新型显微镜以毫秒级分辨率拍摄神经元电活动

据最新一期《自然·方法》杂志报道,美国麻省理工学院研究人员开发出一种新型显微镜,能够以毫秒级时间分辨率,对斑马鱼整个大脑中分布的神经元电活动进行成像。研究人员利用这一技术,追踪到了紫外光刺激后斑马鱼全脑范围内神经元活动的变化。这一突破性进展有望帮助神经科学家绘制这些神经网络图,从而更好地了解神经活动如何影响行为和其他大脑功能。 大脑中的神经元通过电脉冲传递和处理信息,彼此连接形成庞大网络。要理解大脑如何工作,不仅要观察单个神经元,还要了解不同脑区的神经元如何协同活动。目前,钙成像是研究神经元活动的常用方法,但钙信号变化较慢,通常只能在秒甚至分钟尺度上观察,难以捕捉快速的神经电脉冲。相比之下,电压成像可以直接记录神经元的电活动。 为了将电压成像拓展到整个大脑,研究人员改造了一种光片显微镜,并利用基因编码电压指示器监测神经元活动。当神经元产生电脉冲时,指示器会发出荧光。他们同时提高了显微镜相机的采集速度,并利用“远程重新聚焦......阅读全文

新型显微镜以毫秒级分辨率拍摄神经元电活动

  据最新一期《自然·方法》杂志报道,美国麻省理工学院研究人员开发出一种新型显微镜,能够以毫秒级时间分辨率,对斑马鱼整个大脑中分布的神经元电活动进行成像。研究人员利用这一技术,追踪到了紫外光刺激后斑马鱼全脑范围内神经元活动的变化。这一突破性进展有望帮助神经科学家绘制这些神经网络图,从而更好地了解神经

神经元的电生理检测

实验概要本部分将以大鼠脑片的神经元为例,描述神经元的电生理检测过程。本检测是利用玻璃微电极检测电流的方法,来测定单个神经元的电生理反应。主要试剂电极液主要设备玻璃微电极、显微镜、视频摄像系统、显微操作仪、膜片钳、电极holder。实验材料大鼠脑片的神经元实验步骤(1)将玻璃微电极固定在电动操作臂上。

纳米粒子从光中产生热量来操纵神经元中的电活动

  美国圣路易斯华盛顿大学的研究人员开发了一种非侵入性技术,该技术使用聚多巴胺(PDA)纳米颗粒和近红外光来操纵大脑神经元和心脏心肌细胞的电活动。带负电荷的 PDA 纳米粒子选择性地与神经元结合,吸收产生热量的近红外光,然后将热量传递给神经元,抑制它们的电活动。相关研究发表在《Advanced Ma

逼真模型再现单神经元微观活动

美国西达赛奈医学中心研究人员创建了一种极为逼真且详细的脑细胞计算机模型,将来自不同类型实验室的数据集结合在一起,呈现了单个神经元的电、遗传和生物活动的完整图景。相关论文发表在9日的同行评议期刊《细胞报告》上,有助于回答有关神经疾病甚至人类智力方面的问题,而这些问题很难通过生物实验来获得答案。 “

研究发现硅芯片再现神经元活动

   一项新研究报告了一种制造再现生物神经元电行为的硅芯片的方法。利用这种方法,有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病而导致功能异常的生物电路。  英国巴斯大学的Alain Nogaret及同事设计的微电路模仿离子通道,类似生物神经元一样整合原始神经刺激并做出响应。之后,研究者在硅芯片中再现单个海马

线粒体解码神经元活动研究获进展

  中国科学院自动化研究所研究员韩华团队通过其自主研发的电镜三维成像和快速重建技术,首次展现小鼠运动皮层锥体神经元胞体和树突中数百个线粒体的三维形态,发现神经元树突中线粒体依靠较细的“线粒体纳米管道”连接在一起(管道直径30-50纳米)的现象,有力支撑线粒体解码神经元活动的研究。  相关成果“Bra

新装置可观测神经元活动

  新华社罗马5月7日电 意大利科学家研制出一种新装置,它可以用来获取神经元活动情况的信息,为研究神经元的活动提供了新手段。   意大利媒体近日报道说,这一装置叫做“有机细胞刺激和传感晶体管”,由透明的有机微晶片构成。这种微晶片可以刺激神经元并记录其活动时的电信号,因而可以了解神经元的活动详情。

打造“固态神经元”-新型硅芯片再现生物神经元电行为

  英国《自然·通讯》杂志3日发表的一项最新突破,英国科学家报告了一种新型硅芯片,可再现生物神经元的电行为。利用他们的方法,科学家有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病而导致功能异常的生物电路。  科学家们花了多年的时间来制造更加酷似生物神经元的芯片模型。但是,试图在现代硅片上模拟天然构造时,依然存

神经元活动如何产生行为?答案在极个别的神经元中

  我们大脑中的神经元活动如何引发行为上改变?从细胞层面到行为学层面存在巨大的鸿沟。这长久以来都是神经科学的难题。近日,来自马克斯普朗克神经生物学研究所的科学家们开发了一种方法,可以让他们识别出那些参与特定运动指令的神经细胞。科学家首次通过人为地激活少数神经元来诱发鱼的行为。了解神经环路的核心成分是

AI结合“连接组”可预测神经元活动

科技日报讯 (记者张梦然)据最新一期《自然》杂志报道,借助由脑组织创建的神经元及其连接图——“连接组”,再结合人工智能(AI),美国与德国科学家达成了此前从未实现的突破:无需对活体大脑进行任何检测,便能预测单个神经元的活动。光线进入果蝇的复眼,使六边形排列的光感受器通过复杂的神经网络发送电信号,从而

运动皮层神经元活动实现新记忆索引

大脑拥有强大的能力执行和学习多样的运动,这有赖于脑内的神经网络产生多样的神经活动模式。美国斯坦福大学的Shenoy团队近期在《自然》杂志发表论文,展示了大脑运动皮层的神经网络如何利用高维神经状态空间中的多种活动模式来实现对新习得的运动的记忆索引。 在这项研究中,研究人员探索了大脑运动皮层的神经准

美首绘水螅活体神经元活动完整图谱

  据《新科学家》杂志网站11日报道,美国哥伦比亚大学科学家拍摄到活动中水螅的全身神经系统,首次记录了活体生物所有神经元的活动图谱。这一发表在《当代生物学》杂志上的突破性研究,将帮助科学家认识简单动物如何通过神经活性控制自身各种行为,进而推广到人类,为研究人脑甚至人类全身神经系统提供重要方法。  水

Cell-Reports:研究追踪听觉通路的神经元活动

  我们都知道,感官知觉是非常灵活的,会根据行为和环境发生变化。当从主动感知声音到被动听到声音时,大脑中发生了什么呢?近日,发表在《Cell Reports》上的一项研究中,来自瑞士巴塞尔大学的研究人员通过追踪小鼠大脑中两种声音处理的神经元回答了这个问题。  巴塞尔大学生物医学系的研究团队对这一过程

新型硅芯片可再现生物神经元的电行为

  英国《自然·通讯》杂志3日发表的一项最新突破,英国科学家报告了一种新型硅芯片,可再现生物神经元的电行为。利用他们的方法,科学家有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病而导致功能异常的生物电路。  科学家们花了多年的时间来制造更加酷似生物神经元的芯片模型。但是,试图在现代硅片上模拟天然构造时,依然存

新植入设备能记录单神经元数月活动

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516905.shtm 拥有四层电极阵列的弹性材料封装神经探针。图片来源:哈佛大学美国科学家开发出一种带有数十个传感器的柔性植入式设备,能持续数月稳定记录大脑内单个神经元的活动。最新研究对于进一步理

细胞能量工厂——线粒体-如何解码神经元活动模态

  中国科学院自动化研究所研究员韩华团队通过其自主研发的电镜三维成像和快速重建技术,首次展现小鼠运动皮层锥体神经元胞体和树突中数百个线粒体的三维形态,发现神经元树突中线粒体依靠较细的“线粒体纳米管道”连接在一起(管道直径30-50纳米)的现象,有力支撑线粒体解码神经元活动的研究。  相关成果“Bra

无需活体大脑检测-结合AI可预测神经元活动

  据最新一期《自然》杂志报道,借助由脑组织创建的神经元及其连接图——“连接组”,再结合人工智能(AI),美国与德国科学家达成了此前从未实现的突破:无需对活体大脑进行任何检测,便能预测单个神经元的活动。  数十年来,神经学家在实验室耗费大量时间,精心检测活体动物的神经元活动。这些实验虽为理解大脑工作

源自双相障碍患者的星形胶质细胞影响神经元活动

  星形胶质细胞是一种脑细胞,而源自双相情感障碍患者诱导性多能干细胞的星形胶质细胞不能为神经元活动提供理想的支持。3月5日,发表在Cell Press细胞出版社旗下期刊Stem Cell Reports上的一篇论文显示,这种疾病可以追溯到一种叫做白细胞介素-6(IL-6)的促炎分子,这种分子由星形胶

皮层深层锥体神经元同步活动驱动爆发抑制获揭示

全身麻醉是怎么让人失去知觉的?这个问题一直困扰着麻醉学家。近日,南方医科大学珠江医院麻醉科主任医师张鸿飞与南方医科大学生物医学工程学院教授梁妃学团队合作,研究揭示了皮层深层锥体神经元同步活动驱动爆发抑制。相关成果发表于《英国麻醉学杂志》(British Journal of Anaesthesia)

人类濒死“灵魂出窍”只是脑电活动在“作怪”

  感觉灵魂离开了躯体,飘浮到了空中……感觉自己进入一个尽头泛着白光的通道……不少拥有濒死体验的人都曾报告灵魂出窍的感觉。但美国一项新研究认为,这实际上只是脑电活动在“作怪”而已。   长期以来,濒死体验一直蒙着一层神秘的面纱,世界各地不同种族、不同文化的人都曾报告濒死体验。据统计,大约

可以记录人类行走时单个神经元活动的可穿戴平台

  随着神经科学技术的进步,在医学领域,越来越多地通过植入式神经设备来治疗和评估脑部疾病患者的异常大脑活动,然而,目前临床的植入式设备还无法记录人类自然运动期间的单个神经元活动。近期,加州大学洛杉矶分校和沙特国王大学等单位的研究人员,开发出一种小型可穿戴双向闭环神经调控系统(Neuro-stack)

一种电子神经植入物可记录神经元活动

  据发表在最新一期《科学》杂志上的一项研究,一种通过血管输送的超小型、超柔韧的电子神经植入物可记录大鼠大脑深处的单个神经元活动。这项技术可作为与大脑深部区域的长期、微创生物电子接口。  脑机接口(BMI)可实现大脑与外部电子系统之间的直接电气通信。BMI让大脑能直接控制假肢等装置或调节神经、肌肉功

首次研制与CMOS兼容的氧化铪基反铁电神经元

人类社会正由信息化向智能化发展,借鉴人脑结构与信息处理方式的神经形态计算系统,成为当下研究热点。人工神经元是构建该神经形态计算系统的关键单元。然而基于传统CMOS技术的神经元电路在复杂度和集成密度方面存在挑战,亟需开发新的物理介质降低神经元电路的硬件开销。记者11月27日从国防科技大学获悉,该校电子

背外侧纹状体直接通路和间接通路神经元的活动变化

  运动技能的学习和掌握对于个体的生存至关重要。背外侧纹状体脑区主要接收来自感觉运动皮层四肢代表区的投射,在正常运动功能的执行、运动技能的学习以及习惯形成中具有重要的作用。已知该脑区主要分布着由多巴胺1型和2型受体分别标记的多棘投射神经元,分别介导了基底神经节运动调控中的两条经典通路,直接通路和间接

LaVision双光子显微镜呼吸道网络中的神经元活动

Glycinergic interneurons are functionally integrated into the inspiratory network of mouse medullary slicesStefan M. Winter & Jens Fresemann & Christi

大鼠MGBv神经元电生理特性和形态学出生后的发育变化

   内侧膝状体腹侧部(ventral partition of medial geniculate body,MGBv)是特异的听觉中继核,在成年哺乳动物听觉处理过程中,位于MGBv的丘脑-皮层神经元的主要功能是以不同的动作电位顺序编码声音信号。但对于发育过程中MGBv神经元如何进行信息整合及GA

华北电力大学开展“‘电’亮未来科普展示”活动

  为积极响应2025年全国科技活动周“矢志创新发展·建设科技强国”号召,践行高校及全国重点实验室在科学普及中的社会责任,深入推进大中小学思想政治教育一体化建设,近日,华北电力大学开展“‘电’亮未来科普展示”活动,邀请当地中小学师生参观交流。  本次活动以国家加强科普能力建设的部署要求为指引,通过开

科学家发现谷氨酸递质系统控制心电活动

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/4/455709.shtm 近日,同济大学陈义汉院士团队发现心房心肌细胞和窦房结起搏细胞存在内源性的谷氨酸递质系统,该系统以类似大脑谷氨酸能神经元的兴奋和传导模式在心房心肌细胞中行使功能,并且作为起搏细胞内

英国学者发明世界首个可再现生物神经元电行为的硅芯片

  英国巴斯大学的研究团队近日研发出一种可再现生物神经元电行为的硅芯片。利用这种方法,科学家有望开发出仿生芯片来修复神经系统中因病导致功能异常的生物电路,该研究成果发表于12月初的《自然·通讯》杂志。  科学家们一直在研究制造更加类似生物神经元的芯片模型。但是在现代硅片上模拟天然构造依然存在着一定缺

Science:短脉冲电刺激苍白球中特定神经元亚群有何作用

  在一项新的研究中,来自美国卡内基梅隆大学的研究人员找到了一种使脑深部刺激(deep brain stimulation, DBS)更加精确的方法,从而使治疗效果超过目前可用的治疗方法。这一发现将极大地推动帕金森病研究。相关研究结果发表在2021年10月8日的Science期刊上,论文标题为“Co