摘要: 斑马鱼连接组计划旨在系统绘制幼体斑马鱼全脑神经元及其突触连接图谱，结合结构、功能与行为解析神经环路。幼体斑马鱼因身体透明、大脑简单（约10万个神经元）及遗传工具成熟，成为实现脊椎动物全脑连接组与功能动态解码的理想模型。该计划采用串行块面扫描电镜（SBEM）或聚焦离子束扫描电镜（FIB-SEM）获取纳米级三维图像，通过人工智能辅助分割与追踪重建神经元形态和突触连接；同时利用光片显微镜或双光子显微镜进行全脑钙成像或电压成像，记录神经元活动，并结合高速相机同步记录行为。主要进展包括完成全脑电镜数据采集[阅读全文:]
摘要: 爪蟾大脑连接组是对模式生物非洲爪蟾（Xenopus laevis 和 Xenopus tropicalis）中枢神经系统神经元连接的综合测绘与研究。爪蟾作为脊椎动物发育生物学和神经科学的经典模型，其连接组研究填补了无脊椎动物与哺乳动物之间的演化与发育空白。研究利用光片荧光显微镜、串行电子显微镜、单细胞谱系追踪、钙成像等技术，揭示了视觉系统、嗅觉系统、脊髓运动环路和前脑连接架构的保守原理，并实时观察了连接组的发育动力学和再生过程。该研究为理解脊椎动物大脑基本架构的起源、构建规律以及神经再生医学提供[阅读全文:]
摘要: 人类连接组计划（HCP）是由美国国立卫生研究院资助的大型科研项目，始于2010年，旨在通过先进的多模态磁共振成像技术，绘制健康成年人大脑的结构和功能连接图谱，并探索其与个体行为、认知及遗传因素的关联。项目采集了约1200名双胞胎及兄弟姐妹的高分辨率弥散成像、静息态与任务态fMRI等数据，并建立了标准化处理流程和公开数据库。HCP揭示了功能网络的个体差异、结构与功能连接的耦合关系、行为的神经预测能力以及连接组的遗传基础。后续扩展至发育与老化研究，成为神经科学领域的标杆资源，推动了系统神经科学、计算[阅读全文:]
摘要: 小鼠大脑连接组计划是一系列系统性测绘和解析小鼠（主要为C57BL/6品系）全脑神经元连接图谱的国际科研项目，旨在建立标准化参考图谱，解析宏观、介观和微观多尺度连接，并整合基因表达、细胞类型等功能数据。核心项目包括艾伦脑科学研究所的介观连接图谱、IARPA的MICrONS微观连接组项目等。技术挑战涵盖尺度鸿沟、海量数据、细胞类型复杂性及个体差异，依赖高通量电镜、AI图像分割等创新。该计划为神经环路解析、计算建模、脑疾病研究和人工智能提供结构基础，是连接模式生物与人脑理解的关键桥梁。[阅读全文:]
摘要: 果蝇大脑连接组（Drosophila brain connectome）是对黑腹果蝇中枢神经系统中所有神经元及其突触连接的完整图谱绘制，是连接组学从线虫微型网络向复杂动物大脑跨越的关键里程碑。本文概述了果蝇半脑连接组项目的规模（约21,000个重建神经元、超过2,000万个突触）、技术方法（串行块面电镜成像、AI辅助分割与突触识别）、核心脑区结构与环路（蘑菇体、中央复合体、视叶、触角叶）、科学突破（功能预测、环路基序发现、神经元类型分类等）、数据开放资源（hemibrain.janelia.or[阅读全文:]
摘要: 秀丽隐杆线虫连接组（Caenorhabditis elegans connectome）是首个、也是迄今唯一在完整生物体水平上完全测绘的微观连接组。约翰·怀特等人于20世纪70-80年代通过串联超薄切片电子显微镜技术，重建了雌雄同体成虫302个神经元及其约5000-7000个化学突触、约2000个电突触的完整三维结构图谱。该连接组揭示了神经元连接在个体间的高度确定性，提供了感觉、运动、中间神经元环路的完整接线图，为研究神经环路发育、功能和演化奠定了里程碑式的基础。数据资源包括WormAtlas和[阅读全文:]
摘要: 神经元群体活动编码是神经科学的核心范式，指神经系统通过大量神经元的协同活动模式来表征和传递信息。该理论认为，单个神经元的活动具有冗余和不可靠性，而神经元群体通过分布式、协同的方式，以更高的鲁棒性、容量和灵活性编码感觉、运动及认知信息。核心概念包括分布式编码、协同性、鲁棒性和高维表征空间。主要模型有平均场/速率编码、稀疏编码、相关性编码、动态群体向量、贝叶斯群体解码和低维流形。实验证据覆盖视觉、嗅觉、体感等感觉系统，运动皮层和小脑的运动系统，以及海马和前额叶的记忆与认知系统。解码技术包括线性解码器[阅读全文:]
摘要: 连接图谱（Connectome），又称全脑连接组，是指对神经系统（尤其是大脑）内所有神经元（或神经节点）之间物理连接关系的完整描绘。它旨在以图谱的形式揭示神经环路在结构和功能上的布线规则，是理解大脑信息处理、计算原理及神经系统疾病基础的关键蓝图。连接图谱的研究存在于宏观、介观和微观三个空间尺度，分别对应脑区间的白质纤维束连接、神经元类型间的投射关系以及单个神经元和突触的完整清单。核心技术包括电子显微镜、光学显微镜、磁共振成像、病毒示踪、转基因技术以及大数据与计算分析。里程碑项目包括秀丽隐杆线虫连[阅读全文:]
摘要: SK通道是一类小电导钙激活钾通道，其开放不依赖膜电位，而由细胞内钙离子浓度升高直接触发。它们产生小而持续的外向钾电流，介导动作电位后的中等后超极化（mAHP），是调节神经元放电频率适应、放电模式及突触可塑性的关键分子。哺乳动物中有SK1、SK2、SK3三种亚型，可形成同源或异源四聚体。每个亚基包含6个跨膜结构域，通道开启由钙调蛋白介导，单通道电导约为4-14 pS。特异性激动剂为1-乙基-2-苯并咪唑啉酮，拮抗剂包括蜂毒明肽、四乙铵和乌本苷。SK通道参与控制神经元输出模式、调节突触可塑性及节律活[阅读全文:]
摘要: 延迟整流钾通道（Delayed rectifier potassium channel）是一类电压门控钾通道，在膜电位去极化后延迟激活，产生缓慢失活的外向钾电流。该通道是动作电位复极化的主要驱动力，决定动作电位时程和不应期，控制神经元放电频率和心肌节律。分子组成包括Kv2、Kv3、hERG（Kv11.1）和Kv7.1等亚型，具有电压依赖性激活、延迟激活、缓慢失活和整流特性。其功能受磷酸化和氧化还原调节，并通过成簇分布参与细胞凋亡信号。病理上与心律失常（长QT综合征）、癫痫、神经退行性疾病和糖尿病[阅读全文:]