帕金森氏病、抑郁癥、焦慮癥、阿爾茲海默癥等神經精神類疾病不僅日漸危害患者的身體健康,而且還導致沉重的醫療負擔和家庭悲劇。然而,目前科學家們對此類疾病的發病機制和有效治療手段依然知之甚少。了解精準調控神經回路的技術,對我們深入理解、治療此類疾病存在重大意義。 當前,神經藥理學、光遺傳學是公認較為先進的對大腦深層神經回路的精準解碼手段。但,它們往往被輸送藥物的材料所限制,面臨不斷的藥物耗盡或蒸發的挑戰,以至于不能長時間靶向與疾病相關的特定神經元,原本需要幾個月的研究不斷被中止。 近日,發表在《Nature Biomedical Engineering》雜志上的一篇文章,突破了這一研究瓶頸!來自韓國高等科學技術研究所和西雅圖華盛頓大學的研究人員們表示:一種微型無線設備在植入腦部神經后,可通過智能手機操作完成精準投放任何特定組合的藥物或者光到達目標神經細胞之中,輔助慢性神經藥理學和光遺傳學實現精準、長效、可控的腦回路操作。DOI......閱讀全文
晝夜節律和睡眠穩態是共同進化而來的生物現象,前者控制人類何時入睡,后者控制每天要睡多久。在果蠅、小鼠和人類中,都能觀察到這兩種行為共同作用來控制動物的周期性睡眠。隨著近年來對各種模式生物的研究,科研人員對分別調控這兩種行為的分子和神經通路了解得很多。但在大多數生物中,對節律神經回路如何輸出到睡
近日韓國和美國的科學家團隊發明了一種可以使用智能手機控制的微小腦植入物來控制神經回路的裝置。該論文已發表于8月5日的Nature Biomedical Engineering。 該裝置使用類似樂高玩具的可替換藥物盒和低功耗強信號的藍牙,可以長時間使用藥物和光線靶向作用于感興趣的特定神經元。
近日韓國和美國的科學家團隊發明了一種可以使用智能手機控制的微小腦植入物來控制神經回路的裝置。該論文已發表在8月5日的Nature Biomedical Engineering上。 該裝置使用類似樂高玩具的可替換藥物盒和低功耗強信號的藍牙,可以長時間使用藥物和光線靶向作用于感興趣的特定神經元。
近日韓國和美國的科學家團隊發明了一種可以使用智能手機控制的微小腦植入物來控制神經回路的裝置。該論文已發表在8月5日的Nature Biomedical Engineering上。 該裝置使用類似樂高玩具的可替換藥物盒和低功耗強信號的藍牙,可以長時間使用藥物和光線靶向作用于感興趣的特定神經元。
今年3月,當斯坦福大學醫學院的神經生物學家Bill Newsome在接到美國國立衛生研究院院長Francis Collins的電話時,他的第一反應非常驚愕。Francis Collins突然聯系他,詢問他是否愿意與其他科學家共同主持一個為期10年的大腦研究項目。在Newsome看來,這是
Kwabena Boahen手握著其神經網格設備中的神經形態回路板。 1982年,Kwabena Boahen得到了他的第一臺電腦,那時他還是住在加納阿克拉的一個十幾歲的少年。“那真是一臺很酷的機器。”他回憶道。在觀察電腦如何工作時,他本能地感覺到,電腦需要在設計中多一些“非洲”的感覺:更
美國和歐洲都計劃投入數十億美元來了解大腦是如何工作的。然而,研究中所面臨的技術挑戰是巨大的。圖片來源:GRANDEDUC/SHUTTERSTOCK 美國加州斯坦福大學醫學院的神經生物學家Bill Newsome接到了來自美國國立衛生研究院(NIH)院長Francis Collins的電話后
腦科學是人類理解自然界現象和人類本身的“最終疆域”。各大國競相投入腦科學研究,不僅關乎人類的健康和福祉,也關乎未來的生產力 進入新世紀以來,各大國在科研領域多頭比拼:上天、入海、互聯、虛擬……而最近幾年,一個新的科技“高邊疆”又進入人們的視野:我們身上的最后謎團——大腦的奧秘。 專家們認為,
美國政府2013年提出“推進創新神經技術腦研究計劃”(簡稱“腦計劃”),目標包括探索人類大腦工作機制、開發大腦不治之癥的療法等。 這一計劃之宏大,被認為可與人類基因組計劃相媲美。歷經3年,目前“腦計劃”實施現狀如何,面臨哪些挑戰,有何解決辦法? 高調起步 3年前,美國總統奧巴馬雄心勃勃地公
因“開發出超分辨率熒光顯微鏡”獲得2014年諾貝爾化學獎的Eric Betzig博士又取得了一項突破成果。由他帶領的團隊最新開發出了一款結合2種成像技術的顯微鏡,可使研究人員觀察活細胞前所未有的3D細節,包括癌細胞移動、脊髓神經回路連接以及免疫細胞在斑馬魚內耳中游走等。在斑馬魚胚胎的脊髓中,
11月4日, 中國科學院深圳先進技術研究院,深圳市神經精神調控重點實驗室王立平研究組在Biomaterials雜志上發表了題為《用于提高光電極/神經界面性能的聚3,4-乙烯二氧噻吩/苯磺酸-聚乙烯醇/丙烯酸網際互穿聚合物復合材料》的研究文章。文章報道了通過微加工技術開
20日出版的《自然·神經科學》雜志刊登了光遺傳學研究領域一項重大進展:美國麻省理工學院(MIT)科學家開發出一種全新探針,將之前需要三步處理和多個外科手術才能完成的過程簡化成一步操作,性能還得到了大大提升。 作為生物技術的最熱門工具之一,光遺傳學技術幫助科學家們用光控制神經細胞,十幾年來已經滲
華盛頓國家歷史博物館展出的人類基因組女性模特 來自不同大腦皮層區域的皮層連接物3D效果圖 在老鼠大腦中植入纖維和光敏分子大鼠腦星形膠質細胞染色細胞在視網膜定位的電極陣列 科學家、作家里奧·沃特森說過:“如果大腦像我們理解的那么簡單,人類會不可思議的簡單,但這是不
微流控芯片技術(Microfluidics)也被稱為芯片實驗室(Lab-On-a-Chip, LOC),涉及物理、化學、醫學、流體、電子、材料、機械等多學科交叉的研究領域。通過微通道、反應室和其他某些功能部件,對流體進行精準操控,對生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單
美國當地時間11月5日,第330期《科學》(Science)刊發了題為“顯微光學切片層析成像獲取小鼠全腦高分辨率圖譜”的論文。該論文由華中科技大學武漢光電國家實驗室(籌)生物醫學光子研究中心教授帶領的科研組在校完成。 該論文由武漢光電國家實驗室(籌)生物醫學光子學研究中心的李安
光遺傳學誕生后的頭十年,大大推動了人們對正常和病理性神經回路的理解。今后的十年,光遺傳學將迎來與轉化醫學的聯姻,為疾病治療帶來新的機遇。本期Science雜志上,Bryson等人就展示了這樣一個范例,他們將光遺傳學工具與再生醫學知識結合起來,在周圍神經損傷的小鼠模型中恢復了肌肉的功能。 光
顯微注射泵系統研發背景:在高倍倒置顯微鏡下,利用顯微操作器(Micromanipulator),控制顯微注射針在顯微鏡視野內移動的機械裝置,用來進行細胞或早期胚胎以及動物組織顯微操作的一種方法。而最新的顯微注射技術,已經廣泛擴大到動物育種、瀕危物種保護、試管嬰兒、基因編輯、基因敲除、光遺傳學研究、神
任何曾嘗試過減肥的人都知道,饑餓可不是件好玩的事情。事實上,即使最有誠意的節食者也會受到痛苦的饑餓感所折磨。但是,節食究竟如何造成這些不舒服的感覺呢?進食何以會驅趕這種感覺呢? 為了解開這種強烈生理狀態背后的復雜神經系統,美國貝斯以色列女執事醫療中心(BIDMC)、國家糖尿病、消化和腎臟疾病研
人類有愛有恨,有歡喜有厭惡,兒童愛不釋手的玩具可能被成人不屑一顧。然而,這種喜好并不是人類的專利,低等動物同樣會有抉擇。成語“飛蛾撲火”詮釋了昆蟲為求光明甚至不惜犧牲,然而,昆蟲幼蟲恰恰喜歡茫茫黑暗卻往往不為人知。 近日,中國科學院生物物理研究所研究員劉力、副研究員龔哲峰等初步揭示了
麻醉機是現代醫院進行手術全身麻醉的重要工具。其主要功能是為患者進行吸入麻醉、代替呼吸、供氧等。因此麻醉機設計由氣體供應裝置包括: 氧氣(O2) 、空氣(Ai r) 、氧化亞氮(笑氣/ N2O) 、安全裝置、報警系統、監測系統; 代替呼吸管理的麻醉呼吸機以及其它操作部件,殘氣清除系統。 麻醉機
麻醉機是現代醫院進行手術全身麻醉的重要工具。其主要功能是為患者進行吸入麻醉、代替呼吸、供氧等。因此麻醉機設計由氣體供應裝置包括: 氧氣(O2) 、空氣(Ai r) 、氧化亞氮(笑氣/ N2O) 、安全裝置、報警系統、監測系統; 代替呼吸管理的麻醉呼吸機以及其它操作部件,殘氣清除系統。&nbs
如果有機會不用付出太多努力就能有所回報,我樂意提供幫助。圖片來源: Chad Hagen 對Frank Donobedian來說, 坐著不動就是一項挑戰。但就在1月的一天,他被要求靜坐3分鐘。坐在美國加州斯坦福大學實驗室的一把椅子上,他將雙臂按向身體兩側,將腳放置在地板上,并試著控制顫
請你試想一下:將電極固定在活體動物的腦細胞上并記錄其電顫振,這得需要多大的技巧和耐心?神經生物學家Edward Boyden解答說,這項技術就是大名鼎鼎的“全細胞膜片鉗”(whole-cell patch-clamping),被奉為“神經科學中最精密的技術”,全球僅有幾十個實驗室專攻此術。 不
美國的《Science》雜志由愛迪生投資創辦,是國際上著名的自然科學綜合類學術期刊,與英國的《Nature》雜志被譽為世界上兩大自然科學頂級雜志。Science雜志主要發表原始性科學成果、新聞和評論,許多世界上重要的科學報道都是首先出現在Science雜志上的,比如艾滋病與人類免疫缺陷病毒之間的
多器官微流控芯片將不同器官和組織的細胞在芯片上培養,以微通道相連,實現多器官集成化,以考察其相互作用或建立一個系統,用于體外藥物篩選。芯片中可集成數個經過特殊設計的微培養室、灌注通道并同時培養多種細胞,利用微流控技術可以產生精確可控的流體剪切力、周期性變化的機械力和溶質濃度梯度變化的灌注液。利用這些
摁一下按鈕,就可以遙控小鼠的行走路線,神奇吧!這其實是一種超薄的微創植入裝置在起作用,通過它就可以用藥物和光來控制腦細胞。 美國華盛頓大學醫學院、圣路易斯大學和伊利諾伊大學厄本那—香檳分校的研究團隊近日在《細胞》雜志網絡版上詳細介紹了這個革命性的遠程控制植入設備,它能讓神經科學家將藥物注入小鼠
本文中,小編整理了多篇科學家們發表的重要研究成果,共同解讀人類大腦記憶的奧秘,分享給大家! 圖片來源:Wikipedia, CC BY-SA 【1】Science:科學家揭示小膠質細胞在記憶調節中起著關鍵作用 doi:10.1126/science.aaz2288 小膠質細胞是大腦中的常
給大腦植入某種裝置然后遙控對方的行為,這似乎是科幻故事才有的情節,不過這一天已經離我們越來越近了。Cell雜志上發表的一項最新研究表明,通過新一代植入物,人們只需要按一下按鈕就可以遙控小鼠的行走路徑。 Washington大學和Illinois大學的研究人員開發了一種無線遙控的組織植入物,能將
圖片來源:NYU School of Medicine. 如果老鼠拍一部歌劇,阿爾斯通唱歌鼠將成為主角。這種低調的棕色老鼠生活在中美洲的云霧森林,它能將后腿直立起來,發出長長的、復雜的顫音。美國紐約大學醫學院神經學家Michael Long說,每只唱歌鼠的歌聲似乎都是獨一無二的。“我能聽出這首歌,
英國南安普頓大學的科學家們研發了一種新型的設備,利用該設備可以記錄線蟲的腦活動情況,從而用于藥效測試。 這個被命名為NeuroChip的設備實際上是一種微流體電生理學裝置,將只有在顯微鏡下才可詳細觀察的蠕蟲——秀麗隱桿線蟲放入其中,可以記錄這種生物學研究中常用模式生物的“大腦”中的神經回路