微软新专利能降低光线追踪对GPU内存的需求，让8GB显卡重回游戏舞台

微软新专利能降低光线追踪对GPU内存的需求，让8GB显卡重回游戏舞台 微软发布了一项新专利，描述了一项能够显著减少光线追踪对GPU内存影响的技术。光线追踪是一种渲染技术，可以通过模拟光的物理行为来创建真实的光照效果，但它对GPU资源的需求非常高，尤其是内存。这项新的专利描述了一种使光线追踪更有效率的方法，这样一来，那些内存较小的显卡，比如只有8GB视频内存的，也能再次用于游戏和其他高端图形任务。这一创新可以对光线追踪技术的整体性能和可获得性产生深远影响，可能允许更多用户在不需要高端昂贵硬件的情况下，享受其带来的好处。

解密视觉：光学幻觉如何照亮神经通路

解密视觉：光学幻觉如何照亮神经通路 我们都熟悉视错觉，有些是新奇的现象，而有些就在我们身边。即使你看着眼前的屏幕，也会被欺骗，以为自己看到的是白色。实际上，你看到的是许多红色、绿色和蓝色元素紧密地挤在一起，给人一种白色的感觉。另一个例子是快速旋转的轮子或螺旋桨，当它加速到全速时，会短暂地看起来像是在逆转方向。无论如何，人们可能会惊奇地发现，光学幻觉不仅有趣，而且还是了解眼睛、神经、思维和大脑的有用工具。你看到了什么？这是一种典型的霓虹灯色彩扩散幻觉，与这些实验中使用的幻觉不同。你有可能一眼就看到一个浅蓝色的圆圈，与原本白色的背景形成了微弱的对比。但实际上，背景完全是白色的；就好像黑色细丝蓝色部分的蓝色渗入了蓝色线条末端所暗示的圆形。图片来源：Wikimedia/blebspot，已编辑东京大学系统创新系副教授渡边正孝（Masataka Watanabe）的任务是进一步了解意识的本质。这是一个广阔的学科领域，因此自然有许多方法来探索它，其中包括他使用的光学幻觉。他最近的研究着眼于某种对人类有效的幻觉是否对小鼠也有效。结果证明，确实如此。这有什么意义呢？渡边说："知道这种被称为霓虹色扩散幻觉的幻觉对小鼠和人类都有效，对像我这样的神经科学家来说是非常有用的，因为这意味着小鼠可以作为有用的测试对象，来测试人类无法测试的情况，要想真正了解感知体验过程中大脑内部发生了什么，我们需要使用某些无法在人身上使用的方法。这些方法包括电生理学（用电极记录神经活动）和光遗传学（用光脉冲激活或关闭活体大脑中特定神经元的发射）。"渡边的实验是首次在动物实验对象身上同时使用电生理学和光遗传学进行霓虹灯色彩蔓延幻觉的实验，这使他的团队能够准确地看到大脑中哪些结构负责处理这种幻觉。视觉刺激落在眼睛上后，会通过神经传入大脑，然后被称为 V1、V2 等一系列神经元层接收，其中 V1 是第一层，也是最基础的一层，V2 及以上则被视为更高层。"在神经科学领域，关于高级神经元在亮度感知中的作用的争论由来已久。我们在小鼠身上进行的实验表明，V1 神经元不仅对幻觉有反应，而且对所显示的同类图案的非幻觉版本也有反应。但是，只有在向小鼠展示幻觉版本时，V2 神经元才发挥了关键作用：即调节 V1 神经元的活动，从而证明 V2 神经元确实在亮度感知中发挥作用"。这项实验表明，小鼠模型在神经科学领域是有效的。渡边希望这仅仅是个开始，这样的实验将有助于实现他阐明意识神经机制的宏伟目标。编译来源：ScitechDaily查阅文献： ... PC版： 手机版：

科学家揭开复发性尿路感染持续疼痛背后的秘密：神经过度生长

科学家揭开复发性尿路感染持续疼痛背后的秘密：神经过度生长 对于尿路感染（UTI）反复发作的患者来说，一个令人困惑的问题是，即使抗生素已经成功清除了细菌，疼痛仍然持续存在。一项研究揭示，膀胱神经细胞过度生长是导致复发性尿道炎患者持续疼痛的原因，从而为更有效的新治疗方法指明了方向。现在，杜克大学的研究人员已经找到了可能的原因膀胱中神经细胞的过度生长。这一发现发表在3月1日出版的《科学免疫学》（Science Immunology）杂志上，它为治疗反复发作的尿毒症症状提供了一种潜在的新方法，能更有效地解决这一问题并减少不必要的抗生素使用。杜克大学医学院病理学系、分子遗传学与微生物学系、综合免疫生物学系和细胞生物学系教授、资深作者索曼-亚伯拉罕博士说："尿路感染几乎占女性感染的25%。许多UTI都是复发性的，患者经常抱怨慢性盆腔疼痛和尿频，即使在使用一轮抗生素后也是如此。我们的研究首次描述了根本原因，并确定了一种潜在的新治疗策略。"亚伯拉罕及其同事收集了复发性尿道炎患者的膀胱活检样本，这些患者尽管尿液中没有可培养的细菌，但仍有疼痛感。通过对未患尿道炎的人的活检结果进行对比，他们发现有证据表明，尿道炎患者的感觉神经被高度激活，从而解释了持续疼痛感和尿频的原因。在小鼠身上进行的进一步研究揭示了潜在的事件，膀胱中的独特条件促使内膜中的活化神经在每次感染时都会生长。新的治疗策略该研究的第一作者、杜克大学病理学系博士后拜伦-海耶斯（Byron Hayes）说："通常情况下，在每一次UTI发作期间，带有细菌的上皮细胞都会脱落，附近的神经组织也会遭到严重破坏。这些事件触发了受损膀胱的快速修复程序，其中包括被破坏神经细胞的大量再生。"这种免疫反应（包括修复活动）是由肥大细胞主导的，肥大细胞是一种免疫细胞，能对抗感染和过敏原。肥大细胞会释放称为神经生长因子的化学物质，促使神经过度生长并增加神经的敏感性。结果就是疼痛和紧迫感。研究人员用抑制肥大细胞产生的神经生长因子的分子来治疗小鼠，从而解决了这些症状。亚伯拉罕说："这项工作有助于揭示一种令人费解的临床病症，这种病症会增加医疗成本，影响数百万人（主要是妇女）的生活质量。了解肥大细胞和神经之间的相互影响是有效治疗反复尿路感染患者的关键一步。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

麻省理工学院的新型核磁共振成像技术揭示大脑深处隐藏的光线

麻省理工学院的新型核磁共振成像技术揭示大脑深处隐藏的光线 现在，麻省理工学院的工程师们想出了一种新方法来检测大脑中这种被称为生物发光的光：他们改造了脑血管，使其表达一种蛋白质，这种蛋白质能使血管在光的作用下扩张。这种扩张可以通过磁共振成像（MRI）观察到，从而使研究人员能够精确定位光源。"我们在神经科学以及其他领域面临的一个众所周知的问题是，在深层组织中使用光学工具非常困难。"麻省理工学院生物工程、脑与认知科学以及核科学与工程学教授艾伦-贾萨诺夫（Alan Jasanoff）说："我们研究的核心目标之一就是想出一种方法，以相当高的分辨率对深层组织中的生物发光分子进行成像。"贾萨诺夫和他的同事们开发的新技术可以让研究人员比以前更详细地探索大脑的内部运作。贾萨诺夫同时也是麻省理工学院麦戈文大脑研究所的副研究员，他是这项研究的资深作者，研究报告发表在今天（5月10日）的《自然-生物医学工程》上。麻省理工学院前博士后罗伯特-奥伦多夫（Robert Ohlendorf）和李楠是这篇论文的主要作者。一种利用磁共振成像（MRI）检测大脑生物发光的新方法。麻省理工学院开发的这项技术可以让研究人员比以前更详细地探索大脑的内部运作。图为血管在转导了光敏基因后呈现鲜红色。图片来源：研究人员提供生物发光蛋白存在于许多生物体内，包括水母和萤火虫。科学家利用这些蛋白质标记特定的蛋白质或细胞，然后用发光仪检测它们的发光。荧光素酶就是经常用于此目的的蛋白质之一，它有多种形式，能发出不同颜色的光。贾萨诺夫的实验室专门研究利用核磁共振成像技术为大脑成像的新方法，他们希望找到一种方法来检测大脑深处的荧光素酶。为此，他们想出了一种将脑血管转化为光探测器的方法。一种流行的核磁共振成像是通过成像大脑中血流的变化来实现的，因此研究人员设计了血管本身，使其通过扩张对光做出反应。贾萨诺夫说："血管是功能性核磁共振成像和其他无创成像技术中成像对比度的主要来源，因此我们认为可以通过光敏血管本身，将这些技术成像血管的内在能力转化为成像光的手段。"为了使血管对光敏感，研究人员设计血管表达一种叫做Beggiatoa光活化腺苷酸环化酶（bPAC）的细菌蛋白质。当暴露在光线下时，这种酶会产生一种叫做 cAMP 的分子，从而导致血管扩张。血管扩张时，会改变含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白的平衡，而这两种血红蛋白具有不同的磁性。这种磁性的变化可以通过核磁共振成像检测到。BPAC 专门对波长较短的蓝光做出反应，因此它能检测到近距离内产生的光线。研究人员使用病毒载体将 bPAC 的基因专门传递给构成血管的平滑肌细胞。将这种载体注射到小鼠体内后，整个大脑大面积的血管都变得对光敏感。"血管在大脑中形成了一个极为密集的网络。大脑中的每个细胞距离血管都在几十微米之内，"贾萨诺夫说。"我喜欢用这样的方式来描述我们的方法：我们基本上把大脑的血管变成了一台三维照相机"。一旦血管对光敏感，研究人员就植入经过改造的细胞，如果存在一种叫做CZT的底物，这些细胞就会表达荧光素酶。在大鼠身上，研究人员能够通过核磁共振成像检测荧光素酶，从而发现扩张的血管。研究人员随后测试了他们的技术能否检测到大脑自身细胞产生的光，如果这些细胞被设计成能表达荧光素酶的话。他们将一种名为GLuc的荧光素酶基因植入大脑深部区域（即纹状体）的细胞中。将CZT底物注入动物体内后，核磁共振成像会显示出发光的部位。贾萨诺夫说，这项技术被研究人员称为利用血液动力学的生物发光成像技术（BLUsH），可以通过多种方式帮助科学家了解更多有关大脑的信息。其一，通过将荧光素酶的表达与特定基因联系起来，可用于绘制基因表达变化图。这有助于研究人员观察基因表达在胚胎发育和细胞分化过程中或新记忆形成时的变化。荧光素酶还可用于绘制细胞间的解剖连接图，或揭示细胞如何相互交流。研究人员现在计划探索其中的一些应用，并将该技术用于小鼠和其他动物模型。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新研究发现食用重复使用的油炸油与神经退行性病变有关

新研究发现食用重复使用的油炸油与神经退行性病变有关 最近的一项研究表明，与食用标准饮食的老鼠相比，食用重复使用的油炸油的老鼠及其后代的神经变性程度更高。油炸是将食物完全浸没在热油中，是世界上一种常见的食物制作方法。研究结果还表明，神经退行性变的增加与橄榄油对肝脏、肠道和大脑之间双向交流网络的影响有关。肝脏-肠道-大脑轴在调节各种生理功能方面起着至关重要的作用，其失调与神经系统疾病有关。位于蒂鲁瓦鲁尔的泰米尔纳德邦中央大学副教授 Kathiresan Shanmugam 领导了研究小组。"高温油炸与多种代谢紊乱有关，但还没有关于食用油炸油的影响及其对健康的不利影响的长期调查，"曾就读于马杜赖卡马拉吉大学的尚穆加姆说。"据我们所知，我们首次报告长期补充油炸油会增加第一代后代的神经变性"。伊利诺伊大学芝加哥分校的研究合作者 Sugasini Dhavamani 在 3 月 23 日至 26 日于圣安东尼奥举行的美国生物化学与分子生物学学会年会 Discover BMB 上介绍了这项研究。油炸食物不仅会增加卡路里；重复使用同一种油进行油炸是家庭和餐馆的普遍做法，这种做法会去除油中的许多天然抗氧化剂和健康益处。重复使用的油还可能含有丙烯酰胺、反式脂肪、过氧化物和极性化合物等有害成分。为了探究重复使用的油炸油的长期影响，研究人员将雌性大鼠分为五组，每组在30天内分别食用标准饲料或标准饲料加每天0.1毫升未加热的芝麻油、未加热的葵花籽油、重新加热的芝麻油或重新加热的葵花籽油。重新加热的油是模拟再利用的煎炸油。与其他组相比，食用加热芝麻油或葵花籽油的大鼠肝脏中的氧化应激和炎症反应加剧。这些大鼠的结肠也出现了明显的损伤，导致内毒素和脂多糖（某些细菌释放的毒素）发生变化。"结果，肝脏的脂质代谢发生了显著变化，大脑中重要的欧米伽-3脂肪酸DHA的运输也减少了。这反过来又导致了神经变性，这在食用加热油的老鼠及其后代的大脑组织学中都可以看到"。与不食用油或食用未加热油的对照组相比，食用加热油的后代更有可能出现神经元损伤。研究人员说，虽然还需要进行更多的研究，但补充欧米加-3 脂肪酸和姜黄素、奥利司他醇等营养保健品可能有助于减轻肝脏炎症和神经变性。他们补充说，还需要进行人体临床研究，以评估食用油炸食品，尤其是反复使用油制作的油炸食品的不良影响。下一步，研究人员希望研究炸油对神经退行性疾病（如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症）以及焦虑、抑郁和神经炎症的影响。他们还希望进一步探索肠道微生物群与大脑之间的关系，以确定预防或治疗神经变性和神经炎症的潜在新方法。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

修改后的RNA有望治愈阿尔茨海默氏症等脑部疾病引起的神经变性

修改后的RNA有望治愈阿尔茨海默氏症等脑部疾病引起的神经变性 匹兹堡大学神经生物学家 Or Shemesh 博士获得了美国国立卫生研究院（NIH）下属国家生物医学成像和生物工程研究所（National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering）为期三年、价值 40 万美元的开拓者奖。这笔奖金旨在支持开发一个新平台，该平台可能有助于治疗神经变性和各种脑部疾病。该项目旨在对不同类型的胶质细胞进行基因改造，胶质细胞是一类支持和保护大脑神经元的细胞。"皮特医学院神经生物学助理教授谢梅斯说："神经胶质细胞对脑部疾病的发展至关重要，因此改变神经胶质细胞活性的方法可能会带来新的治疗方法。匹兹堡大学医学院神经生物学助理教授、博士 Or Shemesh。资料来源：匹兹堡大学科学家们利用传统的病毒载体向神经元传递基因的研究取得了进展。但在神经胶质细胞（包括星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞和其他细胞类型）中，这种病毒方法并不理想，Shemesh 说。Shemesh 的方法使用生物工程修饰的 RNA（或 modRNA）。这些合成的 RNA 通过细胞机器直接翻译成蛋白质，从而避免了利用病毒将基因转入细胞时引发免疫反应的可能性。为了证明这一概念的有效性，谢梅什的团队将利用他们的神经胶质细胞RNA载体技术来提高或降低小鼠大脑中星形胶质细胞或小胶质细胞中与疾病相关的基因的活性。"我们看到越来越多的研究（包括来自匹兹堡大学的研究）表明，星形胶质细胞和其他胶质细胞在阿尔茨海默氏症的发展过程中发挥着重要作用，"Shemesh 说。"因此，我们的新平台有朝一日可以提供一种治疗痴呆症的独特策略。这项研究由美国国家生物医学成像和生物工程研究所资助。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：