral neocortex)掌权人脑功能,如有意识的思维和语言。在新皮层中,数十亿神经元被精确排列成有序的6层结构。在婴儿时期,这些神经元有次序地生成,再迁移至大脑表面。 “亚板神经元(subplate neurons)”是新皮层首批出现的神经元之一,它们在新皮层发育时短
宽光谱光电突触器件研究取得进展
随着计算机视觉技术在自动驾驶、智能机器人和智能制造等领域的应用,传统的视觉系统因串行处理方式导致功耗增加和信息延迟等问题,逐渐难以满足日益增长的算力需求。 神经形态视觉系统因低功耗、高数据处理速度等优势,成为计算机视觉领域的研究热点。当前,一体化神经形态器件在宽谱探测、弱光检测和数据保持等方面
我国科研团队揭示突触群体组织原则
4月24日,记者从深圳理工大学(筹)获悉,该校生命健康学院助理教授周航研究团队与合作者通过大量实验研究,首次揭示大脑海马区神经元树突分枝上突触群体结构与功能的组织原则。相关研究成果发表在《自然·通讯》上。近年来,大量实验证据表明,树突分枝是大脑处理信息的基本结构与功能单元,该研究对于理解学习与记忆的
突触核蛋白协助SNARE复合体功能介绍
SNARE复合体在囊泡与细胞膜的融合的过程中起着重要的作用,它包括两个成分v-SNARE(VAMP)位于囊泡上,t-SNARE(syntaxin,SNAP-25)位于突触前膜,两者相互配对并形成稳定的SNARE复合体,在复合体的形成过程中,释放出来的能量将囊泡与突触前膜拉近,而半胱氨酸铰链蛋白-
减缓帕金森发病进程?α突触核蛋白功能强大!
近日,一项刊登在国际杂志Journal of Parkinson's Disease上的研究报告中,来自乔治城大学医学中心等机构的科学家们通过研究发现,靶向作用肠道中的α-突触核蛋白(alpha-synuclein)或能有效减缓帕金森疾病的进展。图片来源:University of Gr
中国科研人员解密神经突触“黑匣子”
记者10日从中国科学技术大学获悉,该校科研人员在利用冷冻电镜解析神经突触超微结构方面取得突破,解密了神经突触“黑匣子”。 国际学术期刊美国神经科学学会会刊《神经科学期刊》(《Journal of Neuroscience》)近日以封面形式报道了该项研究成果。 突触是大脑行为、意识、学习与记忆
离体神经突触的代谢性标记实验
试剂、试剂盒 固定剂温育液氯霉素放射自显影乳剂显影剂SDS样本缓冲液实验步骤 一、放射自显影神经元在条件培养基中培养 2d,如第十章所述。1.用一个锋利的微电极从胞体分离神经突起,并用牵引电极将胞体移出培养皿 (见第十章)。2.在培养液中加入终浓度 0.lmmol/L 氯霉素,阻断线粒体蛋白的合成。
成年小鼠岛叶皮质突触传递的长时程增强
多电极阵列记录系统应用 成年小鼠岛叶皮质突触传递的长时程增强 Long-term potentiation of synaptic transmission in the adult mouse insular cortex: multi-electrode array recordingsMing
简述突触核蛋白的伴侣蛋白样作用
Kim等发现α-突触核蛋白能够表现出类似伴侣蛋白样作用防止谷胱甘肽硫转移酶(GST)和醛缩酶在受热的条件下发生沉淀,并且还能防止二硫苏糖醇(DTT)诱导α-乳白蛋白和小牛血清蛋白的沉淀[29],这可能与α-突触核蛋白能够与发沉降过程中的蛋白质的亲水性结构域结合并稳定其结构不被破坏。
突触受体运动:发现记忆重现的新方法
神经元细胞利用总数超过1000万亿的突触实现快速交流,这些微小的结构只有一根头发宽度的十分之一,但信息传递过程却极为复杂。 突触可塑性是指突触适应神经元活动并做出反应的能力,科学界认为这一过程是记忆和学习的重要功能组成。 突触水平的神经递质受体是神经信息传导的关键。几年前,本文课题组曾发现神
人α突触核蛋白(aSynuclein)ELISA试剂盒
人α-突触核蛋白(a-Synuclein)ELISA试剂盒 (用于血清、血浆、细胞培养上清液和其它生物体液内) 原理本实验采用双抗体夹心 ABC-ELISA法。用抗人 a-Synuclein 单抗包被于酶标板上,标准品和样品中的 a-Synuclein与单抗结合,加入生物素化的抗人a-Synucle
关于神经细胞间的化学突触的简介
存在于可兴奋细胞之间的细胞连接方式,它通过释放神经递质来传导神经冲动。 化学突触(synapse)是存在于可兴奋细胞间的一种连接方式,其作用是通过释放神经递质来传导兴奋。由突触前膜(presynaptic membrane)、突触后膜(postsynaptic membrane)和突触间隙(s
离体神经突触的代谢性标记实验
试剂、试剂盒 固定剂 温育液 氯霉素 放射自显影乳剂 显影剂 SDS样本缓冲液 实验步骤
研究揭示APOE4加剧α突触核蛋白病变
科学家们已经确定了神经退行性疾病的几种遗传风险因素。在这些遗传风险因素中,载脂蛋白E(APOE)ε4等位基因(APOE4)是导致迟发性阿尔茨海默病的最强遗传危险因素,主要是通过驱动淀粉样β病理引起的。最近,人们还发现APOE4是路易体痴呆(Lewy body dementia, LBD)的一种遗
离体神经突触的代谢性标记实验
mRNA 和 rRNA 存在于树突和轴突内(VanMinnen1994;Steward1997)。令人疑惑不解的是,位于胞体外区域的 mRNA 是否真的被翻译。下面的方法可以证明神经突起确实可以不依赖胞体而合成蛋白。现代神经科学研究技术作者:U.Windhorst & H. Johansson 翻
中美学者利用冷冻电镜成功解析神经突触
记者近日从中国科学技术大学获悉:该校科学家在国际上首次利用冷冻电镜技术对完整神经突触进行系统性定量分析,既推动了对突触超微结构与功能这一“黑匣子”的解密,又为突破冷冻电镜技术在复杂细胞体系中原位解析生物大分子复合物的组织结构这一技术难题奠定了基础。成果于日前以封面论文形式发表在国际学术期刊《神经
研究揭示突触囊泡运输调控新机制
突触是神经元信号传递的关键结构,由信号输出的突触前膜和信号输入的突触后膜组成。突触前膜蕴含大量包裹了神经递质的突触囊泡,这些囊泡聚集在突触前膜的活性区,一旦动作电位到达突触前膜,停泊在活性区的突触囊泡与细胞质膜融合,神经递质释放到突触间隙,并被突触后膜受体捕获,从而实现信息的传递。UNC-104/K
研究团队成功开发高耐久柔性突触半导体材料
据韩国成均馆大学消息称,该校电子电气工学系研究团队成功开发了高耐久性柔性突触半导体元件。研究成果刊登在国际学术期刊《科学观察》上。 近年来,物联网技术在便携式智能设备领域应用需求迅速增加,特别是柔性电子(Flexible Electronics)在机器人工程及智慧保健医疗领域的应用备受关注。研
遗传发育所发现神经突触发育的调控机制
神经突触是高度特化的细胞间连接,负责神经元与其靶细胞之间的信息传递。对突触形成和生长发育进行深入研究,不仅有利于阐明大脑发育和功能的分子机制,而且可以加深对相关神经精神疾病发病机制的认识。已知BMP(bone morphogenetic protein:骨形成蛋白)信号通路对多种组织器官包括大脑
α突触核蛋白或能有效减缓帕金森疾病的发展?
近日,一项刊登在国际杂志Journal of Parkinson's Disease上的研究报告中,来自乔治城大学医学中心等机构的科学家们通过研究发现,靶向作用肠道中的α-突触核蛋白(alpha-synuclein)或能有效减缓帕金森疾病的进展。图片来源:University of Gr
研究团队成功开发高耐久柔性突触半导体材料
据韩国成均馆大学消息称,该校电子电气工学系研究团队成功开发了高耐久性柔性突触半导体元件。研究成果刊登在国际学术期刊《科学观察》上。 近年来,物联网技术在便携式智能设备领域应用需求迅速增加,特别是柔性电子(Flexible Electronics)在机器人工程及智慧保健医疗领域的应用备受关注。研
利用冷冻电镜成功解析神经突触超微结构
记者从中国科大获悉,该校合肥微尺度物质科学国家研究中心与生命科学学院毕国强、刘北明与周正洪教授合作课题组的研究成果——利用冷冻电子断层三维重构技术(cryoET)与冷冻光电关联显微成像技术解析神经突触超微结构。图片来源网络 2月7日,美国神经科学学会会刊《神经科学杂志》以封面形式报道了这一成果