神经元简易模型的制作与利用

神经元是神经系统结构和功能的基本单位。由神经元衍生的"一般概念"有神经元胞体、轴突、树突、神经末梢、神经纤维、神经、灰质、白质、神经中枢,进而到脑和脊髓等。学生通过制作神经元简易模型,利用该模型逐步组装模拟并阐释相关的"一般概念",借助概念图的绘制,可以更好地构建神经系统的概念体系。     

神经功能网络假说浅谈

一、神经功能网络的组成 神经功能网络假说是本人在已知的神经结构和功能的基础上,针对目前就某些神经部位及功能表述上存在的混乱,用动态发展的思想和观点提出的。神经功能网络由神经元和与之共生的神经胶质细胞以及细胞外液理化因素共同组成,是神经系统活动的基本结构和功能单位;三呈三圆互交的关系（图）,既有各自的功能又相互影响;作为一个整体发挥作用。以往对神经元功能的研究结果,实际上包含了胶质细胞在其中的作用。没有神经胶质细胞对神经元的作用,神经元传导、传递和整合信息的功能是不可能实现的;没有内环境理化性质的相对稳定作为条件,神经组织的功能活动亦不可能正常的发生和发展。     

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。     

大脑神经联接图谱的研究进展

脑科学旨在阐明神经系统结构和功能,揭示大脑工作的神经机制.由于大脑中神经元数量庞大,神经元形态和功能种类多样,神经元之间的结构与功能联接错综复杂,使得研究脑工作原理尤具挑战.因而,在全脑尺度上绘制神经元之间的联接,即神经联接图谱,揭示大脑各脑区、核团、神经元之间的功能和结构联系,是全面理解脑工作原理的基础.近几年,多维度多模态成像、神经环路示踪与功能调控、图像处理等技术的进步,推动了神经联接图谱研究的迅速发展,使人们得以在局部脑区乃至全脑尺度上观察神经元的形态、联接与活动.本文总结近年来宏观、介观、微观脑神经联接图谱相关技术的进步和神经环路结构与功能研究的进展,对脑联接图谱研究领域面临的挑战与发展趋势加以探讨,并提出斑马鱼(Danio rerio)是目前在全脑尺度上阐释脑结构和功能神经联接图谱的理想动物模型.     

神经元极化的分子机制

神经元发育过程中轴突和树突的分化和形成是神经元极化建立的标志,也是建立神经信号转导的基础.近年来,神经元极化的分子机制有了重大突破,发现神经元细胞骨架微丝和微管的结构和功能的改变最终调节着极化的建立.其中,细胞内信号转导途径以及一些激酶参与了调节细胞骨架微丝和微管的结构和功能,最终使神经元极化建立.     

光神经科学的前沿与实时光学成像技术

一、脑科学研究需要新技术 感觉信息的加工,运动的协调以及其他高级脑功能,是由形成精致网络的成百万个神经元来执行的。单独的神经元与成百上千个其他神经元有突触联系,决定着它们的反应性质。这些神经元和彼此之间的联系怎样赋予脑以突出的性能,能否直接观察到某皮层区的三维功能结构,则是神经生物学的中心问题之一。     

神经元微管蛋白的研究进展

神经元特殊形态的形成及维持主要依赖于神经元细胞骨架中微管的装配,在此过程中,涉及到微管的组成及其动力学性质,而最终形成了稳定的微管结构,在神经元中,这一结构为沿着神经突运输物质提供了基础。本文将主要在神经元微管的结构与功能,神经元微管蛋白异构基因的表达及其翻译后加工形式等方面的研究进展加以综述。     

miR-34a敲除对小鼠大脑发育和行为的影响

miR-34a是一种进化保守并在脑中高表达的miRNA,已有研究显示其可能参与调控神经干细胞增殖和分化、神经元成熟和凋亡、恐惧记忆巩固等脑发育和功能的多个重要方面,但内源性miR-34a缺失是否显著影响脑正常发育和功能尚属未知。在本研究中,我们对miR-34a全敲除小鼠模型进行检测,发现miR-34a的缺失不影响成年鼠脑的重量、基本结构、大脑皮层的分层及其中几类主要类型的兴奋性和抑制性神经元的数量和分布,也不影响恐惧记忆的巩固及焦虑和抑郁样行为,但对小鼠的运动协调能力有一定影响。由于miR-34a在大脑皮层小清蛋白(parvalbumin,PV)亚型抑制性神经元中特异高表达,我们利用PV-Cre对miR-34a进行了条件敲除,但并未观察到这类神经元数量与分布的改变。我们的研究证明,miR-34a虽然参与调控小鼠大脑发育和行为的特定方面,但并非是调控大脑结构分区与皮层分层形成、皮层主要神经元类型产生与维持、恐惧记忆形成与巩固所必需的关键因子。     

星形胶质细胞的生物学功能

星形胶质细胞是中枢神经系统中最广泛的细胞类型,具有复杂多样的结构和功能,它与神经元构成功能单位,在神经系统多种生理活动和病理过程中起着重要作用。这篇综述简要介绍星形胶质细胞在神经元的发育分化、修复再生、信号传递、突触形成和消除、免疫调节、学习记忆和呼吸调节等方面的生物学作用。     

运动延缓脑衰老的实验研究

运动是延缓脑衰老的重要手段之一。以“跑转笼”方式建立运动动物模型,用行为学、形态学和生物学研究方法,研究从青年开始的长期运动（８ｍｏ,１９ｍｏ）对运动相关中枢随年龄增加而出现的退行性变化的作用及作用机制。结果表明,长期适量运动能够延缓运动相关中枢随年龄增加而出现的形态结构和功能的退行性变化,通过促进神经元结构代偿而改善神经元功能。     

果蝇幼虫的视觉系统

视觉对于动物的生存和行为来说是非常重要的。虽然果蝇幼虫的视觉神经系统在组织结构上比成虫简单,但是也具有一定的复杂性和多样性。在最近几年中,随着对果蝇幼虫视觉系统功能的研究取得重要进展,我们对于果蝇幼虫视觉系统的认识更加丰富了。果蝇幼虫视觉系统的结构中,最初级的光感受神经元包括三类,一类是BO/BN(Bolwig's organ/Bolwig's nerve),一类是表达感光分子CRY(cryptochrome)的神经元,另外一类是Ⅳ型DA(classⅣdendriticarborization)神经元;果蝇幼虫视觉系统的次级神经元主要是光节律相关的侧神经元(lateralneurons,LN),它表达Per(period)、Tim(timeless)及Pdf(pigment dispersion factor)等节律相关的蛋白分子;而第三级神经元包括更为下游的、表达果蝇促胸腺激素且直接调控幼虫光偏好的NP394神经元。这三级神经元构成了我们现在所了解的果蝇幼虫视觉神经系统的基本框架。     

缺血诱导体外培养海马神经元损伤机理的探讨

缺血性神经元损伤的机理是神经科学领域极为关注的问题。本实验用体外培养海马神经元建立缺血模型,通过检测神经元死亡率以及观察由缺血引起的神经细胞内生化代谢改变所致的神经元功能障碍,探讨缺血性神经元损伤的机理。结果发现缺血组、缺葡萄糖组神经元死亡率最高,且通过检测细胞膜表面磷脂酰丝氨酸的变化证实此二组神经元凋亡率也最高,进一步研究还发现缺血可引起神经元细胞骨架结构改变,使神经元功能遭到破坏,最终导致神经元不可逆损伤。     

“神经系统”一章中常易混淆的几个概念

1.神经中枢、神经节与神经核它们均是由神经元的细胞体汇集而成的结构,主要区别是分布的位置不同。神经中枢分布在中枢神经系统——脑和脊髓的灰质当中,由功能相同的神经元细胞体汇集而成,调节人体的某一项生理活动。如大脑皮层的躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢和听觉中枢等。脊髓中的缩手反射中枢、膝跳反射中枢、排便和排尿反射中枢等。神经节是周围神经系统中,一些功能相同的神经元细胞体汇集而成的结构,如脊神经节等。神经核是中枢神经系统白质当中的一些灰质块,也     

发育和成年时期的神经递质可塑性

神经系统具有广泛而复杂的功能。多年的研究表明,其复杂功能的执行以其复杂的解剖结构为基础:仅中枢神经系统就有10~(11)个神经元,每一个神经元又具备约10~4个相互间的联结。然而近年来,一些学者提出了神经元所具备的神经递质(包括经典递质和神经肽等)的可塑性,即某一神经元所含神经递质量和质的改变,是为神经系统执行复杂功能的又一基础。这一见解正在得到越来越多实验证据的支持,并在逐步被人们所接受。本文就下面四方面的问     

泛素-蛋白酶体系统参与神经元极性的形成

众所周知,神经元的轴突和树突在分子组成、形态和功能上都存在巨大差异。神经元维持自身轴突树突形态、功能分化的性质被称为神经元的极性。极性的建立不仅是神经元行使自身功能的必要条件,也是神经细胞之间形成正确回路联系的前提。     

选择性易损神经元易损机制研究进展

神经元选择性易损性在多种神经系统疾病的发病过程中发挥重要作用。研究证明,神经元选择性易损的形成与多种因素有关,包括钙超载、兴奋性氨基酸毒性以及过氧化损伤等外源性因素,而且与神经元自身特点也有密切关系,主要包括不同区域神经元蛋白表达的差异、线粒体结构功能的不同以及胶质细胞特性的区域差异等。研究神经元易损性产生的机制和规律,对于研究和防治神经退行性疾病等有重要意义。     

小脑皮层及其对运动的控制

近年来,应用微电极和电子显微镜技术,研究小脑内神经元的联结、相互作用、以及各种神经元的活动状况,使我们进一步了解到小脑皮层的形态和生理功能;对应用控制论方法分析小脑皮层中信息处理及其对运动的控制提出了不少设想。由于小脑皮层结构特别有规律,功能亦较单纯,所以有人认为研究神经系统信息处理的功能,可能首先在小脑上突破。     

昆虫触角叶的结构

触角叶是昆虫脑内初级嗅觉中心,通过触角神经与触角联系。触角叶主要由嗅觉受体神经元、局域中间神经元、投射神经元和远心神经元构成。这些神经元的形态多样,其形态变化与其功能和昆虫嗅觉行为相关。这些神经元在触角叶内交织形成神经纤维网,在突触联系紧密的地方形成纤维球,纤维球通常排列在触角叶外周。通常,昆虫触角叶内纤维球的数量、大小和位置相对固定,并且几乎每个小球都可以被识别和命名。不同种类、性别和品级的昆虫中,纤维球的数量、大小和排列方式各不相同。触角叶结构神经元组成和纤维球的多样性,与各种昆虫嗅觉行为的特异性相对应。     

小脑皮质结构年龄相关变化的研究进展

衰老过程中小脑皮质出现明显的形态学变化,包括体积萎缩、重量减轻、皮层厚度下降、神经元数量减少,树突丢失、细胞超微结构改变、神经递质紊乱以及胶质细胞增生等。神经元数量丢失与结构退变以及神经递质改变可能会导致老年小脑皮质神经环路破坏和信息传输紊乱,与老年个体运动调节功能及运动学习能力下降有关;神经胶质活动增强对维持老年小脑皮质的形态和功能可能起保护作用。     

维生素B_3与帕金森病的防治

帕金森病(PD)是以运动功能失调为主要表现的神经退行性疾病,其病理特征是黑质致密部多巴胺能神经元的丢失和路易氏小体的形成。线粒体能量供应障碍和氧化应激在PD发生与发展过程中起重要作用,抗氧化和改善线粒体功能的物质可延缓PD的发展。维生素B_3是体内氧化还原体系的重要组分,参与抗氧化、抗炎、促进自噬以及维护神经元正常结构和功能,提示补充维生素B_3可能是延缓PD的方法之一。