北京时间12月20日,浙江大学医学院马欢教授团队开展的关于大脑生物能量神经可塑性调控与认知衰老的研究成果,发表在国际学术期刊《科学》。
研究表明,机体衰老、发生神经退行性疾病时,大脑的认知能力随之变差。马欢团队发现,在这种情况下,神经活动-线粒体基因偶联也相应变弱。
“我们推测,是否可以通过提升神经活动-线粒体基因转录的效能来改善脑功能和认知衰老?”论文共同第一作者、浙江大学副研究员李雯雯说,在小鼠大脑进行的转基因操控支持这种可能性。当小鼠大脑的神经活动-线粒体基因偶联被抑制后,许多与衰老相关的神经病理性改变,如能量短缺和认知受损都会出现。
在此基础上,马欢团队设计了多种新型的靶向分子工具,对神经活动-线粒体基因转录进行精准改造和增强。实验发现,抑制小鼠的神经活动-线粒体基因偶联会导致其学习记忆失能。不过,在2个月时间内持续增强这一偶联机制,能够增强学习记忆过程中线粒体基因表达水平,提升大脑的生物能量,并在个体水平上显著改善小鼠大脑的认知功能。
“这为‘多思考’抗大脑‘衰老’提供了一定的理论依据。”李雯雯说。
对人体而言,大脑无疑是最核心的“信息处理系统”,主导着思维与意识,起到维持记忆和情感等关键作用。生命体通过一系列精细复杂的神经活动,“指挥”大脑高效地利用宝贵的生物能量,并以低能耗实现海量信息的并行处理与存储。这种能量调控机制是超级计算机和人工智能技术争相模仿的目标,也是当前人类科技尚未企及的巅峰。
生物脑的低能耗信息处理,能为制约人工智能发展的能源问题提供哪些启示?马欢团队还发现,不同于传统计算机的整体供能方式,哺乳类动物大脑采用了一种独特的“按需供能”策略,即在每个突触(数据节点)附近布置可被神经活动(信息处理)调控的线粒体“能量包”。信息处理过程中,线粒体通过突触活动驱动其基因转录和蛋白合成,实现神经元在信息交互的突触附近“局部”能量供给的可塑性调控。
“揭示生命体这种基本的信号偶联机制,可能是理解大脑可以高效低耗、并行处理复杂信息的关键,为当前高速发展的人工智能在增强信息处理能力的同时减少能耗,提供了全新的启示和发展方向。”马欢说。
北京时间12月20日,浙江大学医学院马欢教授团队开展的关于大脑生物能量神经可塑性调控与认知衰老的研究成果,发表在国际学术期刊《科学》。
研究表明,机体衰老、发生神经退行性疾病时,大脑的认知能力随之变差。马欢团队发现,在这种情况下,神经活动-线粒体基因偶联也相应变弱。
“我们推测,是否可以通过提升神经活动-线粒体基因转录的效能来改善脑功能和认知衰老?”论文共同第一作者、浙江大学副研究员李雯雯说,在小鼠大脑进行的转基因操控支持这种可能性。当小鼠大脑的神经活动-线粒体基因偶联被抑制后,许多与衰老相关的神经病理性改变,如能量短缺和认知受损都会出现。
在此基础上,马欢团队设计了多种新型的靶向分子工具,对神经活动-线粒体基因转录进行精准改造和增强。实验发现,抑制小鼠的神经活动-线粒体基因偶联会导致其学习记忆失能。不过,在2个月时间内持续增强这一偶联机制,能够增强学习记忆过程中线粒体基因表达水平,提升大脑的生物能量,并在个体水平上显著改善小鼠大脑的认知功能。
“这为‘多思考’抗大脑‘衰老’提供了一定的理论依据。”李雯雯说。
对人体而言,大脑无疑是最核心的“信息处理系统”,主导着思维与意识,起到维持记忆和情感等关键作用。生命体通过一系列精细复杂的神经活动,“指挥”大脑高效地利用宝贵的生物能量,并以低能耗实现海量信息的并行处理与存储。这种能量调控机制是超级计算机和人工智能技术争相模仿的目标,也是当前人类科技尚未企及的巅峰。
生物脑的低能耗信息处理,能为制约人工智能发展的能源问题提供哪些启示?马欢团队还发现,不同于传统计算机的整体供能方式,哺乳类动物大脑采用了一种独特的“按需供能”策略,即在每个突触(数据节点)附近布置可被神经活动(信息处理)调控的线粒体“能量包”。信息处理过程中,线粒体通过突触活动驱动其基因转录和蛋白合成,实现神经元在信息交互的突触附近“局部”能量供给的可塑性调控。
“揭示生命体这种基本的信号偶联机制,可能是理解大脑可以高效低耗、并行处理复杂信息的关键,为当前高速发展的人工智能在增强信息处理能力的同时减少能耗,提供了全新的启示和发展方向。”马欢说。
美国布朗大学研究团队在最新一期《自然·电子学》上描述了一种无线通信网络。它可有效地传输、接收和解码来自数千个微电子芯片的数据。研究团队试图模仿大脑神秘且高效的工作方式。对 3月22日黎明,太阳系中最明亮的行星金星与太阳系中拥有最多卫星的行星土星将在东南方低空近距离相伴,上演“结伴游”。北京星空摄影爱好者王俊峰2023年1月23日在北京西城区拍摄的金星(左上)、土星 从手机到手表再到电动汽车,锂离子充电电池为众多设备提供动力。但随着消费者丢弃电子产品的增加,越来越多的锂可能会进入环境。研究人员在美国化学会2024年春季会议上展示的一项研究成果,描述了 3月24日消息,今日一则#男孩捡17岁女生电话归还反被讹200#的话题登上微博热搜,引发网民热议。据报道,3月23日,山西长治。郭女士父亲捡到一台iPhone电话,归还时机主反称电话后壳里的200元现金不见了。郭 全球首台无细胞蛋白质合成生物反应器、全球首台全高温超导托卡马克装置(洪荒70)、64比特超导量子计算机研发与产业化项目、深海可燃冰探采重载作业机器人系统研制、载人电动复合翼垂直起降飞行 今天(23日)是第64个世界气象日,今年世界气象日的主题是“气候行动最前线”。地球是人类赖以生存和发展的家园,气候变化给人类造成的影响广泛而深远,关乎当下,更关乎未来。世界气象组织确认2023年全 。本文链接:“多思考抗衰老”?浙大团队解析大脑调控机制http://www.sushuapos.com/show-2-9814-0.html
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