化石人类脑进化研究与进展

化石人类脑演化主要是研究在人类进化过程中脑的变化过程,它是随着古神经学和古人类学的发展而发展起来的。古神经学(Paleoneurology),是神经学和占生物学的交叉学科,通过对化石脊椎动物和现牛动物的神经系统的比较,探索脊椎动物神经系统的演化过程。     

创伤性脑损伤与肠道菌群关系研究进展

创伤性脑损伤是一种高致死率的疾病，严重危害人类生命健康。肠脑轴是大脑和胃肠道系统之间主要的双向通讯途径。近年来，创伤性脑损伤与肠道菌群的相互作用关系逐渐被揭示。肠道菌群通过肠脑轴参与了创伤性脑损伤后急性病理损伤的调节过程并发挥重要作用。本文综述了创伤性脑损伤的发生、对人类健康的巨大影响，肠脑轴的含义及其在颅脑损伤中的病理调节机制，并在此基础上提出可能的治疗手段，包括粪便微生物菌群移植、使用益生菌、刺激迷走神经、摄入多酚类物质以及靶向免疫调节策略，以期为临床治疗创伤性脑损伤提供新的思路。     

我国学者构建了高分辨率灵长类大脑3D基因组图谱

人类大脑起源于漫长的生命进化过程,其最显著的改变是大脑的认知功能,反映在脑容量的显著扩大和脑结构的高度精细化。人类进化过程中哪些遗传改变造就了人类大脑是科学界长期力图解决的重要科学问题。     

化石人类脑演化研究概况

脑演化是人类演化的一个重要组成部分,其研究可以为人类起源、演化、人群关系及语言、智力等方面提供重要的信息。脑演化的主要证据是通过研究颅内模（endocast）及颅骨的形态得到的。颅内模是从颅骨内表面得到的脑的外部形态。有时颅骨的内腔充满泥沙,并且为钙质所结固,可以自然形成颅内模。也可以人工制作颅内模。颅内模和颅骨的内表面能够提供人类脑髓及神经进化方面的直接证据。对化石人类脑演化的研究主要包括以下几个方面的内容：测量或估计脑量的大小及其和身体大小之间的关系;研究脑量随时间的变化过程;通过对早期人类颅内模表面沟回形态特征的研究,探索脑功能区在早期人类和猿类的区别及在演化上的变化;左右大脑不对称性与一侧优势关系,探讨语言的起源和惯用手的脑功能基础等;脑膜中动脉系统、静脉窦系统及与血液循环相关的排泄孔的变化,探讨大脑各部分比例的变化和功能的日益复杂对供血需求的影响;通过对人类脑演化的研究,探讨人类进化的原因。本文通过对以上几个方面及其中国化石脑演化研究的介绍,对化石人类脑演化的研究概况作综合论述和简单回顾。     

需求导向,基础领先,技术取胜

实施中国脑计划的重要性和迫切性不言而喻.大脑是人类文明的开始.自古以来,人类就试图以各种手段和方法来理解、保护和控制大脑.脑科学被认为是人类最后的科学尖端,被视为科研领域"皇冠上的明珠".无论是1990年启动的美国"脑的十年"研究计划,还是近几年欧洲联盟的"蓝脑计划"、"人类脑计划",以及美国于2013年启动的"推进创新神经技术脑研究计划",无不重复地演绎着人类追求"认识脑、保护脑、创造脑"的美好梦想.     

华裔科学家发现“耳聋基因”

脑是世界上最奇妙的信息加工和传导装置。中国科学家最近在分子水平上确定了神经细胞极性的原理，为人类在更深层次上理解脑奠定了基础，也为治疗神经损伤提供了一种新的思路。     

三维基因组分析点亮人类大脑进化之谜

正人类大脑起源于漫长的生命进化过程,其最显著的改变是大脑的认知功能,反映在脑容量的显著扩增和脑结构的高度精细化~([1])。人类进化过程中哪些遗传改变造就了人类大脑是国际科学界长期力图回答的重要科学问题。所有器官包括大脑的形成都是通过发育过程来实现的,人类独特的脑发育模式源于在进化中基因组积累的功能性突变。通过近20年的比较基因组学研究已经发现大量人类特异的基因组序列变异和调控元件,典型的如人类快速进化区域(human accelerated regions,HARs)和人类特异的增强子(human-specific enhancers, HGEs)~([2,3])。     

脑衰老机制与脑疾病的关系

衰老是人类生命过程的必然规律,是不可抗拒的自然现象.神经系统是重要的机能调节系统,也是受衰老影响最大的系统之一,衰老的脑组织会产生一些特征性的改变,了解这些改变及其分子机制对衰老的研究具有重要意义.本文就近年来脑与衰老的研究进行综述,以进一步探讨脑衰老和脑衰老相关疾病的机制.     

综述与专论: 鸣禽模型在语言学习中承担独特的生物学角色

鸣禽鸣唱与人类语言相似，是一种复杂的发声学习行为，并受脑中一组相互联系的神经核团调控。该组核团与人类发声控制相关脑区具有一定程度的结构同源性，并可能共享某些发声学习调控机制。因此，鸣禽成为研究发声学习神经机理的重要模式动物，不仅对鸟类语言学习，也可为揭示人类语言学习的神经过程和语言障碍的治疗提供重要参考借鉴。本文基于本课题组长期坚持的研究方向，较系统地概述了国内外鸣禽鸣唱行为研究的历史、重要发现和进展，及其为相关中枢神经系统疾病治疗带来的启示。     

人类脑计划与神经信息学

了解脑及其功能是21世纪科学的重大挑战之一。神经信息学是神经科学与信息科学相结合的交叉学科。目前的“人类脑计划”旨在加强脑功能的基础研究,并开发用于分析、整合、合成、建模、模拟与提供各种数据的工具。中国应参与人类脑计划,为发展神经信息学作出贡献。     

JN：人类脑蛋白也存在“性别”差异

据每日科学网站报道，发表在近13《神经科学期刊》上的一项最新研究显示，雄性幼鼠比雌性同类拥有更多的可促进语言发育的特定脑蛋白。同时。研究人员还通过对一群小孩子进行测试，发现人类脑蛋白也存在性别差异。这一发现可能揭示动物之间通信和人类语言交流方面的性别差异。     

编委推荐

<正>Cell|三维基因组比较分析揭示人类大脑进化的调控机制人类大脑在演化的过程中形成了诸多独特的表型,如巨大的脑容量、语言区的产生以及胚胎发育阶段出现OSVZ和SP层的扩张等,这些特异的脑结构和发育模式是人类高级认知能力产生的结构基础。1975年King和Wilson提出"基因表达调控假说"来解释人类及其近亲黑猩猩间的表型差异。在胚胎发育过程中染色质的三维构象对基因的表达调控发挥重要作用。     

脑科学:机遇和挑战

<正>"上九天揽月,下五洋捉鳖",是人类智力的产物。恩格斯曾将"思维着的精神"比作"地球上最美的花朵",多么的生动深刻而美妙。人类大脑是智力演化的最伟大奇迹,是人类灵性的家园,它是最精细、最复杂、最优美和具有高度可塑性的器官,它以其非凡的智慧造就了人类知识体系和文明的社会传承。脑与认知科学是研究脑与智力关系的科学,是研究人、动物和机器的认知与智力的本质与规律的科学,是要回答脑是怎样工作的,智力和创造性     

人睾丸与脑基因表达谱的相似性

人类的物种形成与进化问题一直是研究的一个焦点。近年来,对于人和灵长类以及果蝇等其他一些动物多种组织基因表达谱的研究表明,在人的进化过程中脑基因表达的改变最为显著,并且脑中许多基因的表达呈显著上调。信息学分析显示,在多种组织当中,人的脑与睾丸可能存在最为相似的基因表达谱。这些结果提示睾丸可能与脑类似,也在人的物种形成和进化历程中起着重要作用。本文对人睾丸和脑基因表达谱的研究进行了回顾,并提出了该研究方向今后的一些研究设想。     

人类脑计划

“人类脑计划"的由来和内涵 人类脑计划(Human Brain Project,HBP)是继人类基因组计划之后,又一国际性科研大计划,包括神经科学和信息学相互结合的研究。Narure、Sci-ence、Trends in Neuroscience等著名学术期刊先后进     

20世纪神经科学发展中10项诺贝尔奖成就简介

神经科学 (Ｎｅｕｒｏｓｃｉｅｎｃｅ)一词开始出现于 2 0世纪 60年代 ,泛指与神经系统的结构和功能有关的知识和研究 ,也称“脑科学”。人类对脑的了解落后于对其它器官的了解 ,这主要是由于神经系统 ,尤其是神经系统高级中枢———脑的结构的高度复杂性 (上千亿个神经细胞按不同层次组合 ) ,和功能的高度复杂性 (下至简单的反射活动 ,上至创造性的思维活动 )。人类对自身脑的了解走过的漫长道路中 ,诺贝尔生理学或医学奖获得者作出了巨大的贡献。复习这一过程有助于了解科学发展的客观规律 ,对推动未来科学的发展当有所助益。但必须指出 ,…     

脑成像与脑网络

揭示脑的奥秘是人类面临的最大挑战之一。神经元是构成神经系统结构与功能的基本单位。神经元与神经元之间通过突触实现信息交互,并构成神经环路或神经网络。神经环路有局部的,也有跨脑区或长程的,甚至全脑尺度的。神经环路则是脑实现神经信息处理的基本单元。若干神经环路构成脑网络。脑网络研究已经成为脑功能与脑疾病研究领域的热点。     

好习惯帮你降血压

众所周知，高血压是中老年常见的多发病，对人身健康危害很大，长期的高血压会引起脑、心、肾等重要器官的损害，导致中风、心肌梗塞、心力衰竭和肾功能衰竭，最终引起死亡或猝死，故有人称之为人类健康的“隐蔽的杀手”。     

脑机接口：现状，问题与展望

本文综述现有脑机接口技术的最新发展，并讨论这些脑机接口技术的局限和存在的问题，如高估人类个体大脑的功能、对大脑信息存储方式缺乏了解等. 基于大脑信息存储的“二维码”模型，我们认为目前的脑机接口技术方案仅适用于一些简单的应用场景，如了解受测者的情绪变化、生命活动的状态，以及控制体外器械等，而无法通过脑机接口技术获取脑内诸如记忆与思考等信息的精准细节. 我们也提出，向大脑输入信息的脑机接口技术有较大的发展空间，比如发展具有多种调控效果、物理和生化技术结合的深脑刺激装置，有可能广泛应用于抑郁症、癫痫等脑疾病的治疗，以及应用于短期脑力的增强. 本文对于目前的脑机接口研究领域具有一定的警示和启发意义.     

模拟昆虫视觉-行为抉择的强化学习模型

视觉信息用于行为抉择的过程是一个极其复杂的脑信息处理过程,昆虫或动物对外界环境的学习是以价值来控制的,并可影响其行为抉择,研究这一过程对揭示人类自身脑运行机制有重要意义.文章在郭爱克研究小组果蝇实验提供的生物依据基础上,提出了一种模拟果蝇视觉-行为抉择的神经网络模型.该模型引入了价值和基于价值的强化学习算法,应用于输入视觉图像的强化学习,以此建立果蝇脑内多巴胺和蘑菇体对于抉择判断的价值体系.模拟的结果表明,该模型可以模拟果蝇视觉信息的学习和行为抉择过程,其结果与生物实验相符,同时也为机器人视觉信息控制行为抉择的应用提供了基础.