人脑功能连接组:方法学、发展轨线和行为关联

人脑内部功能连接的全体称为功能连接组,其功能复杂性表现在:(ⅰ)结构到功能的产生机制;(ⅱ)脑功能到心理行为的产生机制(心脑关联);(ⅲ)整个生命历程中的功能发展轨线.一直以来,神经科学家致力于揭示人脑功能在不同生命历程阶段的特征及其深层机制.上述问题的研究能够极大地改善对人脑功能的理解,改进长期以来必须依赖于动物脑功能模型的状况,为重大神经精神疾病的脑功能的病理生理机制研究提供正常参考(常模),进而有助于及时、准确地对其进行诊断、预警、干预和后期评价.但限于实验技术和计算方法,与脑功能有关的上述问题因极具挑战性而尚未被系统地展开研究;静息态功能磁共振技术的出现正在改变人脑功能的研究现状.本文综述基于静息态功能磁共振技术研究人脑功能连接组的计算方法及其重测信度、功能发展轨线应用、心理行为关联.     

学习与脑功能的关系

学生的左脑或右脑的功能发生障碍,或者左、右脑的协同活动出现问题,就不能顺利完成课程学习,也不会建立起正常的师生关系和同学关系,从而引起学业不良现象。左脑和右脑的协同活动能够得到顺利进行,是学习获得成功的重要条件。那么,这个条件是怎样获得的呢?其关键何在呢?     

鼠脑阿片受体蛋白质的纯化

自从1973年确证脑组织中存在阿片受点,1975年发现内源性阿片肽类物质以来,阿片受点研究在神经科学的前沿占了十分重要的地位,许多学者致力于受体蛋白质的分离和纯化。Cho等(1986)曾报道从大鼠脑突触膜用0.5％ Tritonx-100溶脱,经6-琥珀酰吗啡(SM)-琼脂糖凝胶4B亲和层析,凝胶过滤,麦胚凝集素(WGA)-琼脂糖凝胶     

利手、左利手和脑

利手的分布利手是自发地经常使用的一只手,一般是右手。利手的出现率在一定程度上是受文化差异的影响的,所以,世界各国的比例数值略有差异。但一般说来,90％的人是右利手,其余的是左利手和两利手。与欧美相比,日本的右利手比例稍高一些。因为左利手写汉字不方便,在家庭中大多经过矫正。最近矫正减少了,所以世界上的左利手在增多。如果都不矫正,顺其自然,预计在利手可达到12％左右。利手似乎是人类出现后才有的。与最古的人类(猿人)的骨胳同时出土的动物头盖骨的左侧大多有洞。这可能是,猿人是右利手,用右手殴打动物造成的。西班牙的古洞穴中,保留有旧石器时代人的手形。这些手形大多是左手。这大概是用左手接触墙壁以支撑身体,而用右手画壁画造成的。使用一只手,特别是使用右     

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.     

蛋白质工程的过去、现在和将来

蛋白质工程是现代生物工程研究与开发历史长河中继基因工程工业化后掀起的第二个浪潮。《蛋白质工程的过去、现在和将来》就蛋白质工程产生的过程、蛋白质工程的研究途径、蛋白质工程研究与开发的现状及其应用前景作了介绍。蛋白质工程的研究既有极高的理论价值又有广泛的实际应用意义,它能大幅度提高酶对底物的亲和性,给工业酶研究带来巨大希望;它又能改进酶的专异性,为设计新型蛋白质提供更大的可能性,并可能解决诸如乳酶制造业、葡萄糖果糖玉米糖浆制造工业中出现的困难。蛋白质工程的研究具有广阔的前景,各国科学家都予以高度重视。60年代初,我国科技工作者成功地人工合成牛胰岛素,为目前即将开展的蛋白质的研究培养造就了一批技术骨干,我们应当不失时机地抓住这个新生长点,开展蛋白质工程的研究,迎头赶上世界先进水平。     

通过蛋白质互作网络预测已知部分功能的蛋白质的精细功能

基于高通量数据, 研究人员已经设计了许多算法用于寻找功能完全未知蛋白质的功能. 然而, 这些算法的效率受到一些根本因素的制约, 包括: (ⅰ) 功能完全未知的蛋白质参与一个精细功能的先验概率低; (ⅱ) 高通量互作数据中有大量的假阳性互作; (ⅲ) 蛋白质互作数据对功能类的覆盖不完全; (ⅳ) 训练算法的大量阴性样本数据是异质的; (ⅴ) 训练算法的蛋白质的精细功能知识不足. 因此, 本研究提出一种新的方法对已知部分功能的蛋白质进行功能预测, 即利用功能特异的蛋白质互作子网或者基因表达模式信息来寻找蛋白质更为精细的功能. 该方法能够通过恰当地定义预测范围和过滤假阳性数据减少上述提到的问题, 因此可以高效地发现蛋白质的新功能. 对于几千个已知部分功能的酵母与人类蛋白质, 该方法能够以超过90%的精确率找到它们更为精细的功能. 预测的精细功能对于指导随后的湿实验和提供必要的功能知识来学习其他蛋白质的功能都具有重要的意义.     

脑磁图与大脑功能检测

脑磁图是研究大脑活动的一种新手段,它通过对脑神经电流产生的微弱生物磁场的测量,对脑活动进行功能性成像.本文介绍了脑磁图的特点、基本工作原理、研究现状和在临床医学和基础脑科学研究中的应用,以及目前脑磁图研究中存在的问题和解决途径.     

人脑功能研究

<正>今天,我们人类的活动正以前所未有的速度改变着地球的面貌,创造出大自然旷古未有的许许多多奇迹。人类为什么会创造出这样伟大的奇迹呢?因为人类有一个与众不同、足智多谋的特殊器官——大脑。堪称万物之灵的人类确有绝顶的聪     

脑功能理论的当代发展和前沿研究计划

21世纪以来,研究人员逐渐揭示出人脑前额叶特别是内侧前额叶的认知功能,脑内的社会镜像神经元系统以及默认网络.这些发现,扩展了20世纪关于经典特异神经通路和网状非特异系统的概念,认识到人脑含有4类机能解剖系统.除了并行协同工作的特异系统和网状系统外,人脑还有以180°相位差交替转换式活动的默认网络和社会认知网络.在所概括的4条神经信息处理机制中,由于自然脑进化的遗传保守性,人脑和动物脑共性大,而与电脑间存在本质差异.人脑功能的独特性体现为社会属性和生物属性高度融合的巨复杂性、四层次性及其包容性.本文简要介绍了脑连接组计划、脑活动图计划和中国脑计划,希望能引起人们关注人脑、动物脑和电脑的共性和本质差异,以便更正确地对待脑科学和人工智能领域的研究成果.     

蛋白质剪接在蛋白质研究和蛋白质工程中的应用

蛋白质剪接(protein splicing)是由蛋白质内含子介导的在蛋白质水平上翻译后的加工过程。蛋白质内含子(intein)是指前体蛋白中的一段插入序列,它在蛋白质翻译后的成熟过程中能自我催化,使自身从前体蛋白中切除,并将其两侧的多肽片段以肽键连接,形成成熟的蛋白质。蛋白质内含子的发现丰富了基因表达和蛋白质翻译成熟过程的理论,而且在蛋白质研究和蛋白质工程中有广泛的应用。本文试图综述蛋白质剪接在蛋白质特异位点标记、蛋白质片段化标记同位素、蛋白质环化、蛋白质芯片、基因治疗等研究中的应用。       

脑电八导联网络参数L与脑功能的对应

气功与大脑状态和功能的具体联系如何?找出脑电混沌吸引子维数与气功功龄之间的统计关系,脑电AR模型阶数矩阵与气功状态之间的对应关系。     

脑-肠肽的脑内功能

《脑-肠肽的脑内功能》就脑-肠肽在脑内的作用方式、脑-肠肽的脑内功能、血脑屏障与脑-肠肽的关系等内容作了介绍.脑-肠肽功能的研究目前正方兴未艾.全面阐明脑-肠肽的生理功能有助于深入认识机体正常调节系统,同时对临床许多疑难病症的发病机理的探讨有重要意义.     

脑功能——一个新理论

长期以来,人们公认右脑和左脑的功能各自为政,不相联系。但最新的发现告诉我们脑子比人们敢于想象的要复杂得多。有一位二十一岁的妇女生下来右半身就瘫痪了。她的右臂和右腿每星期至少发作一次癫癎,她每隔三、四天丧失一次神志。她的医生们用尽了一切比较温和的治疗办法之后,下决心切除她的整半边左脑。根据神经病学的正统观念,左脑是主管她的右侧的。人们对手术的结果莫不感到惊奇,不出几个星期,那位妇女渐渐能支配她的右体了,她工作着并过着她的医生所谓的“积极的社会生活”。这样的病例给我们的脑知识带来了深远的影响。首先,它们给宣称可以用在地图上找到城市位置同样的方法在脑子里找到官能点的理论以狠狠的一击。     

溴氰菊酯对鼠脑蛋白质磷酸化作用的影响

溴氰菊酯作为神经毒性的杀虫药剂,其作用机制目前还不很清楚。我们采用[r-~(32)P]ATP与鼠脑制备物一起保温进行蛋白质磷酸化反应、双向聚丙烯酰胺凝胶电泳分离磷酸化蛋白以及放射自显影方法,观察了溴氰菊酯对体外鼠脑内源性蛋白质磷酸化作用     

rRNA和核糖体蛋白质

叙述了最初的生命世界——RNA世界,以及其后的RNA-蛋白质世界,反映了现代生物学进展的一个侧面。     

消亡、代换和生态系统功能

人类的强烈影响,正使生物种群的消亡速率达到惊人的程度.这就提出了两个严峻问题.第一,生态系统中某些要素(种群)功能上的消亡对人类将发生怎样的影响?第二,人们能够在多大程度上代换这些要素而不破坏短期或长期的生态系统运转?关于无机资源的代换,生态学家已做了大量工作,而对生物资源方面还了解甚少.希望我们的调查及所得的结论会促进这方面的研究,为生物资源的有效更换提供科学依据.     

计算机和蛋白质工程

当人们对结构复杂的蛋白质分子进行设计和改造时,计算机技术是重要而有效的工具。