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7.20腦科學日報| 光遺傳之父《Science》新成果:激活20個神經元讓鼠「看到」不存在的東西;情緒神經元在青春期成熟

7月
20
2019

2019年7月20日02時 今日科學 腦科學新聞

腦科學新聞

第 372期 腦科學日報

2019年7月20日

科 學 時 訊

圖 | iPSC

衍生的神經元(來源:uq.edu.au)

點亮大腦,這個在成功學和管理學中經常提及的事兒,竟然真讓科學家搞出來了。埃默里大學(Emory University School of Medicine)的研究人員開發了一種名為光化遺傳學(optochemogenetics)的技術,通過在大腦細胞表面創造一種發光蛋白,成功讓大腦神經元發光。

實際上,移植神經祖細胞以恢復失去的大腦神經元功能,是一種很有希望的中風患者康復策略,但是幹細胞移植也面臨著諸多問題,尤其是這些移植的神經祖細胞需要一定的刺激和誘導,才能實現大腦受損功能的恢復。而為了向移植的幹細胞提供這種幫助,研究人員希望通過這種改進版的光遺傳學技術,可以不用開顱,以非侵入方式在大腦內產生光刺激,從而誘導移植神經祖細胞的生長和分化。

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讓腦細胞發光!華人學者開發新技術,「照亮」中風治療前景

2,今日《科學》:你所見的世界,它真的存在嗎?

來自史丹福大學的科研團隊找到了一種刺激小鼠大腦、模擬視覺感知的方法。他們指出,只需要簡單激活20個神經元,小鼠就會「看到」不存在的東西,並改變自己的行為!

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今日《科學》:你所見的世界,它真的存在嗎?

3,情緒神經元在青春期成熟

最近的研究發現杏仁核區域中一組獨特的未成熟神經元被稱為paralaminarnuclei(PL),這可能有助於解釋杏仁核的快速生長,但研究人員也不清楚這些細胞來自哪裡或者在它們在成熟的大腦迴路中扮演什麼重要角色,甚至是否是興奮性或抑制性。

在2019年6月21日發表於Nature Communications的新研究中,研究人員開始了解這些細胞的特性及其在兒童期杏仁核快速生長中的作用。

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情緒神經元在青春期成熟「研究速遞 」

4,將圖像直接「推送」到大腦後,六名盲人恢復了部分視力

來自德克薩斯州貝勒醫學院和加利福尼亞大學洛杉磯分校的神經外科醫生團隊,為6名患者開展了外科手術,他們利用一種將圖像直接連接到大腦的轉換植入技術,通過一台置於眼鏡上的攝像機,恢復了盲人的部分視力。

這項新的植入技術的妙處,在於它繞過了損壞的的光學神經。植入物由60個電極組成,可以為大腦的視覺部分提供刺激。對於非天生失明的患者,大腦仍然可以使用這些原始信息將周圍的環境拼湊在一起。

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將圖像直接「推送」到大腦後,六名盲人恢復了部分視力

5,神經網絡也有玻璃心?玻璃中摻入雜質模仿神經元,完成數字識別,幾乎不用電力!

近日,來自威斯康星大學、麻省理工學院和哥倫比亞大學的研究人員就發布了一種最新的神經網絡,採用一種特殊的玻璃面板,用線性材料和非線性材料模擬網絡里的單元,經過訓練,也可以完成普通神經網絡的工作。

最有趣的是,這種特殊玻璃面板幾乎不需要電力,只需要有光照即可工作。目前,研究團隊已經用它完成了識別灰度手寫數字的任務,準確率達到了79%。

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神經網絡也有玻璃心?玻璃中摻入雜質模仿神經元,完成數字識別,幾乎不用電力!

6,與多發性硬化進展相關的細胞改變

實驗方法及用冷凍MS組織進行的snRNA-seq。

《自然》在線發表的一項研究Neuronal vulnerability and multilineage diversity in multiple sclerosis報導了與多發性硬化(multiple sclerosis,MS)進展相關的細胞類型特異性改變。研究詳細描述了可用於疾病表征的多種生物標誌物,以及可供研究人員開發新治療方法的靶點。

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與多發性硬化進展相關的細胞改變 | Nature論文

RNA聚合酶分子馬達圍繞著DNA旋轉,從一個鹼基對移動到到另一個鹼基對。

研究人員對生物如何運動的發現越多,就有越多的機器可以模仿它們,甚至模仿它們最小的分子。Pallav Kosuri說:「我們的身體里已經有了這些神奇的機器,它們運轉得非常好。我們只是不知道它們是如何工作的。」

現在,根據最近發表在《自然》雜誌上的一項研究,由美國霍華德休斯醫學研究所研究員Xiaowei Zhuang及其實驗室的博士後Pallav Kosuri、博士生Benjamin Altheimer組成的研究團隊,捕獲了分子馬達從一個DNA鹼基對移動到另一個鹼基對的第一個旋轉步驟記錄。

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8,盲人會有更好的聽力麼?為什麼?

兩項研究考察了大腦對聽覺頻率細微差別的敏感度,而不是簡單地觀察大腦在聽音樂時哪個部位最活躍。

華盛頓大學心理學系的研究生、《神經科學雜誌》論文的第一作者Kelly Chang說:"我們並不是在測量神經元放電的速度,而是測量神經元群如何準確地表達聲音信息。"該研究發現,在聽覺皮層中,盲人在辨別微小的聲音頻率差異方面,比視力正常的人表現出更窄的神經"調諧"。

《美國國家科學院院刊》(Proceedings of The National Academy of Sciences)上發表的研究探索了生來失明或早年失明的人(被稱為"早期盲人")的大腦如何識別天空中的運動物體。

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審校:Simon

題圖:攝圖網

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