多巴胺机制将改写学习科学认知
杜克大学神经科学家Richard Mooney与John Pearson领衔的研究揭示:幼鸟练唱时,大脑基底节释放的多巴胺像一枚「内在指南针」,告诉它练习是否见效。这一发现或将改写我们对「无外部奖励也能学习」的科学认知。 研究团队把雄性幼斑胸草雀放入隔声房间自由练唱,并借助机器学习模型分析数千次演唱、逐次评分。第一作者、杜克神经生物学博士生Jiaxuan Qi参与的实验,还用基因改造蛋白制成的微型传感器监测基底节多巴胺——这种传感器在神经化学物质释放时会发光。 斑胸草雀只有雄性鸣唱;幼鸟先听父亲歌声并记忆,再像婴儿咿呀学语般逐步变得像歌。从破壳到熟练演唱约需三个月,每天可多达10,000次练习。 结果令人意外:无论是否唱准,只要幼鸟练习,基底节多巴胺便开始攀升——任何歌唱努力都激活了奖赏通路。而当一个个体的表现优于其年龄典型水平时,多巴胺激增更明显;退步时信号略弱,机制令人玩味。 Qi说:「表现越好,多巴胺增加越多。」这解释了......阅读全文
斑胸草雀会“胎教”
斑胸草雀是较常见的雀形目梅花雀科的鸟类,原产于澳大利亚东部、新几内亚的热带森林,中国在20世纪50年代从澳大利亚引进,目前为饲养的观赏鸟。此鸟体长10厘米左右,全体羽色青蓝灰色,头部呈蓝灰色,嘴基的两侧及两眼下方均有黑色羽纹。最明显的特征是飞羽深灰褐色,尾羽较短为黑色并有较规则白色横斑,故名斑马
多巴胺机制将改写学习科学认知
杜克大学神经科学家Richard Mooney与John Pearson领衔的研究揭示:幼鸟练唱时,大脑基底节释放的多巴胺像一枚「内在指南针」,告诉它练习是否见效。这一发现或将改写我们对「无外部奖励也能学习」的科学认知。 研究团队把雄性幼斑胸草雀放入隔声房间自由练唱,并借助机器学习模型分析数千次演
人类舞蹈病的基因缘何让鸟儿不唱歌?
在宠物市场,模仿能力强、鸣叫声悦耳动听、外表漂亮的鸟儿总是很受欢迎,有歌声婉转动听的画眉鸟,有叫声高亢明亮的夜莺,有高贵漂亮的金丝雀,有羽色艳丽的黄鹂鸟,有象征吉祥的喜鹊,也有擅长模仿的八哥,这些都是供人观赏的宠物鸟。 除了宠物鸟,还有一些善于鸣唱的鸟儿,如来自澳洲的斑胸草雀等,由于某些与人类
Science:看鸟类是怎么学习唱歌的
也许斑胸草雀的叫声有时候并不那么好听,甚至不如宠物狗的吠声。但是,在雄性斑胸草雀求偶的时候唱歌的声音却十分婉转动听,而且变化无穷。最近,一项研究解释了为什么这种鸟会哼出如此多的旋律。实际上,当幼鸟跟着父亲学唱歌时,会自动把之前已经学会的乐句过滤掉,这样就能够专注于学习不熟悉的部分。这一机制也适用
鸣禽求偶受何影响?“音值”或比“颜值”更重要
国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇动物行为研究论文认为,雄性斑胸草雀只有精通求偶鸣唱才能找到配偶。这项研究发现,对于这些鸣禽来说,鸣唱中音节(单个声音)的分布会影响雌性的配偶选择。该论文介绍,对于很多鸣禽来说,雌性偏好被认为驱使雄性建立了丰富的鸣唱曲库,不过,约有三分之一的鸣禽只会一种鸣唱,但之前
华大基因、卡迪夫大学联合发表Nature子刊新文章
来自英国卡迪夫大学、深圳华大基因研究所等处的研究人员近日完成了对游隼和猎隼的基因组测序,提供了关于捕食生物生活方式演变的一些新认识,相关论文“Peregrine and saker falcon genome sequences provide insights into evolution o
研究揭示单配制鸟类雌性面对择偶代价时的灵活繁殖策略
达尔文性选择理论认为,雌性对交配对象的选择偏好推动了雄性二型特征进化。然而,雌性个体过于挑剔所带来的代价可能阻碍这种“挑剔”的进化。具体来说,在一夫一妻配偶制度中,当群内雌性“心仪”相同的雄性时会导致激烈的配偶选择竞争,这种对配偶选择的挑剔或导致雌性最终无法找到合适的伴侣,进而放弃繁殖。然而,关
Nature:革命性技术遭质疑,牵一发而动全身?
光遗传学是 神经学领域的革命性技术,诞生至今已经有十年了。该技术是将光敏通道蛋白添加到想要研究的神经元中,通过光照选择性开启这些通道,激活或者沉默目标神经 元。光遗传学技术可以实现精确的时间和空间控制,是深入理解神经系统的有力工具,有助于探索神经元功能、神经元兴奋性、突触传递等问题。 然而科学
谷歌AI自动重构3D大脑-最高精度绘制神经元
[新智元导读]AI能够映射大脑神经元。人类大脑包含大约860亿个神经元,并且一个立方毫米的神经元可以产生超过1000TB的数据。由于其庞大的规模,绘制神经系统内部结构的过程是计算密集和繁琐的。为了加速这一过程,谷歌和德国马克斯普朗克神经生物学研究所的研究人员开发了一种基于深度学习的系统,可以自动
胚胎用“听”为进入外部世界做准备
众所周知,爬行动物依赖温度决定卵中幼崽的性别。现在,研究人员在5月26日出版的Cell Press细胞出版社旗下期刊Trends in Ecology & Evolution 上写道,许多不同动物物种的胚胎也依赖声音信号做出重要决定。他们称这种现象为“声音发育程序”。 澳大利亚迪肯大学的Myle
游隼和猎隼基因组研究成果发表
猎隼 游隼 3月25日,由英国卡迪夫大学、深圳华大基因研究院等联合完成的游隼、猎隼基因组研究成果,在《自然—遗传学》杂志上在线发表。据悉,这是猛禽基因组成果首次被发表。该研究为科研工作者从全基因组水平探究游隼和猎隼的捕食性提供了一个全新视角,对深入探究游隼和猎隼的起源、进化及其他生物学特性具
细胞重编程研究新突破:非哺乳类动物重编程
将已分化的细胞重编程,令其恢复多能性是一项重要的科学突破,这一成果也因此荣获了2012年诺贝尔生理/医学奖——两位科学家因证明“成熟细胞能被重编程恢复多能性”站在的科学的最高领奖台上。不过到目前为止,这种多能性重编程应用主要还是限制在哺乳动物中。 近期一组研究人员在9月3日的eLife杂志
光遗传技术在调控神经系统与疾病治疗领域的应用
光能控制语言和行为光,可以是冬日的暖阳,夜空的星月,蛰伏的萤虫,令人期盼的万家灯火……光也可以作为一种工具,控制行为,控制语言!这在神经科学领域已经得到证实,美国德州大学西南医学中心研究团队成功以光控植入记忆的方式教导鸟类唱歌。 研究团队对幼年雄性斑胸草雀进行实验,斑胸草雀通常通过模仿父亲的歌声来学
鹦鹉学舌神经机制获揭示
鹦鹉学舌的能力让它们成为很多人的宠物伙伴。美国科学家发现,能学人说话的虎皮鹦鹉和人类产生复杂声音的大脑机制相似,它们特定脑区的工作方式与人脑言语相关脑区相近。为此,他们认为鹦鹉可以成为研究言语和开发言语治疗的良好模型。相关研究3月20日发表于《自然》。 人类言语是一种复杂的交流形式,需要精准控
《自然》(20240404出版)一周论文导读
Nature, 4 April 2024, Volume 628 Issue 8006《自然》2024年4月4日,第628卷,8006期拉德克里夫波在振荡▲ 作者:Ralf Konietzka, Alyssa A. Goodman et al.▲ 链接:https://www.nature.com/
世界首次发表猛禽基因组成果
由英国卡迪夫大学、华大基因等联合完成的游隼、猎隼基因组研究成果,近日在《自然》杂志在线发表。该研究为科研工作者从全基因组水平探究游隼和猎隼的捕食性提供了一个全新的视角,对深入探究游隼、猎隼的起源、进化及其他生物学特性研究具有重要价值。这是世界上首次猛禽基因组成果被发表。 游隼和猎隼都属于猛
多国科研人员完成“珍珠鸟”基因组测序
测序结果将有助于研究人类语言的基因基础 4月1日出版的英国《自然》杂志刊登报告说,一个国际科研小组已完成对别称“珍珠鸟”的斑胸草雀的基因组测序,由于这种歌声动听的鸟儿学习鸣叫的过程与人类学习语言过程颇为相似,测序结果将有助于研究人类语言的基因基础。 该科研小组由美国、英国、德国等多国
瑞典学者发现鸟类识别地球磁场能力可能与眼部蛋白有关
瑞典一项新研究发现,鸟类识别地球磁场的能力可能与眼部的一种蛋白有关。图片来源于网络 有一种理论认为,鸟类感知地球磁场的受体可能存在于眼睛中。如今,瑞典隆德大学研究人员分析了斑胸草雀眼睛中的各种蛋白,发现一种叫Cry4的蛋白与其他蛋白不同:只有Cry4蛋白能够一整天内或在不同的光照条件下维持在一
鸟类识别磁场能力可能与眼部蛋白有关
新华社北京4月10日电 瑞典一项新研究发现,鸟类识别地球磁场的能力可能与眼部的一种蛋白有关。 有一种理论认为,鸟类感知地球磁场的受体可能存在于眼睛中。如今,瑞典隆德大学研究人员分析了斑胸草雀眼睛中的各种蛋白,发现一种叫Cry4的蛋白与其他蛋白不同:只有Cry4蛋白能够一整天内或在不同的光照条件
古老病毒序列,竟可调控鸟类大脑基因!
病毒与宿主在漫长的演化过程中的相互作用,会对宿主产生深远的影响。近日,我国科学家最新发现了古病毒与鸟类演化的有趣关联。研究人员发现,古老病毒曾经插入到鸟类DNA中,并伴随着雀形目鸟类的物种大爆发,从而在鸟类宿主里不断增殖。有意思的是,鸟类不仅可以高效的清除掉增殖的病毒DNA,有时还会利用残余的病毒来
Nature-Genetics-:发现鸭对禽流感产生免疫反应的基因
近日,《自然—遗传学》期刊发表了鸭基因组的全序列,并找出令鸭子对禽流感产生免疫反应的遗传基因。此一发现将有助科学家进一步了解水禽的免疫保护机制。 最近出现的H5N1亚型禽流感病毒已在家禽中广泛散布,而鸭子更被视为此病毒的天然宿主。早期的研究显示,鸭子能在毫无症状的情况下传播流感病毒。
模拟电路设计系列讲座:介绍和学习动机
最近几年芯片领域似乎有个必然的发展趋势,就是走向数字化。由于数字技术的高度灵活性,许多信号的处理越来越多是在数字领域进行处理。然而世界毕竟是一个模拟的世界,模拟处理技术更接近于真实的物理世界。科学技术发展到今天,数字信号处理(DSP)技术固然重要,而且相信会越来越突出。但是,要让数字信号处理技术在应
美研究称多巴胺基因变异影响青少年学习成绩
凯文·比弗 美国一项最新研究称,多巴胺基因发生变异会影响青少年的学习成绩。 多巴胺是一种神经传递物质,主要负责大脑的情欲、感觉和兴奋等情绪的信息传递,也与上瘾有关。美国佛罗里达州立大学研究人员在新一期美国《智力》(Intelligence)杂志上报告说,如果青少年体内多巴胺基因中
【帕金森病】病因病理病机
病因 通常所称的震颤麻痹或帕金森病是指原发性者,是一种慢性进行性脑变性病,至今病因尚不明,有认为与年龄老化,环境因素或家族遗传因素有关。继发性者又称震颤麻痹综合征或帕金森综合征,可因脑血管病(如腔隙梗塞)、药源性(如服用酚塞嗪类或丁酰苯类抗精神病药等)、中毒(一氧化碳、锰、汞等)、
怎样能淡斑祛斑
在大家身边,总是会有一些被上天眷顾的人,看上去他们有着干净漂亮的容颜,尤其是夏天,给人一种越晒越白的错觉,丝毫不会畏惧岁月的侵蚀,让人羡慕不已。实际上,看着她们拥有的美丽,其实她们只是在保养上付出了更多的努力和坚持,才拥有自己想要的一切,那么怎样能淡斑祛斑呢?小编给大家介绍一些祛斑的食物和祛斑方法吧
-环境影响基因表达
日复一日、年复一年,我们的基因不断地和我们所生活的环境、邻居、家人,以及我们自己的心态“对话”。这些社会性互动的结果会进入我们细胞的控制室,改变基因的强弱表达,从而影响我们的习性、行为、生理、心理与健康。美国知名科学作家戴维·多布斯日前撰写了《基因的社会生活——改变你的分子组成》一文,介绍了科学
研究称环境影响基因表达
随环境改变“脾气”的小蜜蜂 几年前,美国伊利诺斯大学阿巴纳香槟分校昆虫学系的吉恩·E·鲁滨逊教授,请墨西哥南部的伙伴帮他捕获了1000只新生的小蜜蜂——500只性情温和的意大利蜜蜂和500只生性凶猛的非洲蜜蜂。这两个蜜蜂亚种在基因上相似得几乎难以分辨,但后者却在领地防御上厉害很多。 鲁滨逊
肺大泡手术拔管后左胸壁及双下肢网状瘀斑病例分析
1.临床资料 患者,男,66岁。以“肺大泡、气胸”诊断入院。胸部CT示:右肺液气胸,双肺肺气肿、肺大泡、纤维化。肺功能检查示:中重度阻塞性通气障碍。患者无高血压、糖尿病、心脑血管病等病史。完善术前检查后在全身麻醉下行胸腔镜下右肺大泡病损切除术+胸腔镜下胸膜固定术。 患者入院后行常规心电监测示:有创动
盐酸多巴胺
性状本品为白色或类白色有光泽的结晶或结晶性粉末;无臭;露置空气中及遇光色渐变深。本品在水中易溶,在无水乙醇中微溶,在三氯甲烷或乙醚中极微溶解。鉴别(1)取本品约10mg,加水1ml溶解后,加三氯化铁试液1滴,溶液显墨绿色;滴加1%氨溶液,即转变成紫红色(2)取本品,加0.5%硫酸溶液制成每1m中约含
诺贝尔物理学奖:推动机器学习技术“爆炸式”发展
还记得那个横空出世即一路“狂飙”的ChatGPT吗?2023年以来,人工智能(AI)“百模大战”从硝烟燃起到全面打响,让人应接不暇。而AI模型背后的关键技术,正是机器学习。10月8日,瑞典皇家科学院宣布,将2024年诺贝尔物理学奖授予美国科学家约翰·霍普菲尔德和英裔加拿大科学家杰弗里·辛顿,以表彰他