神经环路:助人类理解"3磅宇宙"

人类大脑大约由860亿个神经元组成,每个神经元又和其他神经元形成约1000个突触联系.因此,约1.4 kg重的大脑是极度复杂但又高度有序的网络体系,被称为"3磅宇宙".大脑内的神经元永远不会孤立运作,不同脑区的特定神经元被组织成处理特定类型信息的集合,这样的结构以及功能上多个神经元的集群也可以被称为神经环路.不同的环路...     

国家自然科学基金重点项目“大脑皮层中兴奋和抑制的动态平衡机制研究”介绍

<正>大脑皮层是由神经元通过突触连接形成的超级神经网络,网络中的各种神经环路是实现大脑认知活动的功能模块。皮层网络主要由兴奋性锥体细胞和抑制性中间神经元组成,这些神经元介导的兴奋性和抑制性信号是相辅相成的,两者间的平衡是大脑发挥正常功能的前提,当平衡被打破时会导致皮层网络活动异常以及脑疾病的发生,如焦虑、精神分裂症、癫痫等。因此,研究大脑皮层中兴奋和抑制的动态平衡机制对了解正常脑功能的神经基础和     

神经网络精细灵敏 电脑应用如虎添冀

神经网络较之传统的人工智能,它具有学习和综合能力的优势。因其结构近似于人脑中的神经细胞结,故称之为"神经网络"。当今虽然系列计算机每秒能执行数百万次运算,根据所储存的规则和程序完成加、减、乘、除等运算。但是迄今还不可能写出一个程序使计算机完成像人所能做到的自发行动和反应,如语言理解或面孔识别。科学家研究的目的,就是要发展一种能"自己思考"的计算机。神经网络的灵感是人脑。人脑中有数十亿个神经细胞,每个神经细胞的大小都不超过0.1mm,所有神经细胞都同时并行地起作用,因而人脑的工作很有效力。大脑是通过其数以亿计的、相互连通的巨大网络来处理信息的。信号从一些神经细胞传送到另外的神经细胞,细胞间的脉冲强度控制大脑如何储存和处理数据。目前,科学家们用硅来模拟单个神经细     

心脏停止跳动后,脑细胞开始死亡

心脏停止跳动、血流中断后,脑部的神经细胞(神经元)将最先受到影响.神经元从血液中吸收并消耗大量的氧和营养物质(如葡萄糖).尽管大脑的重量只占体重的2％左右,但大脑消耗的氧和能量却占全身的20％.     

实现全脑神经元可视化的利器——光学成像和大数据处理技术述评

大脑中有多少种神经细胞?神经信息从哪儿来又要到哪儿去?为研究清楚这些问题,我们首先要"看到"它们,此时,科学家们就会利用一种特殊的技术——脑成像. 大脑作为哺乳动物体内最复杂的器官,是感觉、运动、情感、学习与记忆等神经功能的中枢,阐明脑的工作原理是人类面临的最大挑战之一.利用全脑成像技术,可以在全脑范围内对单细胞结构和...     

封面

<正>01.Nature本期封面所示为tau蛋白双螺旋丝,它是阿尔兹海默症中缠结的主要组成成分。在许多患有神经退行性疾病的人(包括阿尔兹海默症患者)中,tau蛋白细丝构成了其大脑神经细胞内的蛋白包含体。Sjors Scheres、Michel Goedert及同事首次揭示了阿尔兹海默症中tau细丝两种形态的高分辨结构。研究人员从阿尔兹海默症患者大脑中分离出这些细丝,并使用冷冻电镜     

从小培养动手能力

灵巧的手是一个人大脑发育良好的标志之一。据介绍,在大脑中支配手部动作的神经细胞有20万个,而负责躯干的神经细胞却只有5万个左右。可见大脑发育对手的灵巧的重要性。反过来,手的灵敏又会促进大脑的发育。所     

人脑中概念形成的泛系研究

本文以大脑解剖学、神经生理学和心理学的理论和实验为基础,从泛系方法论的角度对大脑思维过程进行分析。给出了大脑处理信息的全息工作方式的一种解释,研究了认识过程同概念形成的密切关系。最后,建立了一个具体模型将人的认知过程同大脑神经细胞的结构联系起来,并引入“空穴”结构,给出人脑中概念形成的机制和过程。本文的结果表明将泛系方法论同人类思维过程的研究结合起来,必将得出丰硕的成果。     

大脑网络中的选通

哺乳动物大脑的正确功能取决于大量的神经细胞和非神经细胞的一体化活动。各自独立的区域为各自的功能服务。细胞的扩散或分散区域为其他的功能服务。自始至终这些活动网络是在神经调节系统的控制之下。当前神经系统科学研究的一个目标是阐明这些系统运转所利用的方法，特别是在正常的有意识行为和过程之中。在神经系统科学中，     

人体器官衰老时间表

大脑 20岁开始衰老，随着年龄增大，大脑中神经细胞（神经元）的数量逐步减少。出生时神经细胞的数量达到1000亿个左右，但从20岁起开始逐年下降。到了40岁，神经细胞的数量开始以每天1万个的速度递减，从而对记忆力、协调性及大脑功能造成影响。     

鸣禽鸟大脑发声中枢的性别差异和左侧优势

鸣禽雄、雌鸟的鸣转能力有明显差异。其原因是控制发声的大脑神经中枢HVC和RA在雄、雌之间有明显差异。雄性鸟的HVC和RA的体积及中枢内神经细胞体都比雌鸟大,其核内的神经细胞数量也比雌鸟多。这种差异又与性激素水平有关。雄激素可增加控制发声核内神经细胞蛋白质合成速度促进神经细胞发育。在鸣禽鸟高位发声中枢中有左侧优势现象即左侧HVC和RA都大于右侧HVC和RA。     

成果推广

神经酸是国外90年代的新产品，国内尚未研制。它主要是恢复神经末梢活性，促进脑神经细胞的发育和生长，改善大脑功能，增强理解和思维能力，是脑黄全的更新产品。目前已从海洋生物中提取出神经酸产品，并由红外、质谱和核磁等分析手段确证无疑，但尚未做毒理和临床试验。     

“玻璃脑”不再是幻想

大脑在实验室里成了一堆如玻璃般透明的神经细胞。你可以不用猜就知道某人是在想一栋房子还是一个朋友,头脑里浮现的是椅子、洗发液还是剪刀……     

香芹酚对H2O2诱导神经细胞突触损伤的修复作用

主要探究香芹酚在神经细胞中对于神经突起生长的影响.首先,应用不同浓度H_2O_2处理PC12细胞建立神经细胞损伤模型;其次,将药物CA作用于处理后的PC12细胞,用MTT检测细胞活力、Hoechst33342染色观察细胞凋亡的变化;最后,在光镜下观察CA对于细胞突起的影响.另外,培养神经元细胞用神经生长因子作为阳性对照,进一步研究CA对神经细胞突起生长的影响,发现:浓度400μmol/L H_2O_2能明显地诱导PC12细胞凋亡,增加细胞凋亡率,导致神经突起短缩;而浓度0. 01 mmol/L的CA能明显降低细胞凋亡率,使神经突起延伸,对神经元细胞突起生长也有一定的促进作用.研究结果显示CA可保护神经细胞损伤,降低神经细胞凋亡,促进神经突起的生长.     

神经系统信号传导的研究进展

 人脑由上千亿的神经细胞组成,他们通过突触相互连接并传递信息。突触为相邻神经元之间的点状连结区域,包括有突触前膜、突触间隙和突触后膜。突触前膜可以分泌一些化学物质——神经递质（如多巴胺、去甲肾上腺素和５－羟色胺等）,这些递质通过突触间隙与突触后膜上的受体结合,将信号——神经冲动——从一个神经细胞传至另一个神经细胞,以实现神经的信号传导功能。神经系统的信号传导是学习记忆、感觉、睡眠、运动等各种脑正常功能的物质基础。神经系统信号的传导障碍可以引起许多神经和精神疾病,因此,神经的信号传导理论也是神经精神病理学的基础。     

记忆全面观 海兔研究与记忆药物：记忆并不可信

<正>在20世纪中末期,还有一位神经科学领域的大神在研究记忆,只不过这位大神没有研究人脑或者用老鼠大脑做实验,而是另辟蹊径,将研究重点放在了微观层面的神经细胞上,并从根本上解释了记忆形成的神经机制,这位大神就是埃里克·坎德尔,他因对记忆神经机制的研究,一举获得了2000年的诺贝尔生理学或医学奖。     

神经细胞的氧化损伤与MTH1的神经细胞保护作用

许多因素如活性氧类物质，可引起神经细胞的氧化损伤。而MTH1能够有效防止8-oxoG导致的神经细胞氧化损伤。介绍了神经细胞内氧化损伤发生的机理，阐述了帕金森病MPTP模型中MTH1对纹状体多巴胺能神经元神经末梢的保护作用。     

记忆是有形状的

日本科学家最近使用新方法研究后发现,记忆以可见的形态被刻在大脑神经细胞表面树状突起的微小的刺上.     

成人神经干细胞的起源、功能和应用的探讨

相当长时间以来,人们认为成年大脑的再生能力非常有限.现在研究发现神经再生是成年哺乳动物中枢神经系统中普遍存在的现象,妊娠也可以影响成年神经细胞再生.在成年大脑中存在着神经干细胞聚焦区,这些成年神经干细胞对于成年神经再生具有重要意义.由成年神经干细胞生成的新生神经元具有电生理功能,不仅能够对损伤的大脑进行修复,而且可能参与记忆和学习等高级神经功能.目前已有成人神经干细胞自体移植治疗脑损伤的初步临床研究.     

多不饱和脂肪酸对谷氨酸诱导的大鼠海马神经细胞损伤的双重影响

通过测定原代培养的谷氨酸诱导的受损海马神经的细胞存活率,谷胱甘肽过氧化物酶活性,以及谷胱甘肽和一氧化氮的水平,研究多不饱和脂肪酸,如二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)、花生四烯酸(arachidonic acid,AA),对大鼠海马神经细胞损伤的影响.海马神经元用神经特异性烯醇化酶进行鉴定.研究发现:(1)DHA 5～50 mg/L能有效的对抗谷氨酸诱导的海马神经细胞的损害作用.表现在细胞存活率、谷胱甘肽过氧化物酶的活性较谷氨酸处理组明显提高,NO水平降低,谷胱甘肽含量与对照组相比变化不大.(2)5 mg/LAA对损伤没有影响,而30和50 mg/LAA对损伤具有加重作用,其细胞存活率、GSH-Px活性、GSH水平较谷氨酸处理组明显降低.结果表明,多不饱和脂肪酸对谷氨酸诱导的神经细胞损伤具有双重作用.