Nature展现大脑中的平衡艺术

加州大学圣迭戈医学院的科学家们,发现了大脑维持内部平衡的一个基础机制,这一成果于六月二十二日提前发表在Nature杂志的网站上。 大脑中的神经元会收到大量来自兴奋神经元的刺激信号,同时也会收到抑制神经元发送的信号。研究人员指出, 对于接收信号的单个神经元而言,这两种信号的总量需要保持一个恒定的比例,即E/I比。 研究显示,在小鼠大脑皮层的神经元中,给定时间的E/I比是一个常数。由于哺乳动物的大脑基础结构在种属之间高度保守,很可能人类大脑也存在着这样的情况。 “大脑中的神经元同时受到刹车和加速装置的控制,”文章的共同作者,Massimo Scanziani教授说。“也就是说,你不可能纯粹通过兴奋性神经元或抑制性神经元来进行刺激。” “兴奋性信号和抑制性信号处于一场拉锯战中,这虽然看起来很奇怪,但实际上却非常巧妙。在此基础上,大脑能够极其微妙地控制神经元对刺激的应答。”Scanziani说。举例来说,刺激和抑制一直彼此关......阅读全文

小型脑机接口能将大脑信号直接变文本

科学家开发出一款小型化脑机接口。图片来源:瑞士洛桑联邦理工学院瑞士洛桑联邦理工学院科学家成功开发出一种高性能的小型化脑机接口(MiBMI),能直接将大脑中的信号转化为文本。MiBMI不仅提高了脑机接口的效率和可扩展性,也有望催生实用且完全可植入的设备。相关论文发表于最新一期电气与电子工程师协会期刊《

Neuron:ALS中大脑运动神经元在是如何死亡的

  最近神经科学研究人员在了解肌萎缩侧索硬化症(ALS)的原因上更近了一步,带来了治疗本病新方法的新希望。相关研究已经刊登于Neuron杂志上,这项新研究表明,ALS一个共同的基因突变会产生致命的蛋白质,可能引起大脑损害,导致ALS。  约5%的ALS患者携带C9orf72基因变异,其在ALS患者中

细胞技术专题:大鼠大脑皮层神经元细胞培养实验

大鼠大脑皮层神经元细胞培养可以:(1)获得大鼠大脑皮层神经元细胞;(2)用于神经元细胞定向分化研究;(3)用于神经元细胞凋亡研究。实验方法机械性划割培养 酶消化法 实验方法原理SD胎鼠脑皮层神经元体外培养7 d,微量移液器塑料滴头于培养孔内机械性划割培养之神经元,依划割程度不同分为轻、中、重

Nature:免疫细胞能“入侵”衰老大脑,阻止新神经元生长

  美国斯坦福大学的研究人员发现,免疫细胞能够突破血脑屏障进入大脑,破坏新神经细胞形成。  关于神经元能不能再生的问题,Nature一直是这些研究交战的“阵地”。去年三月的时候Nature发表的一篇研究表示成年后神经元就“停产”了。转眼到了今年三月该结论就被翻盘,Nature Medicine提出明

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

反认知思想!聪明人的大脑神经元连接稀疏

  传统上,我们认为人越聪明,大脑皮层神经元之间连接越多。但是,波鸿鲁尔大学的神经科学家Erhan Genç和Christoph Fraenz等人却发现事实恰恰相反。他们的这项最新研究发表于《Nature Communications》,采用的方法是一种特殊的神经成像技术,该技术为科学家们在大脑微观

新研究首次分析多巴胺缺失对大脑不同神经元的影响

  帕金森症的一个关键标志就是由于大脑负责协调运动区域的多巴胺供应被切断而造成的运动迟缓。虽然科学家对这一点早就已经了解,但是导致这一问题发生的详细原因依然不清楚。   麻省理工学院(MIT)麦戈文脑科学硏究所(McGovern Institute for Brain Research)的Ann

为什么大脑神经元时刻在给DNA做手术

  约翰霍普金斯的科学家们发现,神经元们都是冒险家:它们整天,利用微小的"DNA手术"来切换它们的活性。由于这些活性水平对于学习,记忆和大脑疾病都很重要,研究人员们认为,他们的发现将对一系列重要的问题有所解释。这项研究在线发表于4月27日的Nature Neuroscience杂志上。  "我们过去

大鼠大脑皮层神经元细胞培养实验——酶消化法

实验材料小鼠试剂、试剂盒酒精解剖液胰蛋白酶DMEM F12B27阿糖胞苷培养液仪器、耗材培养箱实验步骤一、小鼠大脑皮层神经元原代培养步骤1.  于无菌条件下切取鼠头并以75%酒精浸泡1 min,解剖出完整鼠脑。2.  预冷解剖液中分离去除软膜、血管、取大脑皮质漂洗,用眼科剪将皮质反复剪切成碎块。3.

科学家解析大脑皮层神经元信息读码机制

  中科院神经科学研究所、中科院灵长类神经生物学重点实验室空间感知研究组通过结合决策信号的测量与微电流刺激的干扰两种方法,解析了大脑神经元信息的读码机制。相关成果日前在线发表于《神经元》。  大脑对空间的感知包括编码和解码或读码两个重要阶段。大脑神经元的编码机制已有广泛研究,但关于解码的研究工作还相

研究发现乌鸦大脑的神经元会对物体的数量做出响应

  一项研究发现,乌鸦大脑的神经元会对物体的数量做出响应,让类似于灵长类的数量感知和区分成为可能。鸟类表现出了量化物体数量的能力,尽管它们缺乏被认为带来了灵长类认知能力的6层新皮层大脑结构。  为了探索鸟类的数字能力的神经基础,Helen M. Ditz 和Andreas Nieder在乌鸦进行数字

《神经元》:与灵长动物空间知觉相关的大脑区域确定

你不是唯一对专业杂技表演者的手眼高度协调能力感到惊讶的人。长期以来,大脑如何通过视网膜平面图像产生物体三维空间结构和位置的认识,一直困扰着神经学家。不过,美国科学家的一项最新研究打破了这一状况,他们确定了大脑与三维视觉处理相关的区域。相关论文发表在8月2日的《神经元》杂志上。 灵长类动物获得深度直觉

大脑如何判断危险信号?防御反应有“简单策略”

在复杂多变的自然环境中,大脑如何“快速”“简洁”“精准”地判断天敌信号,产生快速且合适的防御反应是物种得以生存与繁衍的重要前提。8月12日,记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉,该院王立平团队发现动物大脑快速防御天敌反应的“简单”策略,相关成果发表于BMC Biology期刊。该研究揭示了

女性不孕原因-激素与大脑神经元作用扰乱胎盘运行

  在全球范围内,约有10%的生育年龄妇女受到多囊性卵巢综合征(PCOS)的影响。这种神秘的疾病是导致女性不孕的主要原因,而且经常会增加罹患新陈代谢疾病的风险,比如2型糖尿病。同时,这种疾病也具有高度遗传性—— 一名患病妇女的姐妹至少有20%的几率患上PCOS,而同卵双胞胎的风险则要更高。   然

1000个!科学家成功绘制小鼠大脑神经元连接图谱

  来自美国霍华德休斯研究所珍妮亚研究中心的研究人员近期完成绘制1000多个小鼠大脑神经元的连接图谱,若这些神经元端对端放置将长达80多米。相关研究结果发表在Cell杂志上,论文标题为“Reconstruction of 1,000 Projection Neurons Reveals New Ce

新技术解析新生儿大脑神经元的遗传起源

  我们的大脑中包含有不同类型的神经元,每一种神经元都因具有特殊的遗传特性而表现出不同的功能,这些神经元均来自于祖细胞,祖细胞是一类可以分化产生成为不同神经元细胞的特殊干细胞;近日刊登于国际杂志Science上的研究报告中,来自瑞士日内瓦大学的科学家们就揭示了一种促进祖细胞产生神经元的特殊机制。  

Science:缺乏母爱竟会改变基因组-影响大脑神经元

今日,《科学》杂志上刊发了一项重量级研究:来自Salk研究所的团队发现,缺乏母爱的小鼠其基因组会出现明显改变,且这种改变集中在影响情感和记忆的海马体中。这一发现支持了“童年环境会影响人类大脑发育”的观点。什么?出生后的动物还会出现基因组的明显改变?Salk研究所的过渡所长,该研究的通讯作者Rusty

科学家解析大脑皮层神经元信息的读码机制

9月20日,《神经元》期刊在线发表了中国科学院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心、中科院灵长类神经生物学重点实验室空间感知课题组的题为《通过结合决策信号的测量与微电流刺激的干扰两种方法来解析大脑神经元信息的读码机制》的研究论文。在该研究工作中,科研人员在清醒猕猴执行空间运动方向辨别任务的同

Science:“吃货”的秘密原来是大脑中的神秘神经元

  “吃货”常常管不住自己的嘴,大脑是控制进食活动的“司令部”。来自中国科学院等科研机构的最新研究成果首次发现下丘脑的一个神秘脑区中的神经元在进食调控中发挥重要作用,提出了一个全新的大脑调控进食机制,相关研究结果近期发表在世界权威期刊《科学》上。  肥胖的主要原因是身体摄入卡路里与消耗卡路里之间的能

戒烟药还能控制大脑神经元-黑科技有望治疗神经疾病

  化学遗传学(chemogenetics)是近20年来兴起的一个新兴科学研究领域。与光遗传学(optogenetics)使用光来控制动物体内细胞活性的策略相仿,化学遗传学的目标是通过特殊设计的化合物来精确控制动物体内细胞的活性,而应用最广的领域是控制大脑中神经元的活性。  然而,已有的化学遗传学系

Cell:成功绘制出小鼠大脑中1000个神经元的连接图谱

  在一项新的研究中,来自美国霍华德休斯医学研究所珍妮亚研究中心的研究人员仔细地解开了1000多个纠缠在一起的神经元,追踪了每个细胞在大脑中的分支路径,以确定它的去向和与哪些细胞连接在一起。他们报道,如果端对端放置的话,这些神经元将伸展80多米,大约相当于两辆校车的长度。相关研究结果近期发表在Cel

大脑精确掌控时间的关键机制或找到:神经元调整节奏

  据国外媒体报道,无论是弹奏钢琴还是挥舞球拍,对于许多活动而言,时间都是重中之重。而科学家表示,他们如今找到了大脑精确掌控时间的关键机制,研究显示,神经元可调整自身的行动节奏,从而在特定时间点完成某一行为,实现对时间的把控。  此前研究认为,大脑对时间的把控是通过人体内的“中央节拍器”实现的,但麻

大脑视交叉上核神经元的初级纤毛调控机体节律

  生物钟的准确性和稳定性与健康息息相关。节律如果发生异常,可引发睡眠障碍、代谢紊乱、免疫力下降,严重时可导致肿瘤、糖尿病、精神异常等重大疾病的发生。大脑的视交叉上核(SCN)是生物钟的指挥中枢,协调外周器官的生物钟,调控多种生理功能,包括免疫力、体温、血压、食欲等。但是SCN维持机体内部节律稳定性

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

女性不孕原因-激素与大脑神经元作用扰乱胎盘运行

在全球范围内,约有10%的生育年龄妇女受到多囊性卵巢综合征(PCOS)的影响。这种神秘的疾病是导致女性不孕的主要原因,而且经常会增加罹患新陈代谢疾病的风险,比如2型糖尿病。同时,这种疾病也具有高度遗传性—— 一名患病妇女的姐妹至少有20%的几率患上PCOS,而同卵双胞胎的风险则要更高

战斗还是逃跑?血清素神经元让大脑做出正确的决定

  在一项新的研究中,来自美国康奈尔大学的研究人员发现作为一种以在缓解抑郁中的作用而为人所知的神经化学物质,血清素也可能有助于大脑在紧急情况下立即执行适当的行为。他们研究了小鼠中的大脑活动模式。如果小鼠正在经历威胁,那么中缝背核中的血清素神经元会在运动过程中放电。但是,当处于一种平静、积极的环境中时

Nat-Methods多巴胺感受器揭示神经元释放的化学信号

  近日,加州大学戴维斯分校健康分校的团队开发了一种名为“dLight1”的基于荧光蛋白的生物传感器。这一种高特异性传感器可检测多巴胺,即神经元释放的一种可向其他神经细胞发送信号的化学分子。与先进的显微镜结合使用时,dLight1可提供高分辨率,实时成像的活体动物多巴胺时空释放特征。  在9月7日发

人类大脑第二信号系统的分类

动物的大脑和人脑有两种不同的条件反射机制和形式。引起条件反射的刺激,一般称为信号刺激。它可以分两种。抽象的非现实的信号叫做第二信号,一般指对具体直接刺激的语词概括。第二信号系统则是人类所特有的条件反射机制,即对语言刺激、抽象信号等能形成条件反射。如“谈虎色变”,人并没有见到具体的虎的形象,但是一个“

痛苦刺激和奖励刺激信号来自大脑不同区域

  大脑中负责学习如何避免痛苦的回路与负责学习如何获得奖励的回路是不同的,这是在线发表于《自然—神经科学》上的一项研究得出的结论。这项发现有助于人们理解痛苦和高兴是如何形成学习能力以及刺激人作出决定的。  先前研究发现,意想不到的奖励比如工资上调等会触发大脑特定回路产生信号,这种信号能驱使人学习并鼓

科学家发现大脑信号能力决定快速约会对象

  11月11日报道 科学家通过脑部扫描仪发现人们在快速约会中脑部的反应,以及如何确定约会对象的决定性因素。   都柏林的圣三一学院进行了该项研究,研究内容表明,大脑某些区域的信号能力决定了对约会对象的选择。   该项研究安排了一场真人速配场景,并从中观察大脑如何在快速约会中做出判断。   真