神经科学和类脑人工智能发展:机遇与挑战

脑科学研究不仅是当前国际科技前沿的热点领域,也是理解自然和人类本身的"终极疆域"。在21世纪第二个十年,神经科学和类脑人工智能革命性突破不断涌现,脑研究领域迎来"第二次浪潮"。对神经科学和类脑人工智能的发展趋势、全球主要国家和地区在神经科学和类脑人工智能领域的重大科技突破与战略布局进行梳理,形成我国发展神经科学和类脑人工智能的时代和国际背景;分析我国在该领域面临的机遇和问题,提出充分重视发展神经科学和类脑人工智能技术的必要性和紧迫性、建立强有力的工作机制、工程化设计筹划重大科技项目等建议。     

大脑中的抉择神经元

近年来神经科学领域的进展表明,大脑中不仅存在如位置神经元之类的特异性编码感觉信息的神经元,也存在能够特异性地反映动物思考过程的神经元。在一系列以侧内顶叶(LIP)为目标的猕猴电生理实验中,人们发现LIP神经元的动作电位发放率可以反映抉择思考的过程。抉择的研究为我们打开了一个研究大脑高级认知功能的窗口。抉择神经元的发现表明了大脑的高级认知功能是基于与感觉信息处理类似的神经计算原理。     

神经科学与百年诺贝尔奖

神经科学是21世纪生物科学的基本研究内容之一。诺贝尔医学有生理学奖是对生物科学领域中所取得突出成就的最高评价。在诺贝尔奖设立一百年周年之际,神经科学已在神经元、神经活动、信号转导、感觉和知觉、脑的高级功能和神经发育等研究水平上取得了巨大成果,并获得近近二十项诺贝尔奖。预测了今后神经科学可能取得的突破性进展,并分析了我国神经科学发展的现状和研究的立足点。     

飞迪亚研究基金会奖金和奖学金

飞迪亚研究基金会(FRF)建立了一系列奖金和奖学金,对神经科学界的精英表示鼓励和敬意。一、美国科学院神经科学奖由FRF赠款给美国科学院,奖励神经科学领域优秀的研究工作者。从神经化学、神经生理、神经药理、发生神经科学、神经解剖和行为及临床神经科学中选择候选人。每三年发奖一次。     

《自然》:脑神经元连接同步定位首获成功

来自伦敦大学威康信托基金会神经科学学院的研究人员研发了一种新型技术,首次可以同时定位大脑中神经元之间的连接,以及功能,这对于未来研发计算机模拟大脑具有重要意义。这一研究成果公布在Nature杂志上。领导这一研究的是伦敦大学神经科学学院ThomasD.Mrsic-Flogel博士,其研究组主要兴趣在于大脑是如何编码信息,如何从一个或多个神     

磁共振脑功能成像在小动物嗅觉研究中的应用

综述了磁共振脑功能成像(functional MRI,fMRI)在嗅觉研究中的应用,着重介绍fMRI在小动物嗅觉研究中的优势,以及近10年来fMRI在嗅球(olfactory bulb,OB)信息编码、处理和传输机制研究中所取得的进展．作为人类最古老的感觉方式之一,整个嗅觉系统(除鼻腔中的嗅细胞)都属于边缘系统,这赋予嗅觉系统一般的感觉功能和许多不为人所熟知的对情感、记忆以及生理和心理状态调控的功能．同时,由于缺乏有效手段,其内在性也使得嗅觉系统在大脑中的信息编码、处理、传输和感知等机制的研究极为困难．fMRI由于具有相对高的时间和空间分辨率,并可以无创地、重复地观测大脑任何部位的神经活动而被广泛应用于神经科学的研究．fMRI在嗅觉系统的应用使我们对人的嗅觉高级中枢感知机制方面的研究取得了一定的进展,而嗅球为嗅觉信息编码和处理中心,由于其尺寸和人体MRI空间分辨率的限制,对人OB中编码机制的研究一直无法进行．     

分享科学，创造梦——美国第43届神经科学年会参会感

美国第43届神经科学年会于2013年11月9－13日在美国圣迭戈召开。本文根据作者的参会经历,对此次会议的概况、规模,以及内容作一简介,以期让读者了解神经科学这一研究领域的前沿以及美国神经科学年会的概况。     

微生物转录组学技术研究进展

随着分子生物技术的不断进步,转录组学技术已广泛应用于生物基因表达水平的研究。近年来,针对微生物转录组学的研究技术也在不断发展。在基因层面上,由片段RNA与微生物样本进行互补验证,发展到直接对全长RNA进行测序得到序列信息;在空间上,由传统群体转录组发展到空间、单细胞以及表观等层面的研究。随着转录组学技术在微生物研究领域中的应用,相应的缺陷也逐渐显现并不断被完善。本文主要是对微生物研究方面传统的和新型的转录组学技术进行了总结归纳,为微生物转录组学研究提供参考。     

科学家发现大脑胶质细胞新作用

我国科学家新近在神经科学研究中获得重要新发现:大脑胶质细胞具有抑制神经元活动的作用,可以防止神经元的过度兴奋。中科院上海生命科学研究院神经科学研究所的这一重要发现,已在最新一期国际神经科学领域顶级杂志《神经元》上刊出,杂志编辑部为其配发评论,对论文给予了高度评价。神经元的过度兴奋,容易引起癫痫、中风、脑缺血而导致的神经损伤。我国科学家的这一新发现,对于深入认识大脑神经网络具有重要的意义,也意味着对于深入探索癫痫、中风等疾病的发病机理有着重要价值。摘自《科学时报》2003年12月17日科学家发现大脑胶质细胞新作用…     

海马——探索认知功能细胞分子机制的重要模型

哺乳动物脑中的海马结构被发现已经有几个世纪了,而初步确定其功能却是近几十年神经科学领域的重大发现．目前普遍认为海马是与记忆密切相关的,并把海马作为揭示学习记忆等认知过程细胞分子基础的重要模型．就近年在《生物化学与生物物理进展》上发表的相关文章进行了评论．     

人工神经网络在蝙蝠回声定位叫声识别方面的应用

近年来,人工神经网络被不断应用于野生动物的声学研究中,本文概括地介绍了人工神经网络的概念以及这项新技术的研究方法,并且重点介绍了它在蝙蝠回声定位叫声识别方面的应用。     

《自然-遗传学》：多样性有助神经元更好处理信息

美国卡内基o梅隆大学的研究者们近日首次发现神经元多样性在大脑的综合机能中起着关键作用,在神经元处理复杂刺激和编码信息中也有着非常重要的地位。这一结果在线发表于《自然-神经科学》。     

《自然-遗传学》：多样性有助神经元更好处理信息

美国卡内基o梅隆大学的研究者们近日首次发现神经元多样性在大脑的综合机能中起着关键作用,在神经元处理复杂刺激和编码信息中也有着非常重要的地位。这一结果在线发表于《自然-神经科学》。     

神经科学和类脑人工智能发展:未来路径与中国布局——基于业界百位专家调研访谈

21世纪未来三十年,神经科学和类脑人工智能革命性突破将不断涌现,我国神经科学和类脑人工智能面临前所未有的发展机遇和挑战。现通过访谈调研业界专家和征集反馈意见,对2020—2050年我国经济社会发展面临的战略需求、实施相关重大科技研发计划的必要性和可能组织形式、神经科学和类脑人工智能布局和发展步骤以及具体目标进行了系统展望。建议我国神经科学和类脑人工智能未来规划布局可在国家重大科技项目"脑科学与类脑研究"和"人工智能2.0"主题的基础上,细分为3大重点方向(基础神经生物学、神经精神性疾病、类脑人工智能)和2大支撑性领域(变革性神经科学技术、支撑平台)。同时,加强对神经生物医药及生物医学工程产业和人工智能产业的培育和支持,以在全球创新产业链的建立和人类社会新一轮发展中发挥引领作用。     

《生命科学》投稿须知

1投稿范围细胞生物学与发育生物学、免疫学、遗传学、生物化学与分子生物学、生物医学工程学、药物学与药理学、动物学、植物学、微生物学、林学、农学、生态学、生物物理学、神经科学、畜牧兽医学与水产学、生理学与病理学、预防医学、临床医学基础学科等与生命科学相关的研究领域。只刊登综述与评述类文章。     

《生命科学》投稿须知

1投稿范围 细胞生物学与发育生物学、免疫学、遗传学、生物化学与分子生物学、生物医学工程学、药物学与药理学、动物学、植物学、微生物学、林学、农学、生态学、生物物理学、神经科学、畜牧兽医学与水产学、生理学与病理学、预防医学、临床医学基础学科等与生命科学相关的研究领域。只刊登综述与评述类文章。     

首届全国神经科学学术会议纪要

中国生理学会、北京市神经科学会、上海市神经科学会于1992年11月9日～12日在上海联合召开了第一届全国神经科学学术会议,来自全国各地医学院校、专业研究单位和神经学临床共350多位代表参加了会议。会上广泛交流了神经科学各领域的研究成果,内容包括受体和离子通道、神经肽递质和突触传递、运动和感觉(视、听、嗅、痛等)系统、学习记忆和睡眠、植物神经系统的调节、神经内分泌、神经发育、再生和移植等各个方面的基础理论研究以及临床基础理论研究。各地代表向会议呈交论文486篇,五个分会场上代表们分别宣读了     

努力学习,勇于探索,在脑研究中获得愉快

徐群渊教授是我国著名神经科学家,在其充满困难和挑战的经历中,他始终保持对科研的热爱,寻找一切可能的机会,执著地钻研和追求进步,勇于挑战自我,吸纳新技术、新观念,探索未知世界,以神经科学应用基础研究为定位,为推行学科交叉做出了自己的贡献。     

《生命科学》投稿须知

<正>投稿范围细胞生物学与发育生物学、免疫学、遗传学、生物化学与分子生物学、生物医学工程学、药物学与药理学、动物学、植物学、微生物学、林学、农学、生态学、生物物理学、神经科学、畜牧兽医学与水产学、生理学与病理学、预防医学、临床医学基础学科等与生命科学相关的研究领域。只刊登综述与评述类文章。     

精准定位脑刺激对运动功能调控研究进展

脑刺激是神经科学研究的重要手段,传统的经颅磁刺激和经颅电刺激等脑刺激方法尽管能调控运动功能(包括减轻运动性障碍疾病的运动障碍、提高运动能力等),但存在空间分辨率低且无法刺激深部脑组织的局限性.近年来迅速发展的深部脑刺激(deep brain stimulation,DBS)、光遗传学、经颅超声刺激(transcranial ultrasound stimulation,TUS)、时间干涉(temporal interference,TI)等精准定位脑刺激方法,具有空间分辨率高、可聚焦深部脑组织等优点.本文综述了上述几种脑刺激方法的原理、特点,对运动功能调控的研究进展,以及面临的挑战和发展前景,从而为神经科学研究提供更好的研究工具,为临床实践提供更多的干预治疗手段.