慢波睡眠(slow-wave sleep)与睡眠深度、睡眠持续性和睡眠质量有着密切的联系。同时,慢波睡眠也是测量一个人对睡眠需要量的很好指标;它在发育过程中接受严格的调控。越来越多的实验表明,神经调质(neuromodulator)—腺苷(adenosine;A)在睡眠和睡眠调控中起着重要的作用。 (Fig:Higher amplitude and prevalence of EEG delta ...
Adam Gazzaley和同事在10月出版的《自然—神经科学》上报告说,利用新的功能成像设备,他们发现随着年龄的增长,人们记住某种东西的能力会越来越差,原因是他们排除不相关信息的能力降低了。 (Figure: Experimental framework.) 当老年受试者和年青受试者在观看面容和场面时,研究人员指导他们或是记住场面而忽略面容,或是记住面部而忽略场面,并用核磁共振成像设备扫描 ...
大脑中有一个名为中前额脑区底部的区域负责调节情绪的变化,如对所做决定的后悔等。9月出版的《自然-神经科学》的一项工作展示了对该区域的功能成像研究。当人们面临可获得50美元或有1%的机会获得5000美元的选择时,他们通常会选择确定性,即获得50美元。但是,当人们后来发现他们有机会赢得比赛时,他们很可能做出风险性大的替代选择。经济学家认为产生这种行为的原因是为了避免因得知赢得比赛而后悔。受试者在两个游 ...
仅仅是观察一个行为就可以引发一个相对应的运动记忆(motor memory),这是Joseph Classen和Leonardo Cohen所作研究的结论。简单介绍两位主要作者:Joseph Classen来自德国乌兹堡大学(University of Würzburg),Leonardo Cohen来自马里兰贝瑟斯塔(Bethesda)的神经疾病和中风国立研究院(National Institu ...
Bharali等人展示了硅纳米材料在生物学中的新应用:将具有携带DNA分子能力的纳米颗粒带上编码增强型绿色荧光蛋白(Enhanced-green Fluorescent Protein,EGFP)或是核定位成纤维细胞生长因子受体Ⅰ型(nucleus-targeting fibroblast growth factor receptor type 1;FGFR1)的基因,并用它转染神经元细胞。转染了 ...
研究者将大鼠放在两种不同类型的背景中记录海马神经元(hippocampal neuron)的记忆活动:不同的位置,相同的记录槽(recording chamber);相同的位置,不同的记录槽。当信号(cue)改变,但是位置不变时,细胞的放电速率(firing rate)表现出大小差异,但在空间选择性上则是相同的。当位置改变,信号不变时,神经元的放电速率和空间选择性都发生了改变。这些独立的编码方案使 ...
当我们睡眠的时候,意识也变的模糊,然而大脑仍然在活跃。威斯康辛大学的Giulio Tononi和他的研究小组在解释这种矛盾上取得了一些进展。通过对人类大脑进行刺激并同时观察的方法,他们发现,在深度的慢波睡眠中(一般出现在睡眠的早期),大脑中神经元的兴奋不能沿着大脑皮层传播。相反,失眠时大脑中仍然存在有效的连接(connectivity),皮层中某一区域的兴奋能够传递到大脑的其它部分。 图:6个 ...
神经胶质细胞(glial cells)如何调节甚至控制神经传递(neurotransmission)?Pascual等人建立了转基因小鼠来条件性地抑制传递物(transmitters)从星形胶质细胞释放。在转基因动物的海马(hippocampus)中,基础的突触传递(synaptic transmission)被增强,长时程增强(long-term potentiation)被减弱。药理实验进一步 ...
由于髓鞘(myelin)和神经胶质(glia)产生的抑制信号的影响,中枢神经系统的轴突(axons)损伤后再生在一定程度上受到限制。Koprivica等人为了找出可能减轻这种抑制作用的小分子,扫描了一个小分子组成的库。结果显示,内生信号(endogenous signaling)中的表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor EGFR)使髓鞘阻止了轴突的向 ...
δ震荡(Delta oscillations)是慢波睡眠(slow wave sleep)的脑电图(electroencephalogram EEG)特征。它用来评价睡眠的深度和需要,被认为与睡眠的恢复功能(recovery function)密切相关。皮质(cortical)和丘脑(thalamic)水平上,δ震荡波产生的细胞机制(cellular mechanisms)已经被详细地描述过,但是 ...
这里有两项研究给治疗药物上瘾带来了希望,至少研究者现在已经可以给大鼠抹去与可卡因相关的记忆。 研究者已经可以通过干预那些在回忆之后加强记忆的一些信号通路来消除记忆。尽管在其他的一些生物背景中,类似这种方法可以起到消除记忆的目的,但直到现在,研究者们还是认为与药物相关的记忆很难消除。(Figure 3. Location of Needle Tips for All Intra-AcbC In ...
视黄酸(Retinoic acid)导致了小鸡(chick)脊柱中运动神经元的发育必须的基因的表达发生变化。发现在视黄酸的作用下,跨膜蛋白GDE2(glycerophosphodiester phosphodiesterase 2)会有更高的表达。这个结果表明,在发育的胚胎中,GDE2在促进运动神经元的发育中是必须的,而且是单一足够的(sufficient)。 图:脊柱运动神经元中GDE2的表达 ...
MECP2的突变可以导致持续性神经系统退化(neurodegenerative disorder)Rett综合症。这个x-染色体相关综合症(X-linked syndrome)主要在女性身上体现,但相对温和的突变也可以导致男性的智力障碍(mental retardation)。 (Figure 1: Pedigrees of the four families (L36 S49 T33 and T ...
有诵读困难的儿童,通常在加工要表达字词的声音时存在着障碍。但是,这个问题的潜在原因是颇具争议的。发表在七月份出版的《自然-神经科学》上一篇论文报道说,诵读困难的孩子在有噪音的环境中看清楚视觉信号的能力要比正常的孩子差,这一现象也许可以作为解释阅读困难的原因。 Anne Sperling及其同事要求诵读困难的孩子和正常的孩子,分别对噪音环境中的视觉模式进行辨别。该种模式看起来像电视屏幕上的一个静态画 ...
每位看过电影的人都有这样的感觉:当看见剧中人受到伤害时自己也会有强烈的情感反应。虽然对他人疼痛也有产生同情,但这种移情作用已经超越了情绪反应,它能控制某个肌肉,这是7月出版的《自然—神经科学》上的一篇论文报告的。研究人员发现,在看见别人用针穿刺耳朵时,受试者某一特定肌肉的兴奋性降低了,他们由此推测人们可能仅凭直觉感受他人的疼痛。穿颅磁刺激技术(TMS)能够在不实施外科手术或外加电压的情况下诱导大脑 ...
神经调节蛋白基因(neuregulin)有助于一些神经细胞的绝缘层结构形成。来自纽约大学医学院的James Salzer和他的同事们向我们展示了该基因的表达会促使髓磷脂(myelin)的合成。这种脂质材料包裹着一些神经元,并且促使这些神经元比裸露的神经元信号传递速度增加100倍。这个研究小组研究了小鼠的神经元,这些神经元正常情况下是有髓鞘的,但通过基因工程技术敲除了神经调节蛋白基因-1 III型基 ...
脑波,顾名思义就是可以由仪器记录下来的脑细胞活动的电波。人类的大脑像颗花椰菜,大脑皮质(又称为灰质)相当于花椰菜绿色的部分,它包覆在髓质(又称白质)的外围。灰质由六层共约一百亿至三百亿个神经元细胞体组成,它们之间有着错综复杂的连结,以细胞膜上的电位变化来交换信息,互相联络。 一群群功能类似而聚在一起的神经元细胞,分布在皮质不同区域上。大脑在解剖学上分为额叶(frontal lobe)、顶叶(par ...
科学家在二○○○年稍早发现 ghrelin 主要是由老鼠及人的胃部细胞所分泌,下视丘也有少量的表现,和前两个摄食调控信号产生的方式不同。Ghrelin 是由 28 个氨基酸所构成,在身体里面的作用是促进脑下垂体生长激素的释放,同时也会强力地刺激食欲而引起进食。 研究显示将 ghrelin 注射到老鼠的腹腔或脑室中,会使得脂肪的分解减少而导致体重增加。ghrelin 注射到老鼠脑室中也会增加老鼠的摄 ...
这个下视丘所分泌的饥饿调控信号,是日本科学家于一九九八年首先在老鼠身上发现的,其名称源自希腊文的 orexis,乃「食欲」之意。Orexin 由 33 个氨基酸所组成,分子量大约为三千六百道尔顿(3.6 KDa)。研究也发现脑部 orexin的受器,主要是表现在下视丘饥饿中枢附近的神经元,饱食中枢未见有 orexin 受器的表现,可见 orexin 在刺激饥饿中枢,及调升摄食量的生理机理上占有重要 ...
这个名称是源自于希腊文的 leptos,也就是英文的 thin,瘦的意思,所以就有人称之为瘦素。瘦素是一个分子量大约一万六千道尔顿(16 KDa)的蛋白质,是obese(ob)基因的产物,在一九九五年被科学家所发现。瘦素主要由脂肪细胞表现,并由身体的脂肪组织所分泌,脂肪组织增加,瘦素的分泌量也随之增加。另外,脑部下视丘的神经细胞具有瘦素受器的高度表现,因此,脑部透过侦测血液中瘦素浓度的高低,而得知 ...