2013-06-26

清大發現 單一感官訊息 腦中多線處理

◆ 清大發現 單一感官訊息 腦中多線處理
http://www.ner.gov.tw/index.php?act=culnews&code=view&ids=151130

國立教育廣播電台/作者: 林宜箴 2013.06.25

清華大學腦科學研究中心教授江安世的研究團隊,在國科會的支持下,首次發現單一的感官訊息在腦中有多線路的平行信號處理,甚至還有「轉軌」機制,這項研究6月14號登上國際知名的《科學》期刊(Science),將來更可望解開人類大腦訊號傳遞的奧秘。

人腦有近千億顆神經細胞,想了解人腦訊息的傳遞,需要借助模式生物的研究,而果蠅的腦大約有10萬顆神經細胞,但許多基本行為、基因的調控方式卻與人類相似。清華大學腦科學研究中心教授江安世的研究團隊發現,一般認為神經傳導路徑是訊號由A到B到C,但其實不盡然。藉由果蠅實驗,江安世團隊首次發現單一的感官訊息在腦中有多線路的平行信號處理,甚至還有像列車行駛時可以「轉軌」的機制。他們以果蠅傳遞二氧化碳訊號有3條路徑,第1、2條是刺激性路徑,第3條具有調控功能。當二氧化碳濃度低時,只有第1條路徑有反應;但二氧化碳濃度高時,3條路徑都會有反應,但第3條路徑會抑制第1條,讓高二氧化碳訊號走第2條路徑傳遞。

江安世說,果蠅神經訊號傳遞的這項發現,有助於揭開人腦奧秘的研究,將來更可幫助了解腦疾病及產生記憶的方法。但對果蠅的發現,要驗證到人腦可能需要3到10年的時間,要能進展到腦疾病相關的治療,依以往的研究經驗,可能還需要20年的時間。



◆ 破解果蠅腦神經 清大展成果
http://www.awakeningtw.com/awakening/news_center/show.php?itemid=42250

台灣醒報/作者: 楊智強 2013.06.25

【台灣醒報記者楊智強台北報導】我國腦科學大躍進!因為腦嗅覺神經軌跡科技的發展,有助於醫療和多項人腦研究,我國學者的成就甚至遠超過歐洲、美國等已開發國家。清華大學的研究計畫發現果蠅腦對嗅覺反應的固定模式,對未來應用在人腦醫療或發展人工智慧等有相當大的幫助。清大校長陳力俊25日呼籲,政府應重視、支持我國此項領先成果。

「淡淡的香水聞起來讓人心情愉快,但香水太濃烈卻讓人反感。」清華大學腦科學研究中心主任江安世表示,「我國團隊藉由對果蠅腦對嗅覺反應的研究,進行了繁雜的測試,成功的找出果蠅對氣味反應的模式。」

江安世說,此項研究是利用他們發明的「果蠅全腦神經網路圖譜」,進行預測及操控特定神經迴路等方式,發現到嗅覺神經的訊號如何在複雜的腦神經中傳遞。

雖然果蠅的腦和人腦的複雜度有相當大的區別,但許多實驗已證明兩者的相通性。江安世說,這也意味著這項研究結果對於了解人腦如何處理和分析外界的訊息、對神經網絡運作的理解、人體醫療方面的應用,並有助於未來發展具人工智慧的仿生化電腦等。

江安世認為,歐盟和美國總統歐巴馬都相繼宣佈要投入大筆資金在人腦開發計畫,未來很有可能會趕上台灣原本在此領域領先的進度。

清華大學校長陳力俊表示,台灣費盡千辛萬苦在腦科學研究方面達到其他國家無法達到的境界,若政府再不給予大力補助,絕對會被歐美國家超越,我國應該要利用目前所擁有的優勢,繼續投入更多的資金來研發人腦科學。

江安世團隊研究成果已發表在2013年6月14日的《科學》(Science)期刊。

延伸閱讀:紐約時報2013年4月2日報導,歐巴馬將投入大量資金於人腦研究計畫。http://www.nytimes.com/2013/04/02/science/obama-to-unveil-initiative-to-map-the-human-brain.html?_r=0

※ 相關報導:

* Parallel Neural Pathways Mediate CO2 Avoidance Responses in Drosophila
http://www.sciencemag.org/content/340/6138/1338.abstract
Hui-Hao Lin, Li-An Chu, Tsai-Feng Fu, Barry J. Dickson,
Ann-Shyn Chiang
Science 14 June 2013: Vol. 340 no. 6138 pp. 1338-1341
doi: 10.1126/science.1236693
研究:酒精如何對腦細胞產生影響
科學家製作出第一份「嗅覺地圖」
改寫教課書:新發現挑戰神經元如何運作的傳統智慧
長期記憶解碼我找到關鍵細胞
腦神經解密精神疾病新契機
BigBrain 計畫繪製出完整的 3D 人腦圖譜

1 則留言:

fsj 提到...

嗅覺神經傳遞路徑解密 治腦疾露曙光

李宗祐/台北報導 2013-06-26 中國時報

全球腦科學研究重大突破!清華大學腦科學研究中心主任江安世領導研究團隊,利用「果蠅全腦神經網路圖譜」預測並操控特定神經迴路訊號傳遞,領先全球發現嗅覺神經訊號在複雜的腦神經網路傳遞路徑,有助解開人類行為調控機制及研究治療阿茲海默症等腦部疾病。

江安世直言,這項研究目前還停留在於純科學的階段,若要應用在臨床治療,保守估計可能要等到20年後。「科學研究經常很難預期,我們也曾研發培育愛滋病果蠅,協助醫學界篩選愛滋病治療藥物,效果並不如預期。」但腦科學研究最近先後成為歐美研究重點,歐盟今年初以11.9億歐元啟動「人類大腦計畫」;美國歐巴馬總統也在今年4月宣布以每年1億美元推動「創新神經技術腦部研究」。

江安世領導研究團隊在國科會支持下,成功發現嗅覺神經訊號在複雜的腦神經網路傳遞路徑,研究成果已於本月中旬發表在全球頂尖學術期刊《科學》。研究團隊利用果蠅聞到高濃度二氧水碳,就會逃跑的特殊嗅覺反應,透過藍光激發「光敏蛋白」,標記追蹤二氧化碳神經訊號在腦細胞的傳遞路徑。

結果發現,二氧化碳神經訊號同時透過3條路徑在腦神經網路傳遞,第1條和第2條路徑都會觸發果蠅產生躲避行為,第3條路徑雖然不會刺激果蠅閃躲,卻可以調控第1條和第2條路徑的訊息傳遞。

當果蠅聞到高濃度二氧砲碳時,第3條路徑就會釋出物質阻擾第1條路徑傳遞訊號,僅能依賴第2條路徑傳送訊息;若第2條和第3條路徑同時被阻斷,第1條就獨自會扛起重責大任,刺激果蠅趕快落跑,透過三管齊下維持嗅覺正常運作。

江安世強調,我國研究團隊這次成功發現「神經訊號在複雜腦神網路傳遞路徑」,很可能是所有生物、包括人類的共同機制,不但有助於腦部疾病和記憶形成機制的研究,也可模擬人腦運作設計智慧型電腦。



◆ 自體脂肪注射槍 獲多國專利

自由 2013.06.26

〔記者楊菁菁/高雄報導〕台灣之光整型外科醫師林才民發明精微自體脂肪注射槍MAFT(Micro-Autologous Fat Transplantation),獲得多國專利並取得衛生署醫療器材認證後,三年來國內各醫療院所已採購一百多套,用在整型、豐胸、關節等手術,連世界整型權威國家韓國都來取經。

林才民說:「我最討厭台灣整型全都跑到韓國,現在我要韓國醫師跑到這裡來買儀器。」

擔任整型外科醫師的臨床經驗,讓林才民動腦筋去發明脂肪注射槍,原因就是看到整型外科經常使用的自體脂肪移植手術諸多缺失,術後病患注射部位不是瘀青一大塊,就是脂肪分佈不平均出現凹凸不平。

林才民與恩師高醫大整型外科教授林幸道及賴春生交流討論,民國九十六年六月,發展出第一代MAFT,可將脂肪注射體積控制不同大小,從十分之一到二百四十分之一西西,為感謝兩位老師提攜之情,MAFT在台取名為「幸生一號」。

林才民同時在美國、歐盟、中國、日本、韓國、台灣等地提出專利申請,九十九年正式取得專利權,並且通過衛生署第一等級醫療器材許可證,許可名稱為「軟組織填充物手動分配器械」。

正式取得專利權,林才民開始大展身手,找台灣在地機器工廠負責生產,積極開辦研討會,還跑去紐約挑戰當地著名的脂肪移植醫師Dr.Sydney R.Coleman,將一支鍍金的MAFT送給這位大師。林才民說:「我當面感謝Coleman在脂肪移植手術上的啟發!」讓我興起改良脂肪注射器械的念頭。

有趣的是,每次林才民帶著MAFT出國時,都會被懷疑是「攜帶槍械」,而被海關及航警攔下,最後終是誤會一場。