人脑中的"祖母细胞"

人怎么能从人群中认出熟人?大脑在这个过程中如何运作?美国科学家的最新研究显示,人类大脑中的单个细胞会对熟悉的图象作出反应,而这些细胞可能就是此前神经学家提出的"祖母细胞".     

寻找记忆痕迹

<正>什么是记忆?1904年,德国生物学家理查德·西蒙提出了一簇簇离散的大脑细胞结合在一起形成记忆痕迹的理论,他将这种假想中的物理电路印迹称为"记忆印迹"或"记忆痕迹"。"记忆痕迹"在科学教(Scientology)和科幻小说中是一个有着强大生命力的题材。为证明记忆痕迹在大脑中的真实存在,科研人员就要用光激活的"镊子"将精细的记忆痕迹"电路"挑拣出     

神经科学家利用蝙蝠寻求解开大脑三维空间导航的秘密

揭开人和动物大脑方位感知与空间导航的秘密,一直是一个令人着迷的问题.科学家通过对大鼠和蝙蝠等动物近50年的研究,使我们对大脑二维(2 dimension, 2D)导航的神经基础有了较清楚的认识.研究发现,在海马和内嗅皮质等脑区有专门的导航细胞,包括位置细胞、网格细胞、边界细胞、头朝向细胞等.这些细胞及它们的"细胞域"可为2D空间导航提供"空间认知地图"或"心灵环境地图"和"指南针".然而,人和大量动物都生活在三维(3 dimension, 3D)空间中,大脑如何完成3D空间环境下的定位和导航?近年来,通过对爬行和飞行状态蝙蝠的研究,发现参与2D导航的那些细胞在3D空间下反应特性和模式均发生明显变化;蝙蝠属于社会性和群居性动物,研究还发现在其海马内存在社交位置细胞和目标方向角调谐细胞,分别负责获取环境中其他蝙蝠位置的踪迹信息以及目标的方向信息.由此可见,脑内这些空间定位细胞构成了导航的神经基础,并经过复杂的功能整合,构成了一个位于脑内的"微型全球定位系统",且在细胞水平上阐释了这种高级认知功能的原理.本文简要介绍了Nachum Ulanovsky等人近些年对蝙蝠大脑3D导航的研究.     

细胞图片秀

正大脑是一个极其复杂的器官,我们对它如何工作的理解仍然有限。我们是否能画出大脑皮层中巨大的连接矩阵?我们能否在信号沿着神经通路传递时追踪它?我们能否在细胞层面上建立模拟活动大脑的三维空间模型?这些都是神经科学家们目前正在用神经映射技术探索的问     

大脑如此奇妙

再平常的人脑也绝不简单。成年人大脑中约有1000亿个神经元,每个神经元与周围细胞构成约5000个突触连接,大脑每秒钟产生和衰灭100万个新连接。信息在大脑中能够储存100多年,并且会按需自动分类、反复归档、编译剪辑。大脑能利用一系列传感器采集振动、电磁辐射、化学物质以及压力等信息,来重构周围环境,在几毫秒内分出事情的轻重缓急。大脑能支配640多块肌肉,还包揽产能、生殖和基本生命活动等机要工作。然而,有些大脑更不平常,甚至超越我们的想象。最天才、最聪明的大脑何以能脱颖而出?什么样的大脑能挑战人类成就极限?     

神经元能够标记时间吗?

人类对大脑结构的研究把时间上升成为一个更为广泛的问题:到底什么是时间?2007年6月,马来西亚人年轻人(19岁)阿尔伯特·曹(Albert Tsao)在挪威特隆赫姆的卡夫利系统神经科学研究开始了他的工作。曹当时2是梅﹣布里特·莫泽(May-Britt Moser)和爱德华·莫泽(Edvard Moser)实验室的一位暑期实习生,这对夫妻搭档是当时神经生物学领域声名显赫的科学家,他们发现了神经系统中的"网格细胞"(这是一类特殊的神经元,可以通过追踪我们的位置在人类大脑中生成导航地图)。网格细胞位于大脑内侧的内嗅皮层区。曹对于相邻但未     

由《最强大脑》说开去

<正>人的大脑到底有多强大?大脑里究竟蕴藏了多少不为人知的秘密?这恐怕是人类一直都想弄清楚的问题。事实上,人类对于这些问题探究得并不深入。最近一档名为《最强大脑》的电视节目,在让人大开眼界的同时,又让人们对人脑的潜力有了形象的认识。不过,娱乐归娱乐,有关于电视节目中的一些科学认知还是值得我们思考的。后天训练或许可以造就"最强大脑"。在节目中,我们可能被那些选手的"天才"表现所震撼,惊叹于他们脑     

睡眠开关

<正>每天把你喊去休息的是什么?是时间,是哈欠,还是父母的叮咛,或是明天的压力?来自英国的科学家发现,这些都不是真正喊你去睡觉的原因。在我们的大脑中有一种"开关",正是它会告诉你什么时候应该睡觉。科学家认为,这种"睡眠开关"通过大脑神经细胞进行调控,它类似于一种"同态调节器"。当你已经很久没有休息,身体正处于疲劳状态时,这个开关就会启动,不断向你的大脑发出信息:我的"主人"该睡觉了。     

10项影响未来生活的新发现

正看透大脑的构造?哈利波特的隐形斗篷?这些真的只存在于科幻和魔幻小说中吗?NO!在科学家的实验室中,这些正在逐渐通过科技这一伟大的"魔法师"变成现实。在不久的未来,它们也将影响我们的生活。1.能够一眼看穿大脑结构的技术如果你百度一下"透明老鼠",一大波透明的啮齿动物便会向你"袭来"。由于日本RIKEN脑科学研究所科学家的辛勤工作,如今想要看穿动物的大脑组织,已经不算什么难事儿了。科学家们发现了一种由     

大脑中的GPS——指引我们找到回家的路

<正>我们如何知道自己身处何方?我们如何找到回家的路?科学家发现,我们的大脑中有一个"GPS"定位和导航系统。这一发现获得了2014年诺贝尔生理学或医学奖。在日常生活中我们注意到,有的人认路能力非常强,有的人却是典型的"路盲"。无论认路能力差异有多大,但大多数人都能够认识回家的路。那么,我们是怎么知道自己在哪里?我们又如何从一个地方到另一个地方?我们如何在大脑中储存信息以便于下一次能够找到相同的路径?到底是什么在指引我们     

2012年诺贝尔奖特别报道——细胞的感受谁知道

<正>我们生活在一个五彩斑斓、精彩纷呈的世界中,我们的大脑会对周围环境产生各种各样的反应与感知。我们的身体由数以亿计的细胞组成,这些细胞也会接触形形色色的体内环境,它们对这些环境会有怎样的感受呢?它们是否能够感受到快乐或忧伤,能否感知到香味和声音?可惜的是,我们人类并不知晓细胞的独特感受。那么,谁知道     

人类大脑类器官在小鼠脑内茁壮成长

正将人类大脑类器官移植到小鼠大脑后,类器官发育出了血管并融入神经元网络内部。研究人员在《自然-生物技术》杂志2018年第4期上提出:小鼠大脑成为人类大脑类器官的良好生长地。大脑类器官,也就是所谓的"迷你大脑",是从干细胞中生长出来的微小大脑细胞丛,正在被研究人员用来研究自闭症和其他神经疾病的神经基础。但是,这些类器官在培养物中通常只能生长数月就会死去,这大大限制了其作为真     

细胞表面的聪明受体

正构成生物体数以亿计的细胞并非孤立地存在,而是一直处于互相联系中,感知周围环境的变化,作出相应反应,因为它们表面有"聪明"的受体。强光使人闭眼、花香使人愉悦、黑暗使人恐惧……,你有没有想过,人的大脑是如何感知外部环境变化并作出反应的?人的身体由数万亿个细胞组成并精密协调地工作,完成各种生理功能,这其中又是什么充当传感器来传递信息,使细胞感知周围环境。这些问题一直是个谜,在20世纪的大部分时间里,人们不清楚充当传感器的这些物质是由什么组成的,以及它们如     

人类大脑真能"预见"未来吗

据英国<每日邮报>报道,"泰坦尼克号"沉船灾难发生前,据传曾有乘客因为产生"不祥预感"而在登船前最后一刻退掉船票,所以逃过了这一世纪灾难.那么,人类的大脑真能像科幻电影中描述的那样"预见未来"吗?美国科学家迪恩·拉丁博士和荷兰阿姆斯特丹大学心理学家迪克·比尔曼教授等人经过一系列惊人实验后宣称,他们相信人类大脑真的拥有"预见未来"的能力.     

不可忽视的前庭研究

<正>2014年10月6日,瑞典卡罗林斯卡研究院诺贝尔奖评选委员会宣布今年的诺贝尔生理学或医学奖授予英国伦敦大学学院教授约翰·奥基夫(John O'Keefe)、挪威科技大学教授梅·布莱特·莫瑟尔(May-Britt Moser)及其丈夫爱德华·莫瑟尔(Edvard I.Moser),以表彰他们发现了组成大脑定位系统的细胞,这些细胞构成了"大脑中的GPS"。     

大脑的自我"修复"能力

大脑是人体中最为精密、复杂的重要器官,多达200亿个细胞.一个人大脑所包含的神经纤维数量,要比整个国际电信网络所有的电缆数量还多.这些纤维的功能就像电缆一样,负责发出化学信号,并帮助细胞间交换信息.以前人们一直认为,由于疾病或意外伤害而造成的永久性脑细胞或脑神经元损伤,会造成该部分脑功能的丧失.但据2008年8月12日有关媒体报道:英国格拉斯哥大学的科学家经研究最新发现,许多病人不仅因大脑的自我"修复"可重新恢复健康,而且在有些人身上还会发生意想不到的奇迹.     

人脑中有识别功能专一的"祖母细胞"吗?

人怎么会从人群中认出熟人？大脑在这个过程中如何运作？美国科学家的最新研究显示，人类大脑中的单个细胞会对熟悉的图像作出反应，而这些细胞可能就是神经学家曾提出的“祖母细胞”——     

细胞的感受谁知道——2012年度诺贝尔化学奖

我们的身体由数以亿计的细胞组成,这些细胞也会接触各种各样的体内环境,它们对这些环境会有怎样的感受呢?它们能否感受到快乐或忧伤,能否感受到香味和声音?2012年诺贝尔化学奖的获得者告诉我们,受体知道细胞的感受。我们感知外界环境的系统是感觉系统,包括皮肤、眼睛、嘴巴、耳朵、鼻子、大脑等多个器官。而对细胞来说,感知外界环境的重要感受器是受     

生命过程中的一个猜想

物种基因组的遗传"语义"和"语法"是指导各生物物种活动的指令性文件.大脑神经纤维中的G-蛋白偶受体及RhoGTP酶对神经纤维生长的"引导"作用,以及DLA分形中有关Fibonacci及黄金分割数等现象的出现,是否喻示着生命过程中有一个"最优化"的语法在起着作用呢?     

狗狗懂得你的心

正不知道你注意过没有?当你听见某个朋友的声音时,即便没看见其人,你脑子里也会闪现出他的模样,而且能从他说话的语气中感觉出他是高兴还是悲伤,这种能力是因为你的大脑里有一个"语言区"可以感知语言的变化。目前,匈牙利科学院的科学家们发现狗的大脑里也有专门的语言区,并证实狗的确能了解主人的心