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...     

建设中国人脑库,助力中国脑科学研究

 人的大脑是大自然亿万年进化的巅峰产物。人类之所以成为万物之灵，就是因为拥有复杂神秘的大脑。解开大脑之谜是人类面临的最大挑战。同时，阿尔茨海默病、抑郁症、精神分裂症等脑疾病已经成为危害人类健康及生命质量最重要的疾病，而目前尚缺乏有效的预防和治疗手段。     

科学家称已找到让人类大脑变大方法 未来更聪明

<正>"人脑的大小"与智力的关系一直是科学家研究的重要课题。现在,经过一系列突破性研究,科学家认为,他们已经找到了可以让人类大脑变大的方法,未来大头人将比现代人更聪明。人的大脑是人体中最微妙的智能器官。人脑和动物脑有着很大的不同,虽然从解剖学上看并无太大区别。首先,与其它几乎所有的动物相比,从大脑在体重中所占的比率来看,人类的大脑是比较大的;其次,人脑虽然只有1.5kg,但是却由140亿个神经元组成,极其复杂细致;第三,人类大脑的结构也远远比其它动物的复杂,大脑成比例地拥     

拨云见日:脑科学研究新进展

 大脑是人体的"司令部",控制着身体各个部分精密、复杂而又有条不紊的运转。人类大脑虽然体积不大,重量只占身体比重的2%~3%,但神经元却有850多亿个,它的复杂性远远超出了人类目前的认知能力,是最复杂、最神秘,也是最难研究的部分。探索大脑的秘密是目前人类面临的巨大挑战,近期,大脑领域的研究取得了突破性进展。     

我国科学家发现人脑记忆新大陆

对于人类来说,大脑至今仍是一个谜。作为宇宙中已知最复杂的组织结构,人类对大脑中许多区域的功能知之甚少。经过10多年的研究和实验,我国科学家不久前在人的大脑中发现了一个和学习、记忆功能有关的新区域,并得到国际科学界的承认。由第一军医大学神经科学研究所舒斯云教授发现的这一新区域“边缘区”,被国际权威专家称为“舒氏区”,“边缘区”理论也被权威学者列入专著,并被国际神经科学界广为引用。     

复杂脑网络研究:现状与挑战

以大脑网络研究为例,详细介绍了大脑网络的构建、结构网络、功能网络以及结构与功能的联系等方面的研究进展.基于复杂网络理论,对大脑结构网络和功能网络的分析得到很多重要的拓扑性质,如"小世界"、"无标度"、模块化以及核心脑区的分布等;另外发现认知功能、神经精神疾病与大脑结构和功能网络的拓扑结构变化或异常有关;总结了国内外在此领域的研究成果,提出了大脑网络研究工作面临的挑战,并展望了将来发展方向.     

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...     

仁心济世 医中圣手——中南大学湘雅医院神经外科教授、博士生导师方加胜

大脑，人类的神经中枢，直接控制血压、呼吸、感觉、运动等神经分枢，是人体活动、思维的指令源、指挥部。其结构之复杂，功能区分之精细。但是，正如人类其他器官一样，它也会受到细菌、病毒、外伤的侵袭，如何抵御病魔的侵袭和治疗外伤，保证患者安全无虞，是中南大学湘雅医院神经外科方加胜教授始终孜孜以求的目标。     

科学家将人类大脑胶质细胞植入老鼠大脑

<正>美国科学家将人类大脑胶质细胞植入老鼠大脑,可替代老鼠大脑相同类型的细胞,使老鼠变得更聪明,尤其在记忆和认知方面。腾讯科学讯据国外媒体报道,目前,科学家最新研究发现,注射人类大脑细胞的老鼠将逐渐长出"一半人类大脑",使它们比同类更加聪明,在记忆和认知方面表现突出。研究人员称,对小老鼠注射一种未成熟的人类大脑细胞——胶质细胞,将导致它们的大脑变得特殊,像人类大脑一样聪明。人类大脑胶质细胞可支持大脑细胞发育,形成大脑细胞结构,供     

脑图谱画像大脑已走了多长路——访中国科学院院士、海南大学校长骆清铭

世界上最复杂、最精密的物质结构不是定义时间的原子钟,不是探索太空的望远镜,而是我们人类的大脑. 人脑拥有至少1000亿个神经元和10"个联接构成的复杂神经网络,被称为人类认识自然的"最后疆域".但这些神经网络是如何交织在一起的?每一次意识与行为产生时神经元在"暗地里"进行了怎样的操作?想探明这些问题,我们首先要拥有一张...     

蜜蜂会数数

正蜜蜂的大脑中总共只有约一百万个神经细胞,"脑力"十分有限,但却能完成计数、比大小等复杂的认知任务。一项于2018年12月21日发表在iScience上的研究找到了答案,原来,蜜蜂能通过少量的神经细胞并配合聪明的观察策略解决计数难题。蜜蜂的计数方式和我们人类不同。它们不能一下子查看物体的总数,只能逐一观察物体并计算数     

破解大脑最具挑战

对大脑结构与功能的理解是人类认知自然界及自身的终极挑战。大脑以其卓绝的能力使人类能够在各种环境下生存,能改造自然以趋利避害,并且建立了一个能将知识进行积累和传承的社会形态,正是大脑使得人类能够从万物中脱颖而出。     

人类与猕猴大脑的同源脑区研究综述

探索大脑的结构和功能是本世纪最前沿的科学问题。灵长类动物的大脑之间具有较高的相似性,研究结果可以进行物种间的推广。由于对人类大脑进行生物实验受到诸多限制,研究者越来越关注非人灵长类动物大脑研究。通过综述大脑研究中人类和猕猴的同源脑区相关研究的进展情况。收集整理已发表的各类大脑图谱相关文章,筛选出适合人猴大脑同源性研究使用的图谱。对跨物种比较研究中提及的可能具有同源性的脑区进行梳理,根据采用的研究方法进行筛选,总结出25对同源关系较为明确的人类和猕猴大脑同源区域及其标记图谱。有助于研究人员进一步探索大脑工作机制。     

聪明智慧的象

智慧常常被看成是人类的属性,然而你一旦了解大象之后,就会改变看法。专家认为,动物的智慧程度与其大脑的相对大小(与身体大小相比)有密切关系。就人类而言,脑重约占体重的1/50,而象类脑重约占体重的0.5/50—2.5/50。初生小象脑的大小,是成年象脑的35%,其它哺乳动物这个数字接近90%,而人类大约是25%。成年象的脑不仅大(重约4—6公斤),而且大脑和小脑极     

人脑机能的记忆和思维之谜

记忆核蛋白的解剖部位对于人脑机能的研究,属当今前沿科学之一,医学生理学一再告诉我们:某一生理机能是建立在相应解剖学基础之上的“一切思维活动乃是客观世界的物质对于神经系统影响的结果”。到目前为止,人体许多生理机能如记忆、思维过程、虽然尚未找到解剖学基础,但将来总要从微观上弄明白解剖基础的。人类的脑生理机能与动物实验中所观察到的情况相比复杂得多。事实上,人类大脑解部结构比任何动物大脑都复杂得多。如感觉皮层、听觉皮层等特殊机能部位的神经元,它们在形态结构上都存在较大差别,在1000亿个神经元中,每一个神经元都存在大同小异的特征,它们在皮层下的排列情况及纤维走向,都具有它们自己的特色。它们的微小组织结构形式服从于生理机能的需要。我们推知:思维中枢的突触组成、递质组成与运动中枢的突触组成、递质组成也会存在差异,也会各有自己的特色。     

脑功能网络建模及分析研究进展

大脑是一种典型的复杂系统,理解大脑的结构以及运作机制对生命科学、医药工程、人工智能等领域重大问题的研究具有重要意义.功能核磁共振成像(fMRI)等技术可以实现比较精细的大脑神经活动信号的无创采集,是观察和分析大脑功能活动的重要辅助技术;同时,复杂网络理论与方法则为探索大脑的工作机制提供了重要的理论和技术基础.本文回顾了近年来基于fMRI等大脑神经活动信号采集技术进行脑功能网络建模与分析的研究进展,包括脑功能连接的相关性、因果性分析,白质纤维束投射连接分析,脑活动状态空间的能量图景分析等.文中介绍了这些方法的原理、适用性及局限性.目前基于数据分析的脑网络建模研究已经取得了丰硕的成果,然而,随着神经影像技术的不断发展及高质量神经活动数据的不断积累,复杂系统理论在脑科学领域的应用仍然具有广阔的前景.     

激活大脑有妙招

<正>大脑是脑的一部分,正中有一道纵沟,分左右两个半球,表面有很多皱襞。利用显微镜,科学家发现人类大脑有无数神经细胞。这些神经细胞又叫神经元,神经元的构造非常精细和复杂,每一个神经元包括细胞体和从细胞体伸出的像树枝一样的突起,大脑中的神经元通过突起相互连接成一个错综     

欧美地区“脑计划”发展趋势

“脑计划”项目目前已在世界多个国家启动实施.美国和欧盟分别提出“通过推动创新型神经技术开展大脑研究计划”和“人脑计划”,旨在用信息化手段推动人类大脑的研究与疾病防治. 大脑是人体中最复杂、最重要的器官之一,人类对脑奥秘的探究从未停止.美国《科学》杂志在创刊125周年之际,提出在未来25年里需要解决的125个重大科学问题,其中有18个属于脑科学研究范畴.当前及未来很长一段时间内,脑科学研究是政府、科学界、产业界共同关注的前沿热点领域.     

技术革新助推神经科学研究深层突破

在生命科学的世界中,神经科学研究被认为是探知人类行为和意识的出发点.它关注各类神经活动的生物学原理,解析大脑的结构和功能、揭示大脑活动的神经基础、探索神经疾病的发病机制,既是科学研究前沿又与社会生活密切相关.     

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。