神经活动的细胞的分子基础

神经活动的细胞的分子基础杨雄里１神经生物学研究的科学意义及其在社会发目申的作用动物的神经系统,特别是人脑,是自然界最复杂的系统。揭示脑的奥秘是当代自然科学面临的最大挑战之一。脑的研究具有重大的科学和哲学意义。作为长期进化的产物,人脑的结构、功能以及人...     

意识活动的神经生物学机制

人类神经系统可能是生物界最后有待攻克的功能系统之一,而尤以其中枢部分、特别是大脑的功能活动最为复杂和奥秘。目前,神经科学工作者对神经系统的一般功能及其生物学机制已有相当深入的了解,但仍然不能清楚地说明大脑是如何产生意识、并以此为基础完成各种高级神经或精神活动的。本文主要从神经科学的角度出发,对近年来利用更为精确的脑电信号记录和功能性脑立体成像等先进技术在意识活动研究方面取得的进展作一概略介绍,并重点介绍意识研究领域中几个比较有影响的学说。     

计算神经科学

计算神经科学在神经科学的研究中,本世纪以来分子生物学和细胞生物学的飞速发展以及它们与神经科学之间的渗透和交融,已使对脑所进行的分析在分子和细胞水平达到了空前的高度;但另一方面,由于神经系统是一个由大量非线性元件广泛联结所构成的多级系统：例如人脑大约有...     

视觉信息加工

人和动物的脑是世界上最复杂、最有效的信息加工系统。研究感觉信息的接收、传递、加工辨识和利用,是揭示脑奥妙的突破口,对研究人脑高级神经活动有重要科学意义。现已查明,几乎人脑的各个部分都与视觉反应有关。视觉是个极其复杂的多级过程,外界物理光能在眼睛视网膜内转变成神经电化学能,经过神经编码和初步加工,视觉信息被传递到脑     

综述与专论: 灵长类动物在人类神经系统疾病动物模型中的应用

灵长类动物遗传、行为、认知、生理、生化和解剖结构等生物学特性更接近人类,具有其他实验动物无法替代的高级脑功能结构及神经活动的优势,是研究人类神经系统疾病理想的模式动物,研究的结果更容易推广应用到人类。常被用来建立神经退行性疾病、精神性疾病等疾病的动物模型,研究其发病机制、病程的发生发展及治疗药物等,为人类神经科学及相关医学研究做出了不可替代的贡献。本文综述了近年来国内外灵长类动物在人类神经系统疾病动物模型研究中的应用进展,分析了该领域目前存在的困难和问题,探讨了未来的一些研究方向,以期为神系统经疾病的深入研究提供思路。     

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 ,…     

神经科学：脑研究的综合学科

目录一、神经科学对社会和科学发展的意义（一）神经科学对社会健康的意义（二）神经科学对社会发展的意义（三）神经科学发展的科学意义（四）国际社会和国际科技界对神经科学的重视二、神经科学前沿简介（一）脑的高级功能（二）脑和神经系统的疾病（三）脑发育的分子原...     

计算神经科学的一个范例

<正>计算神经科学的最终目标,是要阐明人类和动物的神经系统是怎样使用它的微观组件及其相互作用来表征和处理信息的.这一目标体现在近半个世记以来神经网络研究的曲折发展之中.近10年来,计算神经科学已在三个主要方面发生了显著的变化:神经科学在分于、细胞、回路、网络、系统、行为乃至心理等各各个研究水平上的全面进展,使得我们对神经系统的结构与功能有了更多的认识;对大规模形式神经元网络理论模型的研究,使得我们对神经网络系统的协同行为和自发计算性能有了更加深刻的理解;包括超级计算机、高度并行的联结机和     

计算神经科学的一个范例

计算神经科学的最终目标,是要阐明人类和动物的神经系统是怎样使用它的微观组件及其相互作用来表征和处理信息的.这一目标体现在近半个世记以来神经网络研究的曲折发展之中.近10年来,计算神经科学已在三个主要方面发生了显著的变化:神经科学在分于、细胞、回路、网络、系统、行为乃至心理等各各个研究水平上的全面进展,使得我们对神经系统的结构与功能有了更多的认识;对大规模形式神经元网络理论模型的研究,使得我们对神经网络系统的协同行为和自发计算性能有了更加深刻的理解;包括超级计算机、高度并行的联结机和     

研发动态

<正>科学家在试管中培育出"体外人脑"英、德、奥等国研究人员用人类多功能干细胞在试管中培育出一个模拟人脑的组织。这是一个立体的自组织模型,亦是迄今最复杂的"体外人脑"。科学家有望借助这种"微型大脑"促进神经科学和人脑早期发育等方面的研究。该项成果刊登在最新一期《自然》杂志。研究人员先用干细胞培育出脑细胞,并让这些脑细胞逐渐形成脑组织。这些组织与真实大脑一样成层状分     

解析基因组如何编码脑的挑战

人脑是自然界生物体内结构和功能最复杂的器官.解析人类基因组如何编码人脑的结构与功能是极具挑战的科学与技术问题,也是从根本上认识脑的本质问题.本文对近年来脑的"断面"组学研究的相关进展进行归纳,提出解析基因组如何编码脑的挑战与展望.     

语言发展认知神经科学研究:重要进展、趋势与规划建议

语言是人类独特的脑高级功能.语言发展和脑发育是发展认知神经科学研究的核心领域之一.深入理解语言发展和脑发育的复杂联系,不仅对破解人脑奥秘意义重大,同时可为理解和促进人类脑智发育提供重要依据.本文概述了语言获得和发展的脑机制、阅读发展与脑发育、二语学习年龄效应及脑机制、语言发展的遗传因素等方面的重要研究进展,并基于当前该...     

分子神经生物学的现状和展望

分子生物学与神经科学相结合便产生了分子神经生物学,其任务是在分子水平上研究神经系统的结构与功能。高等动物的神经系统是自然界中最复杂的系统,这个任务必然是长期而巨大的,目前还只是创建阶段,重点在于阐述神经细胞活动的分子基础。它的发展和成熟有赖于分子生物学,细胞生物学和电生理学的多种新技术的发展和多学科交叉。如70年代以来,神经内分泌学与激素内分泌学在分子水平上汇合;在流动镶嵌理论基础上完善可兴奋膜结构;多肽生物学和神经生物学相互渗透;受体和通道的结构与功能关系也是蛋白质研究的     

脑网络：从脑结构到脑功能

人脑是自然界中最复杂的系统之一,不同的功能区域相互作用、互相协调,共同构成一个网络来发挥其功能。人脑是一个复杂的网络,具有高效的“小世界”拓扑属性。本文从脑结构到脑功能方面介绍了从不同模态影像学数据构造脑网络的主要进展,并探讨不同的脑疾病患者脑网络拓扑结构是否发生了异常,以及这些异常特征能否用来进行疾病分类,最后对本领域未来的研究做了简单的展望。     

以透明脑,观澄明心——斑马鱼神经功能研究进展

斑马鱼是一种相对新颖的模式脊椎动物,具有脊椎动物保守的神经系统构造和丰富的行为模式.近年来随着在体电生理、光学成像、遗传工程等方法的建立和完善,幼龄斑马鱼因其脑部透明、结构简单的特点,日益成为从突触、神经元、环路到行为等多层次,在全脑尺度上探究神经系统功能机制的理想动物模型.本文综述了近年来利用斑马鱼在感觉信息处理、运动控制、学习与神经可塑性等方向上所取得的重要研究进展,并对新技术的开发提出了展望.随着研究思路的深化和实验手段的推陈出新,斑马鱼模式动物必将成为探索脑工作原理之利器,为神经科学研究带来更多的突破.     

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.     

大数据时代的大脑科学——绘制智力的蓝图

在很多"之歌"中,我非常喜欢《长江之歌》,歌中唱道"你从远古走来,……你是无穷的源泉".正值《生物化学与生物物理进展》创刊40周年的日子,我愿意唱一首心中的歌——"脑之歌".人类大脑就好比是一条历史长河,它从远古流到了今天,又将从今天流向未来,是自然通过漫长进化所产生的最精细、最复杂、最优美和最成功的器官,是智力演化的最伟大奇迹,是人类智力产生的源泉,是人类灵性的家园.人脑以其非凡的能力造就了人类知识和文明的社会传承.可是到如今,我们还不知道人脑在整体上是如何工作的.脑功能神经组学或许是破解脑的奥秘的钥匙.     

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。     

抽象概念语义表征的认知神经基础研究

抽象概念是人类概念系统的重要组成部分。随着脑功能影像技术的推广和广泛应用,以具体的客体和动作概念为研究对象的概念神经基础研究取得了一系列重要进展,但人脑表征和加工抽象概念的机制一直是个未解之谜。本文综述了抽象概念的认知理论和脑功能影像研究进展,发现抽象概念可通过语言和潜在具身信息进行表征,抽象概念的脑区基础与此认知框架有一定对应。未来研究需澄清语言和具身认知在抽象概念表征和加工的参与机制及其脑基础,从而推动人脑概念系统和相关类脑研究的进展。     

多巴胺能神经系统对睡眠-觉醒和认知的调控作用

人的精神活动高级而又复杂,至今仍是未解之谜。目前研究认为多巴胺作为脑内重要神经递质,参与调节人的精神活动和运动功能,尤其在睡眠的主动性神经调节过程,以及学习记忆等认知功能的神经环路中,多巴胺都发挥着不可替代的作用。本文将通过对多巴胺神经系统,睡眠,认知功能的概述,以及通过对多巴胺神经系统与睡眠-觉醒系统和认知功能的解剖学联系的简述,结合多巴胺神经元、多巴胺受体及多巴胺转运体等不同角度分别阐述其对睡眠-觉醒和认知功能的调控作用,以期揭开人类精神活动的产生机制的一层面纱,以及对多巴胺药物对神经退行性变疾病的治疗靶点提供一定的理论支持。