传统方法对比分裂吸引子网络:谁更胜一筹?
纽约大学朗格尼医学中心的神经生物学研究,在果蝇脑中发现了一种分裂吸引子网络,破解了工作记忆如何被锁定这一基础谜题。 工作记忆是动物界最关键的能力之一:人脑暂存两步验证码,昆虫追踪稍纵即逝的食物气味,都面临同样的生物物理难题。 神经表征须足够稳定以持续数秒乃至数分钟,又要足够灵活以瞬间开启并在不耗能时清除,这一平衡长期难以解释。 数十年来,理论神经科学家假设吸引子网络通过神经元回路的反复电活动稳定为持久的兴奋状态来实现这种平衡。 但活体生物回路如何在不被失控环路卡住的前提下实现吸引子动力学,一直难以验证,因为哺乳动物大脑有数十亿密集交叠的连接。 由纽约大学格罗斯曼医学院领衔的团队,如今在活体脑中确认了吸引子网络的物理存在与精确机制,成果发表于自然。 研究用黑腹果蝇揭示,工作记忆依赖专门的分裂吸引子网络:承载记忆内容的细胞与掌控时机的细胞被分开,由仅在需保留信息时开启的生物门相连。 高级研究者凯瑟琳·纳格尔指出,实验证实了科学家长期......阅读全文
传统方法对比分裂吸引子网络:谁更胜一筹?
纽约大学朗格尼医学中心的神经生物学研究,在果蝇脑中发现了一种分裂吸引子网络,破解了工作记忆如何被锁定这一基础谜题。 工作记忆是动物界最关键的能力之一:人脑暂存两步验证码,昆虫追踪稍纵即逝的食物气味,都面临同样的生物物理难题。 神经表征须足够稳定以持续数秒乃至数分钟,又要足够灵活以瞬间开启并在不耗能时
移植神经元能重建受损大脑回路
英国《自然》杂志26日在线发表的一篇神经科学论文公布了一项重要脑科学研究成果:移植胚胎神经元能重建受损的成年小鼠大脑中的回路,并恢复其功能。这一发现对神经移植领域有极大的激励作用,该领域正在寻求通过引入“替代”细胞来修复脑损伤和疾病。 传统观点和权威曾指出,大脑不能进行自我修复。随着脑科学研
移植神经元能重建受损大脑回路
英国《自然》杂志10月26日在线发表的一篇神经科学论文公布了一项重要脑科学研究成果:移植胚胎神经元能重建受损的成年小鼠大脑中的回路,并恢复其功能。这一发现对神经移植领域有极大的激励作用,该领域正在寻求通过引入“替代”细胞来修复脑损伤和疾病。 传统观点和权威曾指出,大脑不能进行自我修复。随着脑科
迄今最大果蝇大脑图谱详细揭示神经元
果蝇虽然不是最聪明的生物,但科学家仍然可以从其大脑中学到很多东西。现在,研究人员已绘制出一张全新的成年果蝇(黑腹果蝇)大脑图谱,这也是迄今为止所有生物中最完整的“全脑接线图”。该图谱展示了超过5450万个突触以及近14万个神经元之间的连接,并揭示了新的神经细胞类型。研究人员绘制了拥有近14万个神经元
迄今最大果蝇大脑图谱详细揭示神经元
果蝇虽然不是最聪明的生物,但科学家仍然可以从其大脑中学到很多东西。现在,研究人员已绘制出一张全新的成年果蝇(黑腹果蝇)大脑图谱,这也是迄今为止所有生物中最完整的“全脑接线图”。该图谱展示了超过5450万个突触以及近14万个神经元之间的连接,并揭示了新的神经细胞类型。研究人员绘制了拥有近14万个神经元
9000果蝇大脑解剖,揭示神经元如何精准连接
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/6/481723.shtm 大脑就像一个极其精密的通信网络。它们通过神经元之间的连接形成一个特定的环路,感知外部世界,并指挥着人和动物的行动。 科学家已经发现,人脑拥有大约860亿个神经元,每两个神经元
Prl1对于神经元形成最高密度突触起决定性作用
大脑由大量相互连接的神经元组成。数十年来,研究人员对神经元细胞的复杂模式如何在发育过程中发展成功能回路的过程十分感兴趣。如今,研究人源已在果蝇中发现了一种新的信号传导机制,它指明了大脑中神经元回路的形成。 大约1000亿个神经元在我们的大脑中形成一个复杂且相互关联的网络,使我们能够生成复杂的思
Cell:神经元识别标签或帮助阐明机体大脑的神经回路
人类的大脑是由神经元的复杂回路组成的,而神经元是一类可以通过电化学信号来传递信息的细胞,类似于电脑的网络一样,神经元回路必须以特殊的方式互相连接才能够正常发挥作用,但在人类大脑中数以亿万计的神经元如何进行连接呢?而且神经元如何同正确的细胞进行连接?长期以来科学家们不断搜寻可以标记细胞形成连接的标
Cell子刊:全能的神经元
小而透明的秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans只有302个神经元,长期被用于研究神经系统将感知转化为行动的机制。近日,哈佛大学的一项新研究发现,线虫简单神经系统中有种神经元具有惊人的复杂性。文章于十一月二十一日发表在Cell旗下的Neuron杂志上。 研究显示这种线
果蝇幼虫大脑部分神经元连接图绘出
据最新一期《自然》杂志报道,美国约翰·霍普金斯大学领导的国际团队日前绘制出果蝇幼虫大脑学习和记忆中心的完整神经元连接图,从而为最终绘出所有动物的大脑神经元连接图迈出了坚实的一步。 该项研究中使用的果蝇幼虫大脑部分,相当于哺乳动物的大脑皮层,其中包括大约1600个神经元,而整个果蝇幼虫大脑大约有
J Biopsych:调节神经元回路能够帮助治疗酗酒症状
人类大脑的背侧纹状体区域对于增强人们的正向行为以及抑制负向的行为具有重要的作用。这一机制调控了人们的目的导向的行为,但同时也与药物以及酒精上瘾有莫大的联系。 根据最近发表在《Biological Psychiatry》杂志上的一项研究,背侧纹状体的两类通路调节了这一过程:"go"通路起着油门的
Cell子刊:神经元的引路人
Emory大学医学院的研究人员发表了一项新研究,展示了纤毛在胚胎大脑中指导神经元迁移的动力学作用。纤毛是细胞表面微小的毛发状结构,但它们在这里的作用更像是天线。 研究人员在正在发育的小鼠胚胎中,观察到神经元迁移时纤毛的伸展和收缩。研究显示,纤毛是神经元接收信号来确定迁移方向和定位所必须的。
Nature子刊:代谢调控神经元活性
饮食疗法可以控制许多癫痫患者的发病,此前人们一直不清楚这种治疗的作用机理。日前,McGill大学和Zurich大学的科学家们找到了答案,他们发现大脑细胞信号传递的能力与细胞的代谢有直接联系。这项研究于一月十六日发表在Nature Communications杂志上。 神经学研究者们往往
解析果蝇幼虫“主演”的黑白短片
Marta Zlatic拥有可谓最冗长乏味的影片资料库。在她位于美国弗吉尼亚州霍华德·休斯医学研究所珍妮莉亚研究园区的实验室中,这位神经科学家储存了2万多个小时、由果蝇幼虫“主演”的黑白短片。这些影片的主角正在做一些日常的事情,比如蠕动、爬行,但它们能帮助回答现代神经科学中的最重要问题之一 —
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
在培养脊髓运动神经元过程中所形成由神经元和网络活...
在培养脊髓运动神经元过程中所形成由神经元和网络活动构成的网络这是第一次报告多电极记录运动神经元网络。从E15大鼠脊髓腹角分离出来的神经细胞放在Med-64探针里培养。大多数培养的神经元具有神经丝、胆碱乙酰转移酶和Hb9 等运动神经元的特点。运动神经元网络的活动特点是具有单个细胞尖峰,并且是自发的
光遗传学工具揭示出蝇的社会行为
一项研究说,一种准确控制自由运动的果蝇的行为和神经活动的自动化技术可以让科研人员系统地测绘果蝇脑的社会记忆回路。社会互动对于实现诸如吸引配偶等重要的需求具有关键作用。但是人们对于根据社会互动学习形成记忆的能力背后的神经回路几乎没有了解。Ann-Shyn Chiang及其同事开发了一种自动激光
科学家首次系统阐释记忆编程机制
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,以下简称脑智中心)研究员王立平、临港国家实验室研究员闵斌合作,通过训练猕猴在工作记忆中完成对空间序列的排序任务,发现了猕猴额叶神经元对工作记忆操作时的群体表征与运行计算机制。9月27日,相关研究在线发表于《科学》。建立猕猴研究范式“人类成为万物
中科院实现神经元脑网络活体成像
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员徐富强、王杰研究团队基于新型基因编码生物磁共振成像技术,首次实现特异类型神经元网络的在体检测。相关研究成果在影像学期刊《神经影像》(Neuroimage)上发表。 目前,基于病毒的脑网络示踪技术主要依赖于光学成像,广泛应用于脑组织切片免疫荧光染色成像检
Science:科学家发布革命性荧光标记技术
霍华德•休斯医学研究所的科学家们开发了一个革命性的新工具,可以在动物大脑中永久性标记神经元活动。在神经元激发钙离子流入时,这个工具(荧光蛋白CaMPARI)会从绿色变为红色。此前,研究者们需要在正确的时间用显微镜聚焦正确的细胞才能观察到神经元活动,现在这个永久性的荧光标记为他们带来了解放。对钙离子敏
Science发布革命性荧光标记技术
霍华德·休斯医学研究所的科学家们开发了一个革命性的新工具,可以在动物大脑中永久性标记神经元活动。在神经元激发钙离子流入时,这个工具(荧光蛋白CaMPARI)会从绿色变为红色。此前,研究者们需要在正确的时间用显微镜聚焦正确的细胞才能观察到神经元活动,现在这个永久性的荧光标记为他们带来了解
Science:科学家发布革命性荧光标记技术
霍华德•休斯医学研究所的科学家们开发了一个革命性的新工具,可以在动物大脑中永久性标记神经元活动。在神经元激发钙离子流入时,这个工具(荧光蛋白CaMPARI)会从绿色变为红色。此前,研究者们需要在正确的时间用显微镜聚焦正确的细胞才能观察到神经元活动,现在这个永久性的荧光标记为他们带来了解放。 对
Nature子刊:李鹏团队揭示调控咳嗽的神经回路
呼吸作为连接脑和身体的重要生理功能,在正常情况下能够敏感地感知和响应身体的生理信号,以维持体内的动态平衡。然而,在病理状态下,呼吸系统对这些信号的调节可能失调,导致多种严重的健康问题,如过度咳嗽、睡眠呼吸暂停和婴儿猝死综合症。尽管这些呼吸障碍对健康的影响深远,但目前有效的治疗方法却相当有限。
研究揭示如何保持工作记忆
工作记忆是通过抽象思维和人脑定义特征而建立的思想,即使在分散注意力的情况下也能将思想牢记在心。在精神分裂症和阿尔茨海默氏病等疾病中,工作记忆往往受到损害。 近日,耶鲁大学的研究人员在最近一期的《Neuron》杂志上报道发现了一种关键分子,该分子可以帮助神经元在工作记忆中维持信息,这可能导致对神
-果蝇知道该喝什么“酒”
通常,果蝇的幼虫在含有合适的酒精浓度食物中生长,会更健康,体型更大,并且能够更好地防止寄生虫寄生。作为它们的父母,成年果蝇也知道什么样的酒精浓度最适合后代生存,在产卵的时候为其选择最佳的酒精浓度,以保障后代健康生长。 成年果蝇的这一偏好机制,日前被研究者揭示,研究人员表示,果蝇大脑中有两种
研究人员揭示神经元如何构建我们神经系统的微妙回路
我们的神经由小电缆组成,负责将信息传递到我们身体的每个部位,例如,允许我们移动。这些电缆实际上是称为神经元的细胞,具有称为“轴突”的长末梢。 蒙特利尔临床研究所(IRCM)的研究员,蒙特利尔大学的分子生物学教授FrédéricCharron及其团队最近揭示了一个系统,该系统告诉我们的神经元如何
Cell子刊:能发现疾病的神经元
群居生活存在一个重要的风险,那就是容易暴露在传染性病原体面前。为此,群居生物演化出了不同的策略。在啮齿类动物中,生病个体发出的特殊嗅觉信号,会诱导同类做出回避行为。日内瓦大学(UNIGE)的Ivan Rodriguez教授领导研究团队,揭开了这一现象背后的神经机制,这项研究发表在近日的Curre
Cell子刊揭示新型神经元保护基因
研究人员获得了一项重要的研究发现,或有一天能够阻遏一些神经退行性疾病。来自昆士兰大学脑研究所的科学家们,确定了一个基因可帮助抵抗成年自发性、渐进性神经变性。研究结果发表在《Cell Reports》杂志上。 Massimo Hilliard博士说,发现mec-17基因可引起轴突(神经纤维)变性
Nature子刊讲述神经元的秘密生活
人体的神经连接并不是一成不变的,神经细胞为了执行特定功能,往往需要对轴突进行修剪。轴突是神经元起作用的一端,负责将冲动传递到组织或其他神经元。神经元采用一类特殊的分子来切断轴突,如果这类分子没有受到正确控制,就会导致整个细胞的死亡。 神经元是如何启动轴突自毁,并同时确保自毁机制不影响细胞的
研究揭示序列工作记忆在猕猴大脑中表征的几何结构
2月11日,Science以长文形式发表了题为《序列工作记忆在猕猴前额叶表征的几何结构》的研究论文。研究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)、中科院灵长类神经生物学重点实验室王立平研究组、上海脑科学与类脑研究中心副研究员闵斌和北京大学生命科学学院唐世明课题组合作完成。该研究