非鸣禽成体环鸽脑中的新生神经元

自1983年Goldman等在世界上首次报道鸣禽成体脑中的新生神经元现象后,对新生神经元在鸣禽成体脑中产生、迁移和分化机理的研究已经取得了很大进展.许多人推测金丝雀等鸣禽脑中新生神经元的产生与它们对鸣啭学习和记忆功能有关.目前世界上对鸟类神经元产生的研究基本局限于鸣禽类,还未见在非鸣禽成体脑中有神经元产生的正式报道.由于新生神经元在鸣禽脑中的分布并不局限在控制发声的神经核内,它表明鸣禽成体脑中神经元的产生可能具有更为复杂的功能,因而神经元产生的现象也可能在非鸣禽成体脑中存在.为检验这种推想,本实验选用端脑中无明显控制发声神经核的非鸣禽环鸽(Streptopeliarisoria),应用放射自显影/免疫组织化学双重标记方法证明新生神经元在非鸣禽成体脑中的存在及分布特征.     

鸣鸣蝉发声肌对神经支配的频率响应特性

蝉由发声肌收缩运动驱动发声膜振动发声.发声运动的神经支配有同步和异步类型,有些种两侧发声肌同步收缩,有些种为交替收缩,收缩速率由数十到数百,一般低于500 pps.本文在鸣鸣蝉(Oncotym Pana maculaticollis Motsch)鸣声特性和有关机制的研究基础上,观察了发声肌运动的神经支配的频响特性,结果为阐明蝉类变音调鸣声的产生机制提供了重要依据.     

小虫春秋：果蝇的视觉学习记忆与认知

视觉认知是脑科学领域中的重要研究方向,是揭示 “脑是怎样工作的”,“物质的脑是如何产生精神的”的重要路径。近年来,科学家们以果蝇为模式生物,从基因脑行为认知相结合的角度,系统性地开创了果蝇的视觉“认知”研究,如学习与记忆、注意、跨模态记忆、特征提取和泛化、两难抉择、抉择的神经环路等。即使果蝇这样相对简单的脑,在很多方面都展示了令人惊奇的“理性”行为。看来,那种认为只有某些独特的唯一的脑机制才能实现人类的理性的想法是不成立的。我们期待,在探索“智与愚”的神经生物基础方面,果蝇会对我们继续有所帮助。     

DGAVP对突触体蛋白质合成的影响与Ca~(2+)水平的相关性

神经垂体激素加压素(Vasopressin,Vp)具有易化记忆巩固过程的效应。精氨酸加压素(AVP)的改构物DGAVP(脱甘氨酰胺精氨酸加压素)与加压素具有相同的中枢作用,是一种有用的神经肽。学习记忆是脑的高级机能,其机制涉及到多种物质的变化,其中脑内蛋白     

聪明的大脑会节省自己的能量

聪明的大脑会按照“少投入多产出”的原理运转,至少,当它学习新事物时是如此。初步资料表明,复杂的学习任务会刺激大脑,使大脑的能量消耗显著地下降。特别是那些在标准智力测验中获得高分的人,这一点表现得尤为明显。很可能经过一段时间的学习,大脑知道为完成一项任务,哪些神经线路是用不着的。通常,它仅仅依靠某些重要线路,美国加利福尼亚大学的神经心理学家理查德·海尔说:“学习与智力过程可能共同使用脑中某些重要的信息处理组元。”     

痛信号对痛反应阈和脑内去甲肾上腺素与5-羟色胺含量的影响

有关情绪活动与单胺类神经介质关系的研究已有很多报道。在人身上进行的研究表明,人在情绪激动吋尿中排出的儿茶酚胺及其代谢产物即增多。动物实验中,发现动物在急性应激、伪怒等情况下脑内单胺类神经介质尤其是儿茶酚胺也有一定变化。多数研究表明,在急性应激状态时动物脑内去甲肾上腺素含量降低。本文试图通过用大白鼠建立痛条件反射的方法,使动物处于某种情绪状态下,探索其对痛反应阈(以下简称痛阈)及脑内单胺类神经介质含量的影响。     

一门新兴的交叉学科--神经信息学

神经信息学是新近出现的一门新兴的交叉学科 ,它正在随着人类脑计划的实施而快速发展 .本文介绍了神经信息学的由来及其与人类脑计划的关系 ,分析了促使其发展的当代条件、神经数据的特点及其对信息科学技术提出的新要求 ,还介绍了神经信息学的研究项目实例 ,探讨了它的发展所带来的机遇和挑战 .     

可使人身心愉悦的“脑内药品”

为什么会有神经传递介质 脑常常被比喻成计算机。因为两者有一个很大的共同点——通过“电讯”来传递信息。 可是,有一件令人不可思议的事。那就是,根据近年来的脑科学研究,现已查明脑会在电讯的通道上故意利用一种化学性物质来使传递速度变慢。而且这种物质——神经传递介质不仅是脑进行高级     

神经回路研究

神经科学界近年来有一种趋势与共识:为真正了解脑的奥秘,同时也为治疗神经-精神疾病找出合理的治疗途径与方案,需要重视对神经回路的研究。     

非线性科学：它的内容,方法和意义（下）

七、神经网络系统神经网络系统可能是我们所面临的高度复杂的非线性动力学系统,也是迄今所知功能最强、效率最高的最完美的信息处理系统,因此,很自然地成为非线性科学研究的重要内容。已经取得了可喜的进展,但是,它只是建立脑模型的第一步,就人类的科学认识活动而言,对大脑的研究无疑是一种挑战,它正越来越强烈地吸引着许多不同领域的科学家参与到脑研究的队伍之中。虽然对大脑的结构近几十年来在细胞和分子水平上已进行了大量的研究,发现了许多新的现象,但我们仍然未能了解神经系统是怎样使人具有听和看、学习和记忆,甚至推理和语言等高级脑功能的,要取得这方     

毒瘾消退学习中的表观遗传机制

【本刊讯】中科院上海药物所刘景根课题组发现，小鼠戒断吗啡的负性情绪消退学习，有腹内侧前额叶皮质（vmPFC）中调节脑源性神经营养因子（BDNF）的表观遗传机制参与。     

尖端创新神经技术脑研究计划:美国脑研究计划评介

正作为神经科学研究超级大国的美国,正拟启动尖端创新神经技术脑研究计划。该计划此前称作脑活动图计划,已经过一年多的筹备性论证。计划的主要目标是,通过包括纳米技术在内的一系列技术创新,全面构造神经活动图谱,以求在神经-精神疾病诊治及智能机开发上取得突破。围绕计划目标之可行性存在大量争鸣。     

人脑连接组研究:脑结构网络和脑功能网络

人脑是自然界中最复杂的系统之一,在这个系统中,多个神经元、神经元集群或者多个脑区相互连接成庞杂的结构网络,并通过相互作用完成脑的各种功能.近年来,结合基于图论的复杂网络理论,研究者们发现利用结构和扩散磁共振成像数据构建的脑结构网络以及利用脑电图/脑磁图数据和功能磁共振成像数据构建的脑功能网络具有很多重要的拓扑性质,如"小世界"属性、模块化的组织结构以及主要分布在联合皮层上的核心脑区(如楔前叶、额上回、额中回).另一方面,研究者发现许多神经精神疾病(如阿尔兹海默病和精神分裂症等)与脑结构和脑功能网络的异常的拓扑变化有关,这些研究不仅为理解神经精神疾病的病理机制提供了新视角,也可能为疾病的早期诊断和治疗评价提供脑网络影像学标记.本文以人脑结构和功能连接网络的研究为重点,介绍了人脑连接组和复杂网络理论的基本概念,并且回顾了近年来人脑结构和功能连接组的研究成果,并指出了该领域中存在的问题及未来的研究方向.     

无创式脑调制的神经效应研究进展

无创式脑调制(noninvasive brain modulation,NBM)技术是基于电磁感应原理,采用电场或磁场以非侵入的方式刺激中枢神经系统(central nervous system,CNS),进而改善脑功能.现在,它不仅是诊断和治疗神经精神疾病(neuropsychiatric disorders)的一个有效手段,同时也是研究脑生理和脑功能的常用工具,此外在探索认知、情感、记忆和语言等方面也有着巨大的应用价值.虽然,NBM技术在认知神经科学、神经生理学及神经精神病学等各个领域被广泛成功的应用,但是它对脑功能和CNS的调节机制目前还不清楚,这严重地限制了该类技术的进一步应用以及研发.NBM技术作用的共同规律是通过在脑组织周围产生感应电场来调节相应脑区的神经活动.因此,明确不同电场作用下神经元放电活动的演化规律以及相应的发生机制是揭示NBM技术神经调节机制的关键.本文首先介绍了NBM在神经科学中的应用现状,然后对近年来有关电场神经调节效应的研究成果进行了综述,包括电生理实验和计算模型仿真,最后对未来的研究方向进行了展望.     

脑岛自发神经活动强度可预测个体错误后反应调整速度

错误后行为调整是指错误反应发生后,个体为了避免错误再次发生和优化未来行为执行而进行的行为调整.本研究旨在采用静息态fMRI技术考察大脑自发神经活动对个体错误后行为调整的预测作用.研究发现, ACC自发神经活动低频振幅(ALFF)值与个体错误后行为调整效应量相关不显著,但是双侧脑岛自发神经活动ALFF值与个体错误后行为调整效应量呈显著正相关.双侧脑岛ALFF值越大的个体,错误后试次反应时越长,错误后调整反应速度越慢.该结果说明,双侧脑岛参与错误后行为调整,并对个体错误后反应速度调整有预测作用.     

脑机接口——脑信息读取与脑活动调控技术

脑机接口(brain-computer interface, BCI)技术通过建立大脑与外部设备之间直接的信息交流和信号控制通道,实现脑思维活动与外界通信和交互作用,从而进行脑信息读取、外部执行设备的控制,以及脑活动的调整和控制.脑机接口是一种多学科融合的交叉技术,涉及神经科学、计算机科学、通信与信息处理技术、人工智能技术等,展现了广阔的发展和应用前景,包括医疗与康复、科学与教育、自动驾驶、工业控制等.同时,脑机接口技术的发展和应用面临重要的技术以及法律和伦理方面的挑战.本文简要介绍脑机接口技术的基本原理和组成,从信号获取、神经解码和认知脑机接口等关键技术角度阐述了国内外研究现状:从技术角度,讨论了脑机接口技术面临生物兼容性、通信速率、信号获取和处理、神经解码、安全等方面的挑战;从伦理和法制角度,指出该技术面临隐私、自由意志、身份认同和社会公平等方面的挑战.最后,展望了脑机接口技术未来的研究方向和应用前景.     

用于治疗帕金森氏疾病的神经细胞培植成功

研究人员长期以来一直在想方设法采用实验室培植的健康细胞代替受损组织治疗多种脑神经疾病。尽管科学家早已在培养皿中繁衍出神经细胞，但是构造与机能复杂的神经细胞始终未能如愿。目前美国国立神经疾病与中风研究所的研究人员显然已经创造了这个奇迹。他们将实验室培植尚处于发育中分泌重要化学递质多巴胶的神经细胞植人鼠脑，从而实现了脑外与脑内神经细胞的对接。鉴于这些老鼠大脑中缺乏分泌多巴胺的神经细胞而呈现人类帕金森氏疾病病变症状，在美国受这种变性神经疾病困扰的人达50万人之众。大脑中的多巴胺是一种对运动神经功能起重要…     

物理疗法在脑科疾病中的前沿应用:神经治疗学的复兴

神经系统疾病在全球疾病负担和致残率的排位中居高不下,但对其致病机理与个体化治疗方案的研究却较为局限.从生物能量学的视角,神经精神疾病涉及脑能量/代谢(例如熵)的异常.在物理学中的电、磁、光、波为4种常见的能量形式,而基于这4种能量形式的神经调控技术不仅在脑科学研究中占有重要一席,同时也在脑科疾病的治疗中逐渐成为非药物治疗的重要方法.本综述旨在介绍基于电、磁、光、波4种能量存在方式的神经调控方法在脑科疾病的前沿研究、技术难题与未来应用前景.     

环境确实影响大脑的发育

科学家早在20年前就知道在富足的环境中老鼠的脑皮质层会增大增重,例如在笼中放些玩具之类来喂养的老鼠就有这种现象。前不久美国伊利诺宜斯大学试验室的神经生物学家格林诺进一步指出,鼠脑皮质增重的原因在于神经键增多。根据他的试验,当老鼠看见,接触和拖动更多种多样的物体     

大规模类脑神经网络理论与方法

脑启发的脉冲神经网络被称为第三代人工神经网络,通过模拟神经动力学、事件驱动等计算特性捕捉时序信息和节能高效地进行计算,为人工智能领域的发展提供了新范式.大脑惊人的信息处理能力很大程度上归功于其庞大的网络规模和复杂的网络连接.构建大规模类脑神经网络为脑启发式的人工智能、神经形态计算以及多应用领域带来了突破性的进展.本文首先根据现有的研究,分类介绍了脉冲神经元模型、大规模脉冲神经网络模型与算法、深度训练框架和神经形态芯片等3个方面的计算原理和最新的研究进展,指出了目前大规模类脑神经网络研究的进展和存在的问题,随后重点论述了大规模类脑网络的神经形态视觉应用,包括神经形态视觉重构、极端场景目标检测等.最后,在总结已有研究成果的基础上,对该领域的研究现状给出了若干结论,同时指出了仍然存在的一些问题,并对未来研究的需求、期待与发展趋势进行了展望.