AI识别小鼠面部表情

正实验室中的小鼠也是有表情的!在一项于2020年4月2日发表在Nature上的研究中,科学家们利用机器学习算法成功读懂了小鼠的面部表情。在此基础上,神经学家有望精确定位大脑中的"情绪神经元"。情绪的神经学基础一直是神经生物学领域的研究热点。这一研究的前提是能准确地判断实验对象的情绪状态,并同时观察其大脑内的神经活动。但问题在于,如何快速、准确判断实验对象,尤其是像小鼠这     

化学基因疗法给大脑装上药物开关

英国伦敦大学学院科学家最近找到一种“入侵”大脑的新方法：通过基因工程改造脑细胞，使神经元在遇到某种药物时会放电，以此治疗癫痫发作。这种化学基因疗法已在有类癫痫症状的小鼠身上进行实验，也将很快用于人类。     

借你一双慧眼看世界

从门上的“猫眼”往外看,外面的情况一清二楚;从门上的‘’猫眼”往里看,却什么也看不清,这就是“猫眼”的奇特功能。假如一个人可以通过猫的眼睛看世界,他又会看到什么呢? 前不久,美国的科学家将一只猫的大脑神经元与一台电脑相连,记录了这只猫所看到的影像。美国加州大学伯克利分校的几名科学家,在实验中,将一只猫的丘脑区的177个神经元连接了电极,对神经元活动进行监测。当丘脑通过视神经与猫的眼睛直接相连时,每个神经元都会对出现在猫的视野中的特征作     

解不解渴,肠胃说了算

<正>渴的时候来一口冰镇饮料,感觉特别解渴。但只过了一会儿就觉得还是渴,甚至比之前更渴了。那么,大脑如何判断喝进去的饮料解不解渴呢?当血液中的含水量下降时,下丘脑会给身体发出口渴的指令,让我们喝水。科学家曾发现,小鼠饮水时,位于口腔和喉咙的感受器在接收到饮水信号后会立即关闭位于下丘脑的的"口渴神经元"。     

古稀之年犹长脑

最近，美国、瑞典的科学家首次发现成年人即使到六七十岁，大脑仍会长出新的神经元（脑细胞）。总部设在美国加利福尼亚州的脊髓灰质炎生物研究所和瑞典哥德堡萨尔格伦斯卡大学附属医院的科学家在《自然医学》杂志上撰文说，他们在患者脑部的一个小小区域──海马状突起处发现了这种新生的神经元。这里处于人脑深层，对于人的学习和记忆能力非常重要。新生的神经元能使大脑恢复部分功能。这一发现否定了此前科学家关于成人脑细胞损伤后就不能再生的定论，它不但为脑疾病和脑损伤的治疗带来新的希望，而且还可以鼓励上了年纪的人：你们仍有上…     

用思维操作电脑

美国科学家发现,在猴子大脑中植入特殊电极后,这些家伙竟然可以“通过自己的思维”,不用动“手”就能移动屏幕上的鼠标指针了。这一实验最终可能找到让截肢和瘫痪病人重新自由活动的重要方法。在实验中,这些猴子大脑中控制运动部分的每个神经元附近,都放有微小的电极,共有50到100个电极被安置在猴子大脑中,但这些“外来户”的总宽度不过人的半根头发般粗细。这些猴子先被训练学会“用自己的手玩电子游戏”,主要就是操作鼠标在屏幕上移动三维空间内的小球。在大脑中某一特殊部位对这样的活动“接受了足够刺激”以及猴子适应了“脑子中的异物…     

人类大脑随年龄增长而不断缩小

一项最新研究发现,不断缩小的大脑可能是作为人类需要付出的代价。研究结果显示,只有人类的大脑会随着年龄增长而不断缩小。随着时间推移人脑会失去一部分神经元,这也许是进化做出的妥协,是为获得更长的寿命,而和更大的大脑进行的交换,它是我们不得不接受的一个障碍。与年龄有关的海马状突起和大脑     

人类为何无法冬眠

科学家发现,能进行冬眠的动物的大脑细胞中含有一种经过修饰了的特殊蛋白质,看起来非常像阿尔茨海默症患者大脑中的蛋白质分子。大脑神经元之间的突触在冬眠期间有不同程度的退化。当春天来临的时候,冬眠的动物开始苏醒,退化的神经元会重新自我修复,看不出有任何的创伤。如果是人类的     

智能手机操控大脑？

正一项于2019年8月5日发表在Nature Biomedical Engineering的研究称,韩、美两国科学家能通过智能手机操控微型大脑植入物,以达到控制大脑的目的。听起来很科幻,其实该设备的主体是一个可替换的药盒,与其连接的超薄柔性探针植入小鼠大脑,通过微流体通道和比盐粒还小的发光二极管进行药物和光传输。在通过低能量蓝牙与智能手机连接后,神经科学家便可无线操作,对特定的神经元递送药物或施加光照。     

科学家研究发现草莓与水越桔能够延缓大脑衰老

美国塔夫茨大学研究人员认为，像草莓和水越桔这样的浆果能够延缓大脑衰老并能保护大脑不受放射性照射作用的损害。科学家们是通过对小鼠的长期实验得出的上述结论。     

动物有方向感吗

<正>为什么蝙蝠、蝴蝶等许多动物长途飞行或迁徙不会迷路?难道它们天生具有方向感或是有辨别方向的非凡本领?许多科学家对此十分迷惑,做了大量研究工作。挪威的科学家曾做过这样的实验。他们选取了一些出生不久的小白鼠作为实验对象,这时的小白鼠尚未睁开眼睛,对外界基本没有感知。科学家在小白鼠的脑中植入电极,一旦小白鼠某部分神经元放电,仪器便能探测到。结果,科学家惊奇地发现,小白鼠在睁开眼的一刹那便能够摸索着爬行,同时大脑中负     

舆论

正新华社#永久性视力损伤或有望恢复#科学家首次在小鼠模型中实现我国科学家通过基因编辑技术,成功诱导胶质细胞"变身"为神经元,在治疗神经性疾病的基础研究方面,取得重要进展。首次在小鼠模型上,成功恢复永久性视力损伤小鼠的视力,同时     

天才是先天的还是后天的

空间会弯曲、光线会拐弯、宇宙会膨胀,爱因斯坦以其超人的智慧发现了相对论,使其成为20世纪最伟大的物理学家。最近,科学家研究发现,爱因斯坦的大脑与众不同,他脑中负责数学运算的大脑下底叶部分比常人要宽15%,他的后脑到前脑的沟槽是断开的,因此,会产生更多的神经元,使脑部更聪明。天才是先天造就的吗?人与人之间智慧的差异真的是由于大脑的不同吗?     

激活大脑有妙招

<正>大脑是脑的一部分,正中有一道纵沟,分左右两个半球,表面有很多皱襞。利用显微镜,科学家发现人类大脑有无数神经细胞。这些神经细胞又叫神经元,神经元的构造非常精细和复杂,每一个神经元包括细胞体和从细胞体伸出的像树枝一样的突起,大脑中的神经元通过突起相互连接成一个错综     

科学家发现人类“灵魂细胞”

佛郎西斯·克里克和另一名科学家詹姆斯·沃森于1953年揭示出DNA双螺旋结构,1962年,两人因此获得了诺贝尔生理学及医学奖。DNA双螺旋结构的发现,标志着分子生物学基本理论框架的初步确立,此后科学家们普遍认为,在现代生命科学中,剩下需要解决的基础理论问题只有三个:即生命的起源、意识的产生和生命发育过程。多年来,克里克就一直致力于研究意识的产生,尤其致力于反驳灵魂存在学说。他认为,人的灵魂或意识根本不是先天就有的,而是由人体大脑中的一小组神经元细胞产生和控制的。他说:“我的科学信仰使我相信,我们的思想、意识完全可以用大脑中一些神经细胞的交互作用来解释。”不久前,他和他的研究小组通过大量实验终于发现了人类的“灵魂细胞”。     

人类大脑具有惊人能力 识别图像仅十三毫秒

<正>人们或许会认为一瞬间人类无法识别十几张一闪而过的照片,但目前神经系统科学家发现人类大脑识别一张图像仅需13毫秒。美国研究人员发现人类大脑仅13毫秒便能识别和理解一张照片,并在实验中首次证实这种大脑快速处理能力,该处理速度比之前研究发现的大脑识别图像速度快8倍。当测试者观     

小鼠海马神经网络对情景体验进行实时编码的功能单元的发现与鉴别

为了在神经网络层次上研究大脑对情景记忆信息实时编码的原理,我们创制了96通道微电极阵列系统．利用该系统,在小鼠经历惊吓事件过程中,对其大脑海马区多达260个神经元的放电活动进行了同步观察和记录．我们发现,惊吓情景刺激促发了小鼠海马CAI区神经元的放电模式发生改变,且这种改变与惊吓事件的特性及发生环境密切相关．运用统计学中的模式判别法。这些神经元的放电活动在低维空间形成了明显的集群式编码模式．进一步运用“移动窗口扫描”法,我们不仅能观察到神经网络实时编码的动态变化过程,而且能追踪惊吓事件之后记忆痕迹在神经元网络上的再现轨迹及次数．我们的分析表明：大脑海马CA1区神经网络的编码能力来自于由一系列神经元簇组成的功能性编码单元,神经元簇中的各神经元个体通过协同放电,从而克服了单一神经元放电的随机可变性,使对外界信息的实时编码获得稳定的高信噪比．这些功能性编码单元集群的激活形式能转换为具有实时性的一串串二进制数码,这一转换使不同动物大脑对各种行为事件获得了简明而通用的分类与编码．     

大脑可能比眼睛“看”的多

大脑也能看,而且看见的东西比眼睛还多？你相信吗？美国科学家在实验中发现：当把一条果蝇幼虫控制在培养皿底部时,它会用力扭动,而其他幼虫会被吸引到它身边。这一现象令人吃惊,因为它们几乎是瞎子,     

基于受限玻尔兹曼机的神经元群体响应的贝叶斯解码

神经元通过尖峰模式传递有关刺激的信息,多个神经元通过突触相互联系,构成了复杂的神经回路。在过去的一个世纪中,多电极记录技术的进步使科学家们能够获取一个完整神经回路的细胞响应。这些记录表明,神经元的活动之间存在显著相关性。因此,本文提出利用受限玻尔兹曼机模型描述神经元响应活动之间的相关性,建立神经元群体响应的编码模型,并利用贝叶斯定理构建了基于受限玻尔兹曼机模型的解码器,将它应用于模拟的小鼠视觉皮层神经元的响应序列中。实验结果表明,此解码器在准确率方面优于不考虑神经元之间相关性的独立模型解码器。     

禹永春:记忆里的橡皮擦

正电脑只要按下删除键,就可以一切归零,清除记录。但是人脑所留下的记忆,却无法逆转,当记忆变成梦魇,我们都感觉无能为力。但有一位科学家,他却独辟蹊径,掌控了记忆开关。他是大脑探索的先锋。主要成就禹永春和他的团队通过对大脑的结构分析和小鼠实验,找到了恐惧记忆形成的根源和大脑杏仁核有关。他的研究可以帮助人类对那些和恐惧情绪相关的脑部疾病进行更深层的理解,对未来脑疾病