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生物神经元的尖峰机制可能会促进人工神经网络
图1 ：（左）生物神经元由细胞体（三角形结构）和树突（小分支）组成。输出信号通过轴突（标记为“输出”）发送到其他神经元。来自另一个神经元的传入尖峰集成在突触处，即传输轴突和树突连接的点。突触由重量（W）表示。（右）在LIF模型中，降低W会延迟神经元的输出尖峰时间，直到输入太小而无法达到阈值（橙色脉冲）（橙色脉冲），并导致输出尖峰的消失。相反，QIF模型没有这样的阈值。尖峰由膜电位的差异表示，这导致输出跨度时间对重量和输入跨度的时机的连续依赖性。信用：D。Dold/维也纳大学；由APS/ Alan Stonebraker div>改编
雌激素对大脑的作用
除了影响下丘脑和其他与生殖有关的脑区外，卵巢类固醇还对整个脑部、血清素通路、儿茶酚胺能神经元、基底前脑胆碱能系统以及海马结构（一个与空间记忆和陈述性记忆有关的脑区）产生广泛影响。因此，卵巢类固醇对情感状态和认知有可测量的影响，对痴呆症有影响。本综述讨论了两种作用；这两种作用似乎都涉及卵巢激素的基因组作用和非基因组作用的结合。首先，血清素系统的调节似乎与中脑缝中雌激素和孕激素敏感神经元的存在以及血清素神经元投射轴突的脑区中可能存在的非基因组作用有关。其次，卵巢激素在雌性大鼠 4 至 5 天的发情周期内调节海马 CA1 区突触的周转。雌二醇诱导新的兴奋性突触形成，涉及 N-甲基-D-天冬氨酸 (NMDA) 受体，而这些突触的下调涉及细胞内孕激素受体。一种新的快速放射免疫细胞化学方法通过标记和量化所涉及的特定突触和树突分子，使突触形成的证明成为可能。虽然 NMDA 受体激活是突触形成的必要条件，但抑制性中间神经元可能发挥关键作用，因为它们表达核雌激素受体-α (ER)。雌激素也可能局部调节突触形成的兴奋性锥体神经元中突触接触位点的事件。事实上，最近的超微结构数据显示，在海马主细胞、轴突、轴突末端和神经胶质突起上的部分树突棘内存在核外 ER 免疫反应。特别是，ER 在树突中的存在与突触形成的模型相一致，在该模型中，树突的假足长出以寻找新的突触接触，雌激素通过第二信使系统调节局部转录后事件。
1 仔细研究杜克大学的太阳能上限......
23 Carolinas Carbon Plan Executive Summary，上文注 18。24 同上。25 The Dirty Truth About Utility Climate Pledges，SIERRA C LUB（2022 年 12 月 17 日），https://coal.sierraclub.org/the-problem/dirty-truth-greenwashing-utilities。26 Carolinas Carbon Plan 第 2 章：方法论和关键假设，DUKE E NERGY（2022 年 12 月 17 日），https://desitecore10prod-cd.azureedge.net/-/media/pdfs/our-company/carolinas-carbon-plan/supplemental/chapter-02.pdf 27 同上。28 同上。 29 Carolinas Carbon Plan 附录 I：太阳能，DUKE NERGY（2022 年 12 月 17 日），https://desitecore10prod-cd.azureedge.net/-/media/pdfs/our-company/carolinas-carbon-plan/supplemental/appendix-i.pdf。30 Tyler Fitch 等。 al.，到 2050 年实现无碳：以最低成本实现北卡罗来纳州电力部门碳排放要求的途径，SYNAPSE E NERGY E CONOMICS（2022 年 7 月 20 日）（Synapse Energy Economics 在北卡罗来纳州公用事业委员会面前就卡罗来纳碳计划所做的介绍），https://starw1.ncuc.gov/NCUC/ViewFile.aspx?Id=5815f0fe-8690-4aac-86f7-f2d752c73c9b；Michael Hagerty 等人，杜克能源资源组合将在 2030 年实现北卡罗来纳州 70% 的二氧化碳减排目标：碳计划草案的审查与分析，THE B RATTLE G ROUP，北卡罗来纳州。 （布拉特尔集团在北卡罗来纳州公用事业委员会面前就卡罗来纳碳计划所做的介绍），https://starw1.ncuc.gov/NCUC/ViewFile.aspx?Id=989d1f39-b185-4823-8058-2a353b584ff9。
具有可靠突触的人IPSC衍生的神经元和突触前动作电位
致谢作者要感谢Claudia Binder的专家技术援助和医学博士。Aida Salameh为培养基的表征提供了帮助。这项工作得到了欧洲研究委员会的赠款（ERC合并赠款865634“ Presynplast” S.H.和ERC Advanced Grant 884281“ Synapse -Build”给V.H.），Deutsche Forschungsgemeinschaft（DFG，德国研究基金会；研究单位Synabs HA6386/9-2和HA6386/10-2 to S.H.;德国卓越策略 - Exc- 2049 - 390688087 to V.H.; Neuronex2/ha2686/19-1 to V.H.;研究单位Synabs GE2519/8-2和GE2519/9-2至C.G.; KFO 5001/KI1460/9-1，SPP 2205/KI1460/7-1和KI1460/5-1 to R.J.K.）。
不仅仅是支持 - 实验室的重要组成部分加强国际网络的奖学金计划
在神经元模型中，神经退行性的分子机制旨在结合由LCSB教授在LCSB领导的酶学和代谢组的专业知识，由LCSB和Synapse组的分子生理学组合，由Rafail FernaveRefaelFernaveReSnde的分子理学组合。两个团队都在溶酶体储存障碍领域进行研究，这是一组罕见的遗传疾病，其中特定的消化和回收途径受到破坏，从而导致损害细胞和组织的废物积累。他们专注于神经元粘膜脂肪促脂肪肌动病，这是由14个不同CLN基因缺陷引起的这些疾病的子集，其中至少8种导致神经元细胞中脂质的积累。
神经形态计算综述：模型和硬件
摘要 —“大数据”应用的爆炸式增长对传统计算机系统的速度和可扩展性提出了严峻挑战。由于传统冯·诺依曼机的性能受到 CPU 和内存之间越来越大的性能差距（“称为内存墙”）的极大阻碍，神经形态计算系统引起了广泛关注。生物学可信计算范式通过模拟神经元和突触电位的充电/放电过程进行计算。独特的尖峰域信息编码实现异步事件驱动的计算和通信，因此具有非常高的能源效率的潜力。本综述回顾了现有神经形态计算系统的计算模型和硬件平台。首先介绍神经元和突触模型，然后讨论它们将如何影响硬件设计。进一步介绍了几个代表性硬件平台的案例研究，包括它们的架构和软件生态系统。最后，我们提出了几个未来的研究方向。
各种嗅觉神经元类中的突触开发使用不同的时间和活动相关程序
发展神经元必须满足核心分子，细胞和时间要求，以确保突触的正确形成，从而导致功能电路。但是，由于神经元类别和功能的多样性，目前尚不清楚所有神经元是否使用相同的组织机制形成突触连接并实现功能和形态成熟。此外，尚不清楚神经元是否以一个共同的目标结合并包含相同的感觉电路在相似的时间标准上发展并使用相同的分子方法来确保形成正确数量的突触。为了开始回答这些问题，我们利用了果蝇触角（AL），这是一种模型嗅觉电路，具有显着的遗传获取和突触级别的分辨率。使用活性区域的组织特异性遗传标记，我们对整个发育和成年期性别的多种神经元进行了突触形式的定量分析。我们发现嗅觉受体神经元（ORNS），投影神经元（PNS）和局部神经元（LNS）都有突触发育，加法和细化的独特时间课程，表明每个类别都遵循一个独特的发展计划。这增加了这些类别可能对突触形成的分子要求也有明显的可能性。我们在每种神经元亚类型中遗传改变了神经元活性，并根据所检查的神经元类观察到对突触数的不同影响。在ORN，PN和LN中沉默的神经元活性受损的突触发育受损，但仅在ORN中才能增强神经元活性会影响突触的形成。ORNS和LNS与主激酶GSK-3 B的活性相似，突触发育类似，表明神经元活性和GSK-3 B激酶活性在公共途径中。ORN也证明了与GSK-3 B功能丧失的突触发育受损，这表明在发育中具有额外的无活动作用。最终，我们的结果表明，在所有神经元类别中，突触发育的要求并不统一，在其发育时间范围和分子需求中都存在相当多的多样性。这些发现提供了对突触发育机制的新见解，并为确定其潜在病因的未来工作奠定了基础。
大脑行为和免疫力
在过去的几年中，促炎细胞因子水平升高有助于神经发育疾病的发病机理的假设已越来越受欢迎。il-1是发现自闭症谱系障碍（ASD）的主要细胞因子之一，这是一种复杂的神经发育状况，其特征是社会交流和认知障碍中的缺陷。在这项研究中，我们证明缺乏IL-1信号传导的小鼠表现出与超过数量突触相关的自闭症样缺陷。我们还表明，在早期神经发育阶段缺乏IL-1信号传导的小胶质细胞无法正确执行突触吞没的过程，并表现出过度激活雷帕霉素（MTOR）信号的哺乳动物靶标。值得注意的是，即使IL-1RA对IL-1R1的急性抑制也足以增强MTOR信号传导并减少WT小胶质细胞中的突触体吞噬作用。最后，我们证明了雷帕霉素治疗可挽救IL-1R缺陷小鼠的缺陷。这些数据揭示了通过MTOR信号传导在突触完善中的小胶质细胞IL-1的独家作用，并指示可能参与与IL-1途径中缺陷相关的神经发育障碍的新机制。
在HF 0中的铁电和电阻开关之间自由切换。 5 ZR 0。 5 o 2薄膜及其在片上的高精度上应用深度神经
摘要HF 0。5 ZR 0。 5 O 2（Hzo）基于基于铁的铁电场晶体管（FEFET）Synapse是符合处尺度深神经网络（DNN）应用的承诺候选者，因为其高对称性，准确的准确性，良好的准确性和快速运行速度。 然而，随着时间的流逝，由去极化场引起的remanent极化（P R）的降解尚未有效地解决，从而极大地影响了受过训练的DNN的准确性。 在这项研究中，我们证明了使用FE模式进行高速重量训练的铁电（Fe）抗性切换（RS）可切换突触，并进行稳定的重量存储的RS模式，以克服准确性降解。 FE-RS杂交特性是通过具有非对称电极的基于HZO的金属 - 有线金属（MFM）电容器来实现的，最佳的Fe耐力以及最可靠的RS行为可以通过测试多种电极材料来证明。 在FE和RS模式下都可以实现高内存窗口。 通过这种设计，通过网络仿真验证，随着时间的流逝，保持出色的精度。5 ZR 0。5 O 2（Hzo）基于基于铁的铁电场晶体管（FEFET）Synapse是符合处尺度深神经网络（DNN）应用的承诺候选者，因为其高对称性，准确的准确性，良好的准确性和快速运行速度。然而，随着时间的流逝，由去极化场引起的remanent极化（P R）的降解尚未有效地解决，从而极大地影响了受过训练的DNN的准确性。在这项研究中，我们证明了使用FE模式进行高速重量训练的铁电（Fe）抗性切换（RS）可切换突触，并进行稳定的重量存储的RS模式，以克服准确性降解。FE-RS杂交特性是通过具有非对称电极的基于HZO的金属 - 有线金属（MFM）电容器来实现的，最佳的Fe耐力以及最可靠的RS行为可以通过测试多种电极材料来证明。在FE和RS模式下都可以实现高内存窗口。通过这种设计，通过网络仿真验证，随着时间的流逝，保持出色的精度。