新技術為“腦計劃”鋪路
電子顯微鏡下的小鼠腦組織圖像 近日,一場神經學學會會議的約3萬名參會者中,有近5000人蜂擁至一個禮堂,觀看美國哈佛大學神經學家Jeff Lichtman展示其研究成果——老鼠大腦的切片。當它們被放大在幾塊大型投影屏幕上時,其中一部分類似圓柱體的組織以史無前例的精細度被呈現出來:680個神經纖維,79個樹突,774個突觸。化學信號通過這些鏈接從一個神經元傳到另一個神經元。 被展示的腦皮層只占小鼠大腦的十億分之一,如此精確的細節在幾年前還是不可想象的。但是近年來,高通量的進步和自動化電子顯微鏡的發展使Lichtman的團隊正在“開啟一個新時代”。馬里蘭州貝塞斯達市美國國家神經疾病和中風研究所(NINDS)項目主管Yuan Liu說,研究人員可以在單個突觸層面研究大腦回路。NINDS為Lichtman的研究提供資金。 對于Liu而言,Lichtman的發言是這次會議最精彩的部分,因為他的報告展示了在未來的某一天......閱讀全文
新算法可模擬人腦整體神經電路
下一代超級計算機利用新算法,可模擬人腦整體神經電路。圖片來自網絡 科技日報東京3月28日電 (記者陳超)日本理化學研究所日前宣布,他們的一個國際聯合研究小組成功開發出模擬人腦整體神經電路的算法,可在下一代超級計算機上應用。新算法不僅節省內存,也能大幅提高現有超級計算機上的腦模擬速度。 神經
Nature:人腦皮層前體細胞可產生興奮性和抑制性神經元
人腦皮層前體細胞在神經發育過程中,可產生興奮性神經元和膠質細胞,但能否產生抑制性神經元仍不清楚。近日,美國加州大學舊金山分校的研究團隊在《Nature》發表了題為“Individual human cortical progenitors can produce excitatory and i
7T磁共振實現外膝體功能分層和視皮層功能柱成像
利用安裝在中科院生物物理所的我國首臺7T人體磁共振成像系統,研究者成功獲得人腦外側膝狀體的功能分層和視皮層的功能柱成像,表明我國高分辨率人腦功能成像技術又登上一個新的臺階。 外側膝狀體(外膝體)是皮層下視覺通路上重要的視覺核團,具有精細的分層結構,不同類型的神經元分離在不同的細胞層中,很適合研
PNAS:何生團隊揭示人類大腦中注意對神經活動共變性的調節機制
中國科學院生物物理研究所腦與認知科學國家重點實驗室認知研究人員何生、張杰棟和江勇通過7T超高場磁共振獲取了人腦視覺皮層在不同注意狀態下的高分辨率功能信號,首次在人腦中發現了注意狀態對于神經活動共變性的調制作用。 該研究以:Different roles of response covariab
讓“機器腦”類人腦,關鍵何在?
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514622.shtm
科學家繪出人腦進化“開關”調控圖
美國耶魯大學醫學院和科維理神經科學研究所合作的一項最新研究表明,在人類大腦皮層的進化過程中,在已知的DNA調控因子區,有數千個基因“暗”開關被打開和增強,這些啟動因子和增強因子驅動了大腦皮層中與自覺思考和語言相關的腦區的基因表達。相關論文發表在近期的《科學》雜志上。 據每日科學網站報道,
科學家繪出人腦進化“開關”調控圖
美國耶魯大學醫學院和科維理神經科學研究所合作的一項最新研究表明,在人類大腦皮層的進化過程中,在已知的DNA調控因子區,有數千個基因“暗”開關被打開和增強,這些啟動因子和增強因子驅動了大腦皮層中與自覺思考和語言相關的腦區的基因表達。相關論文發表在近期的《科學》雜志上。 據每
德國科學家發現“基因改造”可使鼠腦近似人腦
如果一個“正確”的基因以“正確”的方式在“正確”的干細胞中表達,鼠腦就可能具備靈長類動物的大腦特征。馬普分子細胞生物學和遺傳學研究所(德累斯頓)的科學家改變了小鼠胚胎大腦皮質神經元祖細胞中轉錄因子Pax6的活性,使其與人腦趨同。結果表明,這些細胞的行為與靈長類大腦祖細胞類似。經過“改造”,祖細胞
人腦中間神經元多樣性的發育機制研究取得進展
中國科學院生物物理研究所王曉群研究員與北京師范大學吳倩教授聯合倫敦國王學院Oscar Marin教授在《Science》雜志上發表了題為“Mouse and human share conserved transcriptional programs for interneuron develo
Science:研究解析人腦中間神經元多樣性的發育機制
中間神經元是大腦皮層中除興奮性神經元之外的另一類重要的神經元,通過釋放GABA調節興奮性神經元的活動。中間神經元異常會打破神經網絡中的興奮-抑制平衡,導致癲癇、自閉癥、精神分裂等神經精神疾病。大腦中的中間神經元在形態、基因表達、環路連接以及神經電生理活動模式等方面表現出豐富的多樣性,而中間神經元
研究解析人腦中間神經元多樣性的發育機制
中間神經元是大腦皮層中除興奮性神經元之外的另一類重要的神經元,通過釋放GABA調節興奮性神經元的活動。中間神經元異常會打破神經網絡中的興奮-抑制平衡,導致癲癇、自閉癥、精神分裂等神經精神疾病。大腦中的中間神經元在形態、基因表達、環路連接以及神經電生理活動模式等方面表現出豐富的多樣性,而中間神經元
研究揭示腦網絡中樞節點生理基礎
日前,北京師范大學認知神經科學與學習國家重點實驗室賀永課題組和美國國立衛生研究院藥物成癮研究所楊一鴻教授團隊,通過功能連接與腦血流的相關性研究,揭示了人腦功能網絡中樞節點的生理基礎。相關研究成果近日在線發表于美國《國家科學院院刊》。 “人腦是自然界中最復雜的系統之一。人腦功能網絡中的絕大多
德國科學家證明高低級腦區間用多個頻段溝通信息
人腦不同通道的放電:在α、β、γ頻段活躍的神經元各有不同頻率,這樣確保了不同腦區之間的信息交流往來,而不會使信息流發生混合。 人腦認知外部世界,視覺皮層要把外部信息從低級腦區傳到高級腦區,但信息也會反向流動,那么大腦如何知道信息該怎么走呢?據每日科學網站近日報道,德國恩斯特·斯特格曼神經科學研
研究解析人腦中間神經元多樣性的發育機制
中間神經元是大腦皮層中除興奮性神經元之外的另一類重要的神經元,通過釋放GABA調節興奮性神經元的活動。中間神經元異常會打破神經網絡中的興奮-抑制平衡,導致癲癇、自閉癥、精神分裂等神經精神疾病。大腦中的中間神經元在形態、基因表達、環路連接以及神經電生理活動模式等方面表現出豐富的多樣性,而中間神經元
人類大腦皮層新鑒定出75種不同細胞類型
據英國《自然》雜志22日發表的一項研究,美國艾倫腦科學研究所科學家利用單核RNA測序技術,鑒定出了人類大腦皮層某區域中的75種不同細胞類型。通過與小鼠的類似腦區比較,研究人員發現了二者在結構和細胞類型方面的相似性,但也存在相當多的差異。這強調了在研究模式生物之外,直接研究人腦的重要性。 人腦的
獼猴大腦皮層細胞類型分類樹發布
大腦由哪些細胞組成、這些細胞的空間分布有什么規律,是腦科學的基本問題。7月12日,中國科學家在國際期刊《細胞》在線發表了題為《單細胞空間轉錄組揭示獼猴大腦皮層的細胞類型組成及分布規律》的研究論文,發布了獼猴大腦皮層單細胞空間分布圖譜,為進一步研究各類神經元之間的連接提供了分子細胞基礎。 此項研
科學家計劃利用計算機模擬完整人腦
科學家們將利用有史以來功能最強大的計算機,來實現世界上對完整人類大腦的首次模擬。 由歐洲聯盟提供資金的人類大腦計劃的一個主要目的是獲得對于從阿爾茨海默氏癥到抑郁癥的各種神經疾病的新認識,并試驗新的藥物和其他治療。另一個目的將是驗證這樣一種機器是否可能生成一種新的類人智能形式。 領導
3D打印模型研究證實腦褶皺形成緣于腦皮層變形不穩定
人腦有明顯的丘峰和溝谷,從進化角度很容易解釋,但人們卻很難理解大腦褶皺的形成細節。據美國哈佛大學網站消息,該校研究人員與芬蘭和法國科學家合作,證明了雖然細胞許多分子過程很重要,但最終導致腦褶皺形成的是腦皮層變形的力學不穩定性機制。 從進化角度說,人腦褶皺之所以這樣,是要在小空間里裝下更大的腦皮
類器官進展人鼠混合大腦類器官首次對視覺刺激做出反應
隨著干細胞技術的不斷進步,源自人誘導多功能干細胞(human induced pluripotent stem cells, hiPSCs)的腦類器官已成為疾病模型中的熱門話題。腦類器官有望為藥物篩選、精準醫學、神經修復等領域帶來新的發展契機。 腦類器官的優勢體現在下面兩個方面: -與二維細
腦循環的簡介
腦循環是特殊區域循環的最重要組成部分。例如人腦的耗氧量約為全身耗氧量的1/5,人腦血流量約占全部心輸出量的13%~15%。充足的腦血流量是保證腦部正常活動的首要條件。腦血流供應不足很快會嚴重影響腦的功能。大腦皮層對腦循環缺血和血中缺氧非常敏感,腦循環血中缺氧半分鐘或完全阻斷腦血流10秒鐘即會導致
皮層/海馬神經元的原代培養
實驗方法原理 神經元在發育過程中早于膠質細胞,因此通常選擇胎鼠做腦內神經元培養。一般取El7-l8d孕大鼠或El4-16d孕小鼠做神經元培養。新生1d的仔鼠也可以用來培養神經元,但培養成功后雜細胞較多,有時需要進一步純化。這兩個部位的細胞培養方法類似實驗材料 El7-18d孕大鼠或E14-16d孕小
揭示!抑郁癥與睡眠問題的腦調控機制
罹患抑郁癥何以通常伴有睡眠問題?由復旦大學科學家領銜的國際合作團隊在腦神經機制層面為這一問題給出答案。其研究結果顯示,外側眶額皮層,楔葉以及背側前額葉皮層等腦區,共同構成抑郁問題與睡眠質量關系的腦神經環路基礎。這一研究有望為改善抑郁癥患者睡眠質量問題,甚至給治療抑郁癥帶來革命性突破。 近日,該
美國“腦計劃”取得重大進展:哺乳動物大腦詳圖可供研究
小鼠大腦圖譜旨在解析小鼠大腦的基因組學基礎形式和功能,可作為相關人類研究的模型。在人腦組織切片上進行的神經元數字重建疊加。圖為人腦最外層新皮層內側顳回中的幾種不同類型的神經元。一種高度專業化的人類神經元——CARM1P1神經元,可在大腦中發送遠程連接,也可能選擇性地易受阿爾茨海默病的影響。轉基因小鼠
新研究精確定位人腦“神經羅盤”
發表在最新一期《自然·人類行為》雜志上的研究中,英國伯明翰大學和德國慕尼黑大學研究人員首次精確定位大腦內部“神經羅盤”的位置,人類正是利用該“羅盤”在空間中自我定位并在環境中實現導航。該研究確定了大腦內精細調節頭部方向的信號,研究結果與在嚙齒類動物中發現的神經編碼相當。這對于理解帕金森病和阿爾茨海默
為什么人類大腦與眾不同?答案在ASPM基因
通過使一個與人類小頭畸形相關的基因失活,研究人員得到第一只神經系統變異的雪貂。霍華德休斯醫學研究所(HHMI)的研究者Christopher Walsh說,盡管該工作的初衷是研究人腦疾病及其發展,但這一結果也揭示了人類大腦在演化過程中體積不斷增加的機制。 “我是一名神經科學家,一直在研究兒
心理所研究發現長期太極拳訓練可改變大腦皮層厚度
太極拳作為一種吸取了中國古典哲學和傳統中醫理論的體育鍛煉活動,以內外兼修、柔和緩慢、輕柔靈活為特點,受到各國人的親睞和廣泛傳播。多年來,太極拳研究僅停留在健康效應的行為學層面,對于太極拳是如何作用于中樞神經系統結構和功能,從而提高身體和心理健康水平的,鮮見報道。 中科院心理研究所行為科學重
中科院繪制246個精細亞區的全新人類腦圖譜
中國科學院日前發布消息,該院自動化研究所腦網絡組研究中心蔣田仔團隊聯合國內外其他團隊經過6年的努力,成功繪制出全新的人類腦圖譜,即腦網絡組圖譜。 該項研究的最新成果——全腦精細分區圖譜及其全腦連接圖譜在國際學術期刊《大腦皮層》上在線發表。 中科院自動化所團隊突破了100多年來傳統腦圖譜繪制的
人腦擁有一致基因設計但生化功能極復雜
據物理學家組織網9月20日(北京時間)報道,艾倫腦科學研究所通過對“艾倫人腦圖譜庫”的大規模深入分析發現,雖然人類群體中存在各種不同的人格,也有著各種認知天才,但人腦卻有著更多的相似性而非不同,不同的人腦有著一致的基因設計藍圖,并擁有極為復雜的生化功能。相關論文發表在最近出版的《自然》雜志上。
老年性腦萎縮的癥狀介紹
老年人腦萎縮[3]之以小腦病理改變為主的小腦萎縮:老年性腦萎縮的臨床多出現步態不穩,共濟失調,語言蹇澀、嗆咳等。 老年人腦萎縮之退行性腦萎縮:老年性腦萎縮是以大腦、小腦及橄欖橋不同程度的萎縮、變性出現的腦功能減退、神經功能障礙,癡呆為主要表現的老年性常見、多發病。 老年人腦萎縮之局限性腦萎縮
人腦類器官有了“跨物種整合”模型-有助探索未知疾病
英國《自然》發表的一項神經科學研究發現,人類干細胞來源的類腦組織能與新生大鼠的大腦整合,還會影響其行為。研究結果或能提高人們構建人類神經精神疾病實際模型的能力。人類干細胞培養的大腦類器官是一種很有潛力的平臺,可以模擬人類發育和疾病。然而,體外生長的類器官缺少在真實有機體中存在的各種連接,這會限制類器