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神经科学研究
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中国科学技术大学最新Science论文:揭开神经信号传递中的“亲吻-收缩-逃逸”机制
生物世界· 2025-10-17 18:00
大脑功能的实现,依赖于神经元之间高效而精准的 突触传递 。当动作电位到达突触前终端时,突触囊泡释 放神经递质实现信号的跨神经元传递。 20 世纪 50 年代,伯纳德·卡茨 (Bernard Katz) 提出了突触传递过程中神经递质的 量子化释放 假说,奠 定了神经信息传递的细胞机制基础。至 1970 年代初,学界逐渐形成两种对立的突触囊泡释放模型: 全融 合 (Full-collapse) 和 亲吻-逃逸 (Kiss-and-run) 。 然而,由于囊泡释放过程发生在毫秒时间尺度、结构变化处于纳米空间尺度,技术手段的局限,使得关于这 两种模型的争议长期悬而未决,成为困扰神经科学领域半个世纪的难题。 2025 年 10 月 17 日,中国科学技术大学 /中国科学院深圳先进技术研究院 脑认知与脑疾病研究所/深港脑 科学创新研究院 毕国强 、 刘北明 、 陶长路 团队,联合加州大学洛杉矶分校 周正洪 团队,在国际顶尖学 术期刊 Science 上发表了题为: "Kiss-shrink-run" unifies mechanisms for synaptic vesicle exocytosis and hyperf ...
实现毫秒级“动态定格” 中国科大破解神经传信“微观密码”
央视新闻· 2025-10-17 12:31
记者从中国科学技术大学获悉,该校毕国强教授团队通过自主研发的毫秒级时间分辨冷冻电镜技术,揭示出大脑高效传递信息的"微观密码",解决了神经科 学领域长达半个世纪的关键争议。《科学》杂志发表了这项神经科学领域的突破性研究成果。 1 4 Page Transmit t 2017 Street Pro � or and and the state t 11:50 e 10 the first t the state the st the start n 2017 gifts t 100 a 1987 120 and t 11:20 the state the state Special e and the state 大脑功能的实现,依赖于数千亿个神经元之间高效、精准的突触传递,突触囊泡作为神经递质的载体,其释放机制一直是神经科学领域的重要问题。自20世 纪70年代以来,科学界围绕囊泡释放机制形成了"全融合"与"亲吻—逃逸"两种对立模型,但由于囊泡释放过程发生在毫秒时间尺度、结构变化处于纳米空间 尺度,传统技术难以捕捉其瞬时动态,使这一争议困扰神经科学领域长达五十年之久。 为攻克这一难题,中国科大毕国强教授团队联合国 ...
中外团队开发毫秒级成像技术 揭示大脑“微观密码”
中国新闻网· 2025-10-17 08:02
中外团队开发毫秒级成像技术 揭示大脑"微观密码" 这一成果为深入理解神经信息加工以及相关脑功能和疾病机理提供了全新视角。(完) 来源:中国新闻网 编辑:张嘉怡 大脑功能的实现,依赖于数千亿个神经元之间高效、精准的突触传递,突触囊泡作为神经递质的载体, 其释放机制一直是神经科学领域的重要问题。 为攻克这一难题,毕国强教授团队联合多个中外团队,经过十五年的持续科研攻关,开发具有毫秒时间 分辨的原位冷冻电镜技术,实现了对神经元突触传递过程的毫秒级"动态定格"。 在具体实验中,科研人员经过一系列的精准控制,得以在囊泡释放的不同阶段捕获其结构快照。再基于 上千套高分辨率三维结构数据的系统分析,他们发现囊泡释放与快速回收是一个可分为三阶段的动态过 程:囊泡首先与突触前膜形成纳米级融合孔("亲吻"),随后迅速收缩为表面积减半的小囊泡("收缩"), 最终大部分囊泡以"逃逸"方式回收,少数发生"全融合"。 "这个中间收缩是一个关键",毕国强解释道,"为神经突触实现高效、高保真信号传递提供了结构基 础"。 《科学》审稿人称"这是一项卓越的研究,提供了富有洞察力的视角"。 中新社合肥10月17日电 (记者 吴兰)17日,国际知名学 ...
绵延之河,时间是否只是空间的倒影?
钛媒体APP· 2025-05-26 19:47
人脑时间感知机制 - 人脑对时间的感知主要依赖外部规律运动(如时钟齿轮、日月移动)产生的运动痕迹,而非内部时钟[1] - 神经科学家David Robbe提出时间感知是通过与周围世界互动及行为产生的,而非脑内固有机制[1] - 该观点基于啮齿动物行为实验和法国哲学家亨利·柏格森的思想重新审视[1] 亨利·柏格森的时间哲学 - 柏格森提出"绵延"(durée)概念,认为真实时间是连续、不可分割的流动,与可量化的空间化时间不同[26][27] - 他强调生命与非生命物质的本质区别,提出"生命冲动"(élan vital)概念,但被误解为活力论[15][16] - 柏格森与爱因斯坦关于时间本质的辩论显示哲学与科学在时间理解上的分歧[6][8] 大鼠时间感知实验 - 实验设计让大鼠在跑步机上7秒到达奖励区,但动物发展出刻板运动序列而非真正时间感知[17][18] - 80%大鼠形成"等着跑"或"跑-等待"的固定行为模式,显示其依赖空间化运动而非时间测量[20][21] - 实验结果表明动物通过动作而非内部时钟来完成任务,验证了柏格森的时间空间化观点[22][23] 时间感知的神经机制 - 传统观点认为大脑有内部时钟(如纹状体、基底神经节)负责时间表征,但新研究质疑这一假设[17][30] - 时间感知可能源于运动系统协调而非专门的时间表征区域[37][38] - 人类将内在变化与外在规律(如钟表)联系的能力是时间测量的关键[37] 人工智能与时间感知 - 人工智能系统缺乏"绵延"体验,其时间处理是离散化、可暂停的,与生物系统本质不同[42][43] - 自动驾驶等系统依赖精确时钟时间而非主观时间体验[44] - 生命系统因代谢需求而重视时间,但AI系统中时间并不重要[45] 科学与人文的交叉 - 神经科学可以从哲学(如柏格森思想)中获得实验设计和方法论的启发[48] - 艺术和文学提供科学无法完全捕捉的主观时间体验视角[47] - 跨学科交流有助于提出更本质的科学问题,避免陷入术语迷宫[48][49]
著名神经科学家郭爱克院士去世,参会期间突发心脏骤停
第一财经· 2025-04-12 15:54
郭爱克院士生平与学术贡献 - 中国科学院院士、国际著名神经科学家和生物物理学家郭爱克于2025年4月10日逝世,享年85岁 [1] - 郭爱克在参加桐乡学术会议期间突发心脏骤停,经抢救无效去世 [1] - 学界对郭爱克的逝世感到震惊和悲痛,同事评价其为人友善且对学术邀请有求必应 [1] 学术研究领域 - 长期致力于神经科学前沿探索,在学习记忆、注意抉择及神经计算与控制等脑认知领域取得原创性成果 [1] - 引领"基因-脑-行为"框架下系统解析智力本质的研究 [2] - 推动空间亚磁环境影响脑认知功能的探索 [2] - 促进我国神经行为学、集群仿生学和微观神经联结组等智能交叉领域的布局与建设 [2] 学术任职与项目 - 2020-2025年受聘上海大学脑-智科学院士工作站和北京师范大学珠海校区认知与智能科学院士工作站 [2] - 担任国家"973"计划、国家自然科学基金重大项目及中国科学院"先导专项"等重大科研项目首席科学家 [2] 学术观点 - 认为人类大脑是演化过程的结果,强调人脑不可复制是生命与非生命的本质区别 [2] - 认同达尔文"演化和选择创造生命世界多样性"的观点 [2] - 提出大脑可塑性与自然演化选择之间存在相似性,适用于所有生命和智能系统各层次 [2] - 探讨借助计算机和人工智能复制天才特征大脑的可能性,如绘画、音乐等特殊天赋 [2]