摘要: 兴奋性配体门控通道是一类由神经递质结合而直接打开的跨膜离子通道，主要允许阳离子（如Na⁺、K⁺、Ca²⁺）内流，导致突触后膜去极化，产生兴奋性突触后电位（EPSP），从而增加神经元产生动作电位的概率。它们是快速兴奋性突触传递的分子基础，主要包括阳离子选择性Cys-loop受体家族（如烟碱型乙酰胆碱受体、5-羟色胺3型受体）、离子型谷氨酸受体家族（AMPA、NMDA、海人藻酸受体）以及ATP门控P2X受体。这些通道在神经系统中广泛分布，参与感觉、运动、学习记忆等生理功能，其功能异常与神经系统疾病如[阅读全文:]
摘要: 瞬态电流是指响应快速变化的刺激（如电压阶跃或突触递质释放）而产生的短暂、非持续性的离子或电荷流动，核心特征为快速激活并迅速衰减，与稳态电流形成鲜明对比。在神经电生理学中，瞬态电流包括电压门控通道介导的快速钠电流、A型钾电流、T型钙电流，以及配体门控通道介导的兴奋性突触后电流和抑制性突触后电流。其生物物理特性涉及激活与失活动力学、电压依赖性和使用依赖性。功能上，瞬态电流在动作电位的精确计时、突触信号的快速传递、信号的时间滤波、节律性活动的产生及树突计算中发挥关键作用。研究方法包括电压钳、膜片钳和计[阅读全文:]
摘要: 神经假体（Neuroprosthesis），又称脑机接口或神经修复装置，是通过电、光、化学等物理手段与神经系统直接交互，替代、恢复或增强因疾病、损伤或先天缺陷而丧失的神经功能的设备。典型系统包括信号采集、解码/编码、刺激/反馈和植入硬件模块。主要类型有运动输出型（如脑控机械臂、功能性电刺激）、感觉输入型（人工耳蜗、视觉假体、前庭假体）、调控型（深部脑刺激、迷走神经刺激）和认知增强型（记忆假体、拼写器）。关键技术挑战涉及生物相容性、信息带宽、神经算法、闭环反馈及伦理问题。未来方向包括柔性电极、无线[阅读全文:]
摘要: 局部抑制性输入（Local Inhibitory Input）是指由局部中间神经元向目标神经元特定亚细胞区域（如胞体、轴突起始段、树突）施加的抑制性突触传递，具有空间局限性和时间精确性。此类输入主要由释放GABA的中间神经元（如PV⁺篮状细胞、SST⁺马丁otti细胞、VIP⁺中间神经元等）介导，通过GABAA受体快速引发Cl⁻内流，产生抑制性突触后电位。其核心功能包括增益控制、时间精确性调控、空间整合、特征调谐、维持兴奋-抑制平衡以及门控信息流。在感觉皮层中，局部抑制通过锐化感受野提升刺激选择[阅读全文:]
摘要: 视觉假体是一种神经假体系统，通过电刺激视觉通路中尚存功能的神经元，将外部视觉信息转化为光幻视，旨在为因视网膜或视神经严重损伤而失明的患者恢复部分视觉感知。系统包括图像采集、处理、信号传递、神经刺激和感知形成等步骤。主要类型根据植入靶点分为视网膜假体（epi-和sub-视网膜）、视神经假体和视皮层假体。技术挑战包括分辨率极低、视野狭窄、光幻视不稳定、长期安全性与稳定性，以及复杂的视觉康复训练。未来发展方向涉及材料与电极技术、智能处理算法、光遗传学修复、全人工眼和多模态感知融合。视觉假体为全盲患者带[阅读全文:]
摘要: 轴突起始段（AIS）是神经元轴突根部高度特化的无髓鞘微结构，长度通常为20-60微米。其标志性结构包括高密度的电压门控钠通道（Nav1.1, Nav1.2, Nav1.6）、由锚蛋白ankyrin-G组成的蛋白支架、专门的微管和肌动蛋白细胞骨架以及膜下致密层。AIS是动作电位的起始点，通过整合树突和胞体的突触输入，决定是否产生全或无的动作电位，并调控动作电位的反向传播。此外，AIS具有结构性可塑性，能长期调节神经元兴奋性。AIS的异常与癫痫、神经精神疾病、神经退行性疾病、神经发育障碍以及自身免疫[阅读全文:]
摘要: 神经编码（Neural Coding）是神经科学的核心领域，研究神经系统如何通过神经元的活动模式（电信号和化学信号）来表征、处理和传递信息。它探讨从单个神经元到大规模网络的信息编码规则，是连接大脑活动与感知、认知、行为的桥梁。主要编码方案包括基于放电率的编码、基于时间的编码、基于群体活动的编码和基于神经振荡的编码。研究方法涵盖电生理学、钙成像、神经解码算法和信息论。该领域在脑机接口、神经假体、疾病机制研究和人工智能启发方面具有重要应用意义。当前挑战包括高维度数据处理、编码的动态性和因果关系确立等[阅读全文:]
摘要: 红外神经刺激（INS）是一种利用脉冲式近红外激光的瞬时热效应非侵入性激活神经元的技术。其核心机制为光热效应：近红外光被组织水分吸收，引起局部温度快速升高，改变神经元膜电容，产生位移电流导致去极化并触发动作电位。INS具有高空间分辨率（~100 μm）、无接触、无需基因改造等优势，主要用于外周神经、听神经等浅表神经结构的刺激。该技术仍在临床前阶段，面临穿透深度有限、热安全窗口窄等挑战。与电刺激、磁刺激和光遗传学相比，INS在空间精度和侵入性之间取得独特平衡，在神经科学研究和感觉修复中具有潜力。[阅读全文:]
摘要: 光刺激（Optical Stimulation）是一种利用光作为能量或信息载体，对生物系统进行非侵入性或微创性调控的技术，尤其在神经科学中，以光遗传学为核心，通过基因靶向表达光敏蛋白（如Channelrhodopsin-2、Halorhodopsin等），实现毫秒级、细胞类型特异性的神经元激活或抑制。此外，还包括红外神经刺激、紫外光解笼锁化合物、上转换纳米粒子等非遗传学方法。该技术已广泛应用于解析神经环路功能、疾病模型研究和潜在临床治疗（如恢复视力、治疗癫痫和帕金森病），具有高时空精度、可逆性等[阅读全文:]
摘要: 脑刺激是通过物理或化学手段非侵入性或微侵入性干预大脑神经活动，以研究功能、治疗神经精神疾病或增强认知能力的技术总称。主要包括非侵入性脑刺激（经颅磁刺激、经颅电刺激、聚焦超声）和侵入性脑刺激（深部脑刺激、迷走神经刺激、反应性神经刺激、皮层电刺激）。作用机制涉及调节神经振荡、突触可塑性和脑网络连接。临床应用涵盖运动障碍、精神疾病、癫痫、疼痛和康复等领域。未来方向包括个体化精准调控、闭环刺激和脑机接口。[阅读全文:]