记忆的位置

记忆通过大量神经元的突触变化储存在中枢神经的大片网络上,这种储存是扩布性的(很象全息照相)。储存一项记忆,必需有许多不同神经元谐调的协作。不同记忆事项在神经网络特定部位的存储相互重迭。猫的视觉皮层神经元的发育与变化的一系列实验结果阐明了经验与结构之间的相互作用,并与上述理论相符合。     

神经元形态重建进展及趋势

神经元形态重建是指从图像中挖掘表征神经纤维特征的量化数据.该技术在神经元类型识别、神经回路绘制、脑图谱构建等众多脑科学基础研究中发挥重要应用,也会为人工智能领域的多项研究提供有益借鉴.近年来,分子标记和成像技术的系列进展将全脑尺度神经元网络研究推向前所未有的尺度,但也对现有神经元形态重建方法提出若干挑战.在此背景下,本文简述国内外神经元形态重建研究现状和经典方法,论述单神经元重建到神经群落重建是领域发展的必然趋势,并对神经元形态重建的未来发展方向做出展望.上述内容有助于我国研究者迅速了解神经元形态重建领域的最新动向,发展与现有数据特点相匹配的神经元形态重建方法.     

环芳类化合物分子轨道Through-Space相互作用的X_α理论研究

引言 有机分子中官能团之间相互作用的研究是一个重要课题。Hoffmann提出Throughspace(T-s)和Through-Bond(T-B)相互作用叫,将分子轨道的相互作用分成直接和间接两种,对讨论分子的物理化学性质,研究定域(半定域)分子轨道间的相互作用是很重要的。T-S相互作用是分子轨道间的重叠引起的直接相互作用;T-B相互作用是两个分子轨道通过第三个轨道的传递而发生的间接相互作用。分子轨道相互作用的大小一般用等效轨道的能     

利用大脑活动图谱寻找神经元代码开启之锁

科学家们虽经几十年的研究,但迄今仍未搞清楚神经元放电是如何解码人类思想和行为的。为了解开此过程之谜,一组科学家提出了一项雄心勃勃的大脑活动图谱(BAM)项目计划,旨在将大脑中每一根神经元活动绘成图谱,     

脑干下部单胺类神经元对交感和迷走神经传出活动的影响

最近的神经解剖学的研究证明,脑干下部的单胺类神经元,特别是去甲肾上腺素(NA)能神经元和5-羟色胺(5-HT)能神经元,发出大量下行性纤维支配脊髓的交感节前神经元和延脑的副交感中枢。单胺类神经元对自主性神经中枢的相对特异性支配提示他们可能具有重要的生理作用。本研究试图分析脑干下部NA能和5-HT能神经元对脊髓交感节前神经元和迷走神经元传出活动的影响。     

神经元胞浆快转运的一个数学物理描述

神经元内部活性物质的转运,不仅是神经调控活动的物质基础,而且形成了神经系统中的分子信息传递,具有十分重要的生物学意义。自Weiss提出物质在神经元胞浆中转运以来,已进行了大量的研究。目前已经了解活性物质在神经元胞浆中转运的能源是ATP,快转运的载体是微管,离细胞体顺向转运的动力是驱动蛋白(kinesin),向胞体逆向转运的动力是     

前脑隔区对丘脑束旁核的抑制作用

丘脑束旁核是一个接受痛觉冲动的结构,也是针刺传入冲动和痛觉传入冲动相互作用的重要部位。关于针刺通过对束旁核活动的调制而产生镇痛作用的研究工作,已报道的有刺激丘脑中央中核对束旁核神经元痛放电的抑制、刺激中缝核对束旁核的抑制作用。这些工作都是间脑以下水平的结构对束旁核内痛敏细胞活动的影响,这是研究针刺镇痛原理的一     

脊神经节C型神经元动作电位及其对高镁低钙溶液灌注的反应

电生理学研究表明,脊神经节神经元可分为快传导的A型神经元与慢传导的C型神经元。由于C型神经元胞体小,穿刺与记录均十分困难,迄今尚未见到有关C型神经元及其突触活动的报道。我们和其它实验室主要报道的是胞体较大的A型神经元的有关活动。另一方面,利用高Mg~(2+)低Ca~(2+)溶液对突触传递和钙通道的阻断作用,可成功地研究外周与中枢神经元的突触或接头活动。有鉴于此,在过去成功记录A型神经元的基础上,本工作侧重寻找并记录C型神经元,并观察其对高镁低钙溶液灌注的反应。     

飞秒激光刺激诱导星形胶质细胞调控海马神经元同步钙振荡

大量证据表明星形胶质细胞通过钙信号积极参与脑功能. 在星形胶质细胞的功能研究中, 诱导其产生钙信号是一项关键技术. 然而, 传统的刺激方法不能同时满足非接触、无损、高时空精度的要求, 本研究小组提出的飞秒激光刺激星形胶质细胞的方法能够弥补这些不足. 在此基础上, 验证了该方法在海马神经网络水平上研究星形胶质细胞功能的应用. 混合培养的海马神经网络中, 星形胶质细胞被飞秒激光刺激后: (1) 诱导神经元同步钙振荡; (2) 即时性干预神经元自发同步钙振荡; (3) 调制神经元的高频自发同步钙振荡. 因此, 通过演示光诱导的星形胶质细胞钙信号调控海马神经元同步钙振荡, 证明飞秒激光刺激方法能够为星形胶质细胞在神经网络中的功能研究提供强有力的工具.     

大鼠听皮层神经元频率感受野的可塑性

应用常规电生理学技术, 以神经元的最佳频率、频率-反应曲线和频率调谐曲线为指标, 研究神经元频率感受野可塑性. 结果表明, 在给予的条件刺激频率和神经元最佳频率相差1~4 kHz范围内, 条件刺激均可引起神经元频率感受野转移, 但频率相差越小, 感受野转移概率越高. 感受野可塑性与条件刺激诱导的时程有关, 条件刺激和神经元最佳频率相差越大, 所需条件刺激的诱导时间越长. 条件刺激撤除后感受野的复原则呈现相反的趋势. 条件刺激频率高于或低于神经元的最佳频率均可能引起感受野变化, 可塑性变化不具有明显方向性. 但有的神经元感受野变化呈现双侧性, 有的神经元只有单侧性变化. 结果显示, 神经元频率感受野可塑性是研究可塑性机制的理想模型, 为深入研究听觉模态的学习记忆神经机制提供了重要实验资料.     

人及猪脑源性神经营养因子基因克隆

脑源性神经营养因子(Brain-derived neurotrophic factor,BDNF)主要是在中枢神经系统内合成的小分子量碱性蛋白质,由119个氨基酸组成.研究发现BDNF对神经系统的多种神经元均有效应,在体与离体观察证明,它可维持与促进外周神经嵴和基板来源的多种感觉神经元的发育、生长与分化,对中枢神经系统的基底前脑胆碱能神经元、GABA能神经元、中脑黑质多巴胺能神经元具有营养作用.研究还发现BDNF与神经生长因子(NGF)同属一个基因家族,二者在生物效应上有许多类似之处,但其作用的神经元特异性又有所不同.     

突触形成的最初阶段至突触成熟的电生理学研究

突触发育是神经生物学中的一个重要课题,对发育全过程的了解必定会对了解成熟突触可塑性有重要的启示.胚胎神经肌肉接点是研究这一课题的理想标本.我们曾研究了突触形成的最初阶段,发现突触后膜能诱导突触前膜自发释放神经递质.此工作后来由Haydon等人在神经元间突触标本上重复.我们还证明突触后细胞的高频电活动能促进突触发育,而低频电活动能逆转突触发育.前者逆向信使为一种神经生长因子,后者为一氧化氮.上述工作都强调了突触后膜在发育过程中的能动作用,而不只是被前膜支配的靶标,与前膜具有复杂的双向信息交流,相互识别,相互作用,从而逐步形成特异的突触结构.本文用单通道技术研究了突触形成的全过程,强调了突触后膜能诱导突触前神经元在与后膜接触部位堆积神经递质.     

混沌的神经网络

现在研究神经网络的人很多,但主要是人工神经网络。最近,有几个实验室分析了健康人的脑电图,发现其中存在混沌的证据;混沌也会是神经系统的正常特征。其实,尤其在一个单独的生物神经元中,可以在实验上观察到混沌性态,而这是一般人工神经元所没有的。本文介绍一种单独神经元的模型,它能够定性地描写实验观察到的混沌响应。一、神经元的非线性动力学模拟生物神经元动态的历史要追溯到早期的一些著名模型,例如MoCulloch-Pitts神经元(1943)和     

猫脊髓投射神经元的机能与形态

经脊髓同侧上行的脊髓投射神经元主要包括脊颈束(SCT)、背索突触后(DCPS)和脊颈束-背索突触后(SCT-DCPS)神经元。对这三种神经元的起止和机能,已经做过很多的研究,但关于它们的形态细节尚少报道。单个SCT和DCPS神经元的形态学虽有报道,但有明显分歧;最新发现的SCT-DCPS神经元的形态结构,迄今尚无报道。为了比较SCT和DCPS神经元形态学的异同,特别是观察单个SCT-DCPS神经元的微细结构,我们进行了本工作。     

大规模蛋白质相互作用数据的分析与应用

蛋白质相互作用在生命活动中起着重要的作用. 目前已开发出几种实验和计算方法能够得到大规模蛋白质相互作用数据. 但是, 与传统的实验结果相比, 蛋白质相互作用大规模数据中存在着比例较高的假阳性. 为了能够充分利用这些数据, 需要建立生物信息学方法对这些数据进行系统的评价, 进而提高数据的可信度, 并从中挖掘出有价值的生物信息. 本文对目前蛋白质相互作用大规模数据的计算分析和应用进行了总结, 包括蛋白质相互作用数据评估方法、与蛋白质其他信息的关系以及在生物学研究中的应用, 并提出了开发分析和挖掘蛋白质相互作用数据工具的主要方向, 以期有助于这些数据的研究和应用.     

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.     

蜂毒与菌紫质分子的相互作用

蜂毒是蜜蜂毒液中的主要成分,在很低的浓度下就能使细胞膜溶解。为了弄清其作用机理,不少人进行了蜂毒与膜相互作用的研究。主要工作集中于蜂毒与脂质的相互作用。有关蜂毒与蛋白质相互作用的研究则很少。菌紫质分子是较理想的材料,其结构和功能都很清楚,对搞清蜂毒与膜的相互作用有很大的帮助。我们曾报道蜂毒对菌紫质分子的旋转扩散运动的影响。本文测量了蜂毒对于不同状态下的菌紫质分子的旋转扩散运动的作用,同时用电子显微镜冰冻断裂法观察了蜂毒引起的结构变化,提出蜂毒与菌紫质分子相互作用的模型。     

多巴胺和5羟色胺神经元发育的基因调控途径

多巴胺神经元和5羟色胺神经元是两种脑内控制多种生理功能的神经元,它们的发育（产生、分化和成熟等）受到胞外信号分子和胞内转录因子的调节。这方面的研究不断取得重要突破,本文将对最近的进展进行讨论。     

弱电统一的道路

1934年,费密为了解释弱衰变现象提出了普适弱作用理论.施温格(Schwinger)根据电磁相互作用与弱相互作用之间的类比,在杨振宁、密尔斯(Mills)的规范场研究基础上,尝试了弱相互作用与电磁相互作用两者的统一.施温格曾假设弱相互作用和电磁相互作用一样,也是由某种场来传递的,这种场就是中间玻色子W,但是W的质量要很大,否则在低能弱衰变时得到的结果就要和费密理论相矛盾.施温格的理论在1958年被他的学生格拉肖(Shelden Glashow)、萨拉     

螽斯听觉上行神经元AN2的声反应特征及其在脑中投射

听觉信息加工的神经机理是听觉研究的一项重要课题。Katsuki和Suga首先证实螽斯前胸神经节内的T形大纤维与听觉有关。Rheinlaender(1975)用微电极技术对螽斯听通路的感受器、腹神经索和脑进行了较全面的生理学研究,总结了听觉信息加工的一些特点。新近的工作应用胞内记录与染料标记相结合的方法对螽斯前胸神经节内三对听觉中间神经元,即Ω神经元、上行神经元(AN)与T形神经元(TN)的结构和功能作了较详细的探索。本文在上述工作的基础上对螽斯听觉上行神经元(AN2)的声反应特征及其在脑中投射进行了研究,分析了其对听觉信息加工的特点和作用。