我国脑科学研究战略部署及发展情况浅析

脑科学研究对于人类不断认识自身与世界有着重要意义,近年来主要发达国家纷纷制订脑科学研究规划,加大对脑科学研究的投入,力图占领这一领域的研究制高点,并推动相关产业的进步。分析了世界脑科学发展的总体态势,介绍了我国脑科学研究的总体部署和突出进展,并探讨了脑科学研究的发展前景。     

脑卒中大鼠后室下区祖细胞和神经发生减少的神经影像研究

目的:通过神经影像学研究脑卒中大鼠后室下区祖细胞和神经发生减少的变化情况。方法:2个月龄的Wistar雄性大鼠70只随机分为2组:脑卒中大鼠模型组(n=35)和正常组(n=35)。构建脑卒中大鼠模型后通过磁共振成像系统观察大鼠祖细胞归巢情况、脑梗塞面积与对侧脑组织体积的百分比和脑白质纤维束重塑情况;采取免疫化组织方法分析大鼠血管新生和神经发生情况;利用Western Blot法分析脑组织内细胞因子及炎症因子的表达;再根据RT-PCR方法计算Neu N蛋白和GFAP蛋白表达。结果:MRI扫描于T1WI及T2WI序列下,通过所得图像及信号可知,模型组大鼠祖细胞归巢信号变化、脑梗塞面积与对侧脑组织体积的百分比和脑白质纤维束重塑情况比较间有显著差异(P<0.05),具有统计学意义。脑卒中大鼠血管新生和神经发生、细胞因子EVGF和BDNF水平、Neu N蛋白和GFAP蛋白表达均较正常大鼠低(P<0.05),而炎症因子IL-1β和TNF-α水平则相对较高(P<0.05)。结论:神经影像可用于脑卒中大鼠后室下区祖细胞和神经发生下降的研究,结合组织学分析,进一步验证了结果的可行性与有效性。     

上海科学家另辟蹊径探究脑科学取得重要突破

一粒简单的皮肤细胞,能够在科学家的手中通过克隆等多种技术还原成为胚胎干细胞进而生长发育;而作为人体内最复杂的系统——大脑,其充满活力的神经干细胞是否也能够通过人为干预发育成新的神经元从而达到修复脑损伤的目的呢？今天,上海科学家们对这一困扰世界脑科学界多年的核心问题提出了自己的见解,由上海复旦大学脑科学研究院杨振纲博士领衔的课题组,成功发现了神经干细胞在神经再生中的独特行为方式,为人工干预下通过神经干细胞迁移和移植治疗多种脑损伤疾病打开了新思路,     

神经信息学的原理与展望

神经信息学是研究神经系统信息的载体形式,神经信息的产生、传输、加工、编码、存储与提取机理,以及建立神经数据库系统的科学。它是脑科学,信息科学和计算机科学相互交叉的边缘学科。神经信息学可分为分子神经信息学和系统神经信息学两个层次。神经信息编码可分为神经元脉冲序列的数字编码和突触联结权重编码两种编码方式。对21世纪神经信息学可能取得的新进展进行分析和预测,并论证开展人类神经组计划（HuNP）和建立神经数据库系统的必要性与可行性。对人类神经计划与人类脑计划的异同步,进行比较和讨论。     

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     

空间脑科学研究的回顾与展望

人类大脑是自然界最复杂的系统之一.大脑结构与功能之谜是人类认识自身的终极疆域,对于推动科技创新发展与人类文明进步具有极其重要的意义.载人航天是现代科技革命的重要领域之一,美国、俄罗斯等航天大国已利用空间资源开展脑科学研究.我国空间站的建设,将提供空间脑科学研究的系统创新平台,极大地推进中国空间脑科学计划进程.本文综述了在空间环境或模拟空间环境下,脑发育及生物学机制、认知规律与机制、生物节律和睡眠对脑功能的影响、群脑协同等方面的空间脑科学研究进展,并简述和展望了我国空间脑科学研究的发展方向.     

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。     

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.     

神经网络理论与神经计算机研究进展

近代计算机发展到今天,已达到其极限而被计算机科学家们称为经典计算机.限制其发展的因素有二,其一是器件的限制,硅蕊片集成程度不可能再提高了,其二是基于VonNeumann计算机串行加工方式的效能很低,已不能满足实际需要,例如人智工能的任务.人工智能可以在某些狭隘的技术问题上抵得上最好的专家,但还达不到五岁儿童的感觉能力.例如:人的记忆能存储大量而多样的知识,能从这个存储库内很快地而不明显费力地     

基于神经影像技术认识膝骨关节炎慢性疼痛的复杂性

膝骨关节炎(knee osteoarthritis,KOA)慢性疼痛极大影响患者的生活质量及功能活动,明确KOA疼痛的机制及不同疗法的镇痛效应是目前研究的重要任务.近年来,神经影像技术在疼痛的基础和临床研究中发挥了重要作用.随着神经影像技术在KOA慢性疼痛研究中的应用和发展,学者们发现KOA的慢性疼痛不仅包含伤害感受性...     

中国科学院武汉物理与数学研究所神经影像实验室简介

中国科学院武汉物理与数学研究所神经影像实验室建立于2007年4月,由国家杰出青年基金获得者徐富强研究员领导。综合不同层次和尺度的神经生物学的方法和技术是该实验室的显著特点。现已建立分子生物学、生物化学、神经环路示踪、微透析、电生理、光学成像、磁共振成像、动物行为等方法和技术,     

原发性痛经的脑神经机制：来自神经影像与动物模型研究的证据

原发性痛经(primary dysmenorrhea, PDM)是指育龄女性在无明显器质性病变的情况下出现的痉挛性月经期疼痛,具有急性、慢性疼痛双重特点。PDM严重影响患者的生活质量并导致社会经济的损失,PDM普遍没有得到根治,患者日后常罹患其它慢性疼痛。PDM的临床治疗现状、流行病学上PDM与慢性疼痛的共病,以及PDM患者表现出的异常生理和心理特征都表明PDM不仅与子宫周围的炎症有关,也可能与患者中枢系统疼痛加工调节功能异常相关。因此,探究PDM的脑神经机制是理解疾病病理学过程不可或缺的重要内容,也是近年来脑科学研究的热点。相关研究为探寻干预PDM的靶点带来新的启发。本文立足于PDM脑神经机制研究进展,系统归纳了来自神经影像与动物模型研究的证据。     

神经梅毒5例临床分析

目的：探讨梅毒感染后致神经系统损害的临床特征,加强对神经梅毒的认识。方法：回顾性分析5例神经梅毒患者的临床特点、血清学变化、影像学资料。结果：5例梅毒血清学检查、脑脊液梅毒检查均阳性,5例头核磁检查存在特异性改变（4例冠状住可见海马异常信号）,临床特征缺乏特异性。结论：神经梅毒好发于中年男性,梅毒全身症状可不明显,其临床表现多样,容易误诊和漏诊,临床应重视对患者临床特征识别,尤其对患者脑脊液及影像学检查结果识别,对神经梅毒患者的诊治有重要的现实意义。     

神经梅毒5 例临床分析

目的:探讨梅毒感染后致神经系统损害的临床特征,加强对神经梅毒的认识。方法:回顾性分析5例神经梅毒患者的临床特点、血清学变化、影像学资料。结果:5例梅毒血清学检查、脑脊液梅毒检查均阳性,5例头核磁检查存在特异性改变(4例冠状位可见海马异常信号),临床特征缺乏特异性。结论:神经梅毒好发于中年男性,梅毒全身症状可不明显,其临床表现多样,容易误诊和漏诊,临床应重视对患者临床特征识别,尤其对患者脑脊液及影像学检查结果识别,对神经梅毒患者的诊治有重要的现实意义。     

针刺对偏头痛治疗机制的神经影像学研究现状

偏头痛是以中重度头痛及各种神经症状为特征的神经系统疾病.针刺作为常用的非药物疗法,在偏头痛防治方面具有疗效佳、副作用少的优势,但其作用机制尚不明确.近年来,神经影像学技术的进步有助于客观评估针刺治疗偏头痛的疗效,并为探索针刺治疗偏头痛的中枢机制提供了机会.本文从针刺治疗偏头痛急性发作和针刺预防偏头痛发作的中枢机制两个方...     

室管膜下区神经干细胞与神经发生的研究进展

室管膜下区(subventricular zone,SVZ)存在着神经干细胞(nueral stem cells,NSCs),是成年哺乳动物脑内重要的神经发生区域。神经发生过程极为复杂,包括一系列的生物学事件。在病理状态下,SVZ区的细胞增殖,新生的神经细胞迁移到病灶处,取代或修复受损的细胞,起到保护脑组织的作用。该文就SVZ区的神经干细胞、神经发生过程及病理状态下神经发生的相关研究做一综述。     

空气污染与神经退行性疾病

随着现代社会工业的发展,空气污染日益严重,空气污染对人体的损害也越来越大。空气污染中的有害物质,能通过各种途径引起各系统的疾病,甚至会影响儿童的身体和智力发育。研究发现,长期暴露或急性暴露在某些空气污染物中可以直接损伤中枢神经系统,或污染物引起呼吸系统和免疫系统等产生有害因子,通过外周循环到达大脑,导致大脑的神经炎症、神经毒性、氧化应激等反应,最终产生神经退行性病变,如阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）、帕金森病（Parkinson’s disease,PD）等。     

区域远程影像信息系统建设与实践

在基层医疗机构,医学影像学检查存在检测技术水平有限,缺乏人才培养机制等问题。本文基于远程会诊应用模式,针对我市沙坪坝区的医疗资源分布不均的现状,构建区域远程影像信息系统,有效提高了资源利用率,为患者提供了更便捷的区域化医疗服务。     

使用非侵入的神经影像方法解码人类思维

随着神经影像技术的发展,“读脑机器”在不久的将来可能会变成现实。在众多实现“读脑机器”的技术中,使用基于血氧水平依赖的脑功能磁共振技术的神经解码方法则是非常有希望的一种技术。在本报告中,我们结合我们实验室最近开展的两个研究工作,说明了使用功能磁共振技术进行神经解码的一般方法及其应用。本领域的发展很快,所有的这些工作让我们对发明“读脑机器”充满了期待。但是,与此同时,我们也应该看到目前还存在着很多技术的局限和挑战。本报告的最后,我们也对这些局限和挑战进行了一些讨论。