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  • 基于摩擦电诱导极化的摩擦离子电子学麦克斯韦妖实现高效能量-信息流调控

    在热力学领域,麦克斯韦妖(Maxwell’s demon)长期被视为挑战熵增定律的经典思想实验。这项研究创新性地通过摩擦电诱导极化(triboelectric-induced polarization)构建了摩擦离子电子学版本的麦克斯韦妖系统,其核心突破在于:1)能量维度:物理吸附增强型摩擦离子电子纳米发电机(EP-TING)实现2,347.12 mC/m2的电荷转移密度,远超传统电双层(EDL)技术;协同增强策略型TING(ES-TING)结合氧化还原反应更将性能提升至5,237.51 mC/m2。2)信息维度:仿生神经回路模拟Na+离子动作电位传导机制,成功开发抗多径干扰、低功耗的水下通信

    来源:Joule

    时间:2025-04-01

  • 可兴奋动力学简化神经连接组:揭示加权与二元网络在脑功能中的等效性机制

    可兴奋系统的网络简化机制可兴奋动力学普遍存在于生物系统中,其核心特征是节点通过输入累积超过阈值后触发兴奋,随后进入不应期。研究通过两类经典模型——离散的SER模型和连续的FHN模型,证明加权网络与二元网络在可兴奋系统中具有动态等效性。SER模型中,节点状态转换依赖于邻居权重总和是否超过模型阈值T,理论推导显示当网络阈值t=T时,二元网络可完全模拟加权网络的兴奋传播模式。FHN模型则通过相平面分析,将膜电位u的激发条件转化为权重与距离d的数学关系,验证了类似的阈值映射规律。计算效率的飞跃二元网络相比加权网络展现出显著优势:内存占用:20,000节点网络从1GB降至1MB,节省99.9%存储空间;

    来源:Cell Reports Physical Science

    时间:2025-04-01

  • 孤立性弥漫性轴索损伤对大鼠创伤后抑郁和焦虑样行为的作用机制研究

    创伤性脑损伤(TBI)是全球重大公共卫生问题,其中弥漫性轴索损伤(DABI)作为最严重的亚型,约占TBI病例的40-50%。这种因头部快速旋转导致神经轴索撕裂的损伤,不仅造成42-62%的高死亡率,更与长期精神障碍密切相关。临床观察显示,TBI幸存者抑郁发生率高达77%,焦虑达70%,但传统研究难以区分DABI在其中的特异性贡献。这就像试图在交响乐中分辨单一乐器的音色——当多种脑损伤类型并存时,我们无法准确识别DABI的精神病理学作用。以色列Ben-Gurion大学的研究团队在《Translational Psychiatry》发表突破性研究,首次建立孤立性DABI大鼠模型,通过创新的旋转加速

    来源:Translational Psychiatry

    时间:2025-04-01

  • 光遗传激活机械伤害感受促进植入物骨整合:从机制到创新疗法

    在骨科领域,人工关节置换、脊柱融合等手术中,骨科植入物的使用十分普遍。然而,目前常用的钛合金、钴铬钼合金等植入物材料,虽具备良好的机械性能和耐腐蚀性,但其弹性模量远高于人体皮质骨。这种差异会引发应力遮挡现象,使得周围骨组织所受应力刺激不足,进而导致局部骨吸收、植入物松动,严重影响植入物的长期稳定性,约 10% 的植入物最终会失败,其中超半数是因无菌性松动,这无疑大大增加了患者的医疗负担和社会经济成本。为解决这些难题,福建医科大学附属第一医院等机构的研究人员开展了深入研究。他们发现,应力遮挡会抑制骨髓间充质干细胞(BMSCs)中细胞内机械转导分子(IMM),如粘着斑激酶(FAK)的表达,而这一过

    来源:Nature Communications

    时间:2025-04-01

  • 基于福勒 - 诺德海姆退火器的开 - 关神经形态伊辛机:突破组合优化难题的新曙光

    在科学研究的广阔领域中,组合优化问题一直是困扰着众多学者的难题。就像在一个复杂的迷宫里寻找最优路径,每一步决策都可能影响最终结果。二次无约束二进制优化(QUBO)和伊辛(Ising)模型作为解决这类问题的关键,受到了广泛关注。然而,现有的硬件加速器在求解时存在诸多问题。量子伊辛机虽理论上能找到最优解,但在物理上难以扩展以解决大规模问题;经典的 QUBO/Ising 求解器,如基于忆阻器的 Hopfield 网络等,受计算精度和外围读出电路动态范围的限制,在处理高复杂度问题时,很难稳定地接近或超越当前最优解(SOTA)。此外,模拟退火(SA)算法虽能保证找到 QUBO/Ising 基态,但传统使

    来源:Nature Communications

    时间:2025-04-01

  • 黄连素与薄荷醇联用对全脑缺血大鼠记忆损伤、神经元结构及抗氧化反应的调控作用

    全脑缺血(GCI)会引发海马CA1区显著神经元损伤,导致记忆功能障碍和神经退行性病变。这项研究采用50只雄性Wistar大鼠,分为假手术组、GCI模型组、GCI+黄连素(BBR)组、GCI+薄荷醇(ME)组及GCI+BBR+ME联合组,通过双侧颈总动脉结扎20分钟建立模型。术后5分钟经胃给药,24小时后评估发现:假手术组具有最优的立体学参数和空间记忆表现,而GCI组神经元损伤最严重。BBR和ME单用均能显著提升神经元存活率并改善记忆功能,但两者联用仅表现出亚加和效应,未显示协同优势。研究证实,这两种化合物通过增强抗氧化酶活性发挥神经保护作用,为缺血性脑损伤的药物治疗提供了新思路。

    来源:Neuroscience and Behavioral Physiology

    时间:2025-04-01

  • 基于聚乙二醇化神经酰胺纳米囊泡载叶黄素治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)皮肤感染的创新研究

    在医疗卫生领域,细菌感染一直是困扰人类健康的一大难题,而耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)更是其中的 “顽固分子”。MRSA 作为金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S. aureus)的耐药亚型,对多种抗生素产生抗性,使得相关感染的治疗愈发棘手。在全球范围内,MRSA 引发的医院感染和社区获得性感染屡见不鲜,导致患者死亡率上升。同时,新冠疫情期间抗生素的不合理使用,进一步加剧了抗菌药物耐药(Antimicrobial Resistance,AMR)问题,让 MRSA 感染的防控雪

    来源:BMC Microbiology

    时间:2025-04-01

  • 综述:缺血性脑卒中(IS)中细胞外囊泡来源的微小 RNA(miRNAs):在神经保护、组织再生中的作用及作为生物标志物的潜力

    ### 缺血性脑卒中中细胞外囊泡来源的微小 RNA 研究进展缺血性脑卒中(Ischemic Stroke,IS)是全球范围内导致死亡和残疾的主要原因之一。尽管其发病率高,但目前对其病理生理学机制和诊断方法的了解仍较为有限。细胞外囊泡(Extracellular Vesicles,EVs)是从细胞膜分泌的脂质双分子层包裹的颗粒,可携带多种细胞内物质,其中微小 RNA(microRNAs,miRNAs/miR)作为 mRNA 转录调节因子,在细胞间通讯中发挥重要作用,与 IS 的发生发展密切相关。本文将围绕 EVs 来源的 miRNAs 在 IS 中的作用展开综述。1. 体外和动物研究1.1 微胶

    来源:Cellular and Molecular Neurobiology

    时间:2025-04-01

  • 抑郁症患者动机性快感缺失的神经生物学探秘:结构与功能的交织

    抑郁症,这个隐匿在现代社会中的 “心灵杀手”,正以惊人的速度蔓延,影响着全球数亿人的生活。其中,快感缺失作为抑郁症的核心特征,宛如一道无形的枷锁,紧紧束缚着患者感受快乐的能力。传统观念里,人们多聚焦于快感缺失中 “享受愉悦能力下降” 这一消费性层面,却对 “追求愉悦动机减弱” 的动机性层面关注甚少。然而,动机性快感缺失与抑郁症的核心行为及临床特征紧密相连,不仅在诊断和治疗抑郁症方面扮演着关键角色,还对判断抗抑郁治疗效果和康复时间意义重大。但由于其难以精准捕捉和评估,相关研究进展缓慢。在此背景下,来自瑞士伯尔尼大学医院精神病学与心理治疗系等机构的研究人员,开启了对抑郁症患者动机性快感缺失神经生物

    来源:Brain Imaging and Behavior

    时间:2025-04-01

  • 探索老年人生物衰老新标记:生物电阻抗分析与认知功能的联合研究

    随着岁月的流转,衰老悄然而至,它是一个复杂且神秘的过程,深刻地影响着人类的健康和寿命。在日常生活中,我们常以出生后的年数,即 chronological age(CA, chronological age,实足年龄 )来衡量衰老。但大家有没有想过,为什么有的人明明年纪相同,身体状况却差异巨大?这是因为 CA 并不能全面反映人体生物系统的复杂变化,它无法精准体现一个人的真实健康状况和衰老进程。比如,一些人虽然 CA 较小,却可能因不良生活习惯或遗传因素,身体提前出现各种衰老迹象;而另一些人即使 CA 较大,身体却依旧硬朗。所以,寻找更准确反映生物衰老的指标迫在眉睫。在此背景下,来自韩国多个研究机

    来源:Biogerontology

    时间:2025-04-01

  • 综述:DJ-1在帕金森病中的氧化还原调控作用

    DJ-1:帕金森病的多面守护者氧化应激传感与防御中枢DJ-1通过高度保守的Cys106残基实现氧化还原传感功能,其逐步氧化(Cys-SOH→Cys-SO2H→Cys-SO3H)过程如同分子"天线",精准捕捉活性氧(ROS)信号。L166P等突变会导致传感失灵,引发多巴胺能神经元内ROS堆积和线粒体功能崩溃。Nrf2通路的隐形指挥官独立于传统抗氧化能力,DJ-1通过抑制二硫键异常形成,稳定抗氧化防御总指挥Nrf2。该轴心激活后,GPx、SOD等抗氧化酶产量激增,形成抵御氧化损伤的"分子盾牌"。蛋白质稳态的捍卫者在DJ-1缺失模型中,α-突触核蛋白更易聚集成有毒团块。DJ-1如同"蛋白质折叠监工"

    来源:Biogerontology

    时间:2025-04-01

  • 长期运动增强雄性小鼠学习记忆的潜在机制:多组学解析

    运动被广泛认为能改善身体机能、学习和记忆能力,但其背后的机制尚未完全明晰。在这项研究中,20 只雄性 C57BL/6J 小鼠被分为运动组和对照组,运动组接受为期 4 个月、速度为 12 米 / 分钟的跑步机训练。通过莫里斯水迷宫实验(Morris water maze test)评估小鼠的学习和记忆能力,并采集大脑、血清和粪便样本,分别进行神经递质分析、血清代谢组学分析和肠道菌群分析,同时整合神经递质和血清代谢组学数据与肠道菌群分析结果。研究采用独立样本 t 检验对两组数据进行比较,对多组数据采用随机单位组设计的重复测量单因素方差分析(ANOVA),以 P<0.05 为差异具有统计学意义。莫里

    来源:Biogerontology

    时间:2025-04-01

  • 基于机器学习检测疑似自身免疫性脑炎疾病中的抗体:开辟诊断新路径

    在医学的神秘世界里,自身免疫性脑炎(Autoimmune Encephalitis,AE)就像一个隐藏在暗处的 “神秘杀手”。它是由于身体的免疫系统误把大脑当作敌人进行攻击,从而引发炎症。过去,人们一直认为 AE 极为罕见,可 recent studies 却发现,它的患病率几乎和传染性脑炎一样高。但 AE 的症状多种多样,像精神状态改变、短期记忆障碍、癫痫发作等,都缺乏特异性,这使得不少医生在诊断时如同雾里看花,导致 AE 常常被漏诊。而且,AE 的诊断目前主要依赖临床症状、抗体检测和影像学检查,可即便借助这些手段,诊断过程依旧困难重重。比如,约 50% 的疑似 AE 患者无法检测到抗体,只

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-04-01

  • 预测耳鸣抑制:静息态 EEG 与可解释 AI 的新突破

    在日常生活中,不少人都被耳鸣困扰,那种没有外界声源却能听到声音的感觉,严重影响着生活质量。目前,耳鸣的治疗面临着诸多难题,虽然它在全球人口中患病率约为 14.4%,但却没有有效的治疗方法,现有治疗手段仅能缓解如生活质量下降等次要症状。耳鸣通常被认为是由噪音创伤和(或)听力损失引发,会导致听觉通路及中枢神经系统发生病理变化,产生独特的大脑活动模式。以往研究虽能用机器学习区分耳鸣患者和健康人,但针对耳鸣主动调控的研究较少,且尚未有研究利用静息态 M/EEG 数据预测耳鸣抑制。在此背景下,来自瑞士苏黎世大学医院耳鼻咽喉头颈外科、德国雷根斯堡大学精神病学与心理治疗学系等机构的研究人员开展了一项研究,该

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-04-01

  • 用于多巴胺电化学传感的 PEDOT - 聚吡咯复合电极:开启神经递质检测新征程

    在生命的舞台上,神经递质多巴胺(DA)扮演着极为关键的角色。它就像身体里的 “小信使”,不仅参与调节着睡眠 - 觉醒周期、运动、信息传递、感知、动机等重要生理活动,还与压力反应、学习、认知技能以及记忆紧密相连。一旦多巴胺的水平出现异常,就如同舞台秩序被打乱,各种生理疾病便会接踵而至,像帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病,以及高血压、心力衰竭等心血管疾病都与之相关。目前,检测多巴胺的方法多种多样,比如分光光度法、毛细管电泳法、紫外光谱法和化学发光技术等。然而,这些方法却存在着诸多问题。其中,抗坏血酸(AA)的干扰尤为突出,它与多巴胺有着相似的氧化电位,就像两个长得很像的 “演员”,在检测过程

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-04-01

  • 澳大利亚进食障碍研究现状:国际竞争力与资金困境的实证分析

    在当代社会,进食障碍(ED)已成为威胁公共健康的隐形杀手。澳大利亚最新数据显示,超过110万人(4.45%)正遭受ED困扰,而令人震惊的是,仅有30%患者能获得治疗,其中又只有20%能接受到循证支持的治疗方案。这种"高患病率、低干预率"的矛盾现象背后,隐藏着研究能力与临床需求间的巨大鸿沟。更令人担忧的是,全球ED发病率在2000-2018年间翻倍增长,但科研经费却严重滞后——这就像试图用儿童泳圈拯救溺水者,资源配置的失衡让整个领域陷入"缺氧"状态。为破解这一困局,由Monash大学Claire J. Foldi领衔的跨机构团队开展了一项开创性研究。研究人员采用多数据库联合作战策略,通过Expe

    来源:Journal of Eating Disorders

    时间:2025-04-01

  • 多模态数据揭秘:假新闻背后的神经与行为密码

    在信息飞速传播的时代,假新闻如潜藏的暗礁,给社会带来诸多风险。社交媒体上,假新闻传播速度极快,像病毒般肆意扩散,影响人们的认知与决策。以往研究多聚焦于假新闻的传播模式和心理驱动因素,例如分析在不同社交网络平台上假新闻的扩散路径,以及人们基于何种心理动机去分享这些虚假信息。然而,对于处理假新闻时大脑的神经机制,我们知之甚少。而且现有研究常局限于西方政治或健康相关背景,忽略了不同文化背景下假新闻传播的差异。在中国,社会生活类假新闻较为常见,但却缺乏标准化的新闻材料数据库,这使得相关研究难以深入开展,研究结果也难以对比和验证。为了解决这些问题,西南大学、浙江理工大学的研究人员开展了一项意义重大的研究

    来源:Scientific Data

    时间:2025-04-01

  • 癫痫共病焦虑抑郁患者静息态脑电图功率谱定量分析:探寻潜在诊断新标识

    在医学的神秘世界里,癫痫作为一种常见的慢性神经系统疾病,常常伴随着焦虑和抑郁这两个 “恶魔”。癫痫患者一旦与焦虑、抑郁共病,他们的生活质量就会大幅下降,自杀风险也显著增加。目前,在焦虑和抑郁的筛查方面,缺乏客观的标识符,主要依赖神经心理量表,然而这些量表存在灵敏度受限、主观性强的问题。为了突破这一困境,探寻更有效的诊断方法,遵义医科大学附属医院的研究人员展开了一项意义非凡的研究。这项研究成果发表在《Acta Epileptologica》上。研究人员旨在分析癫痫共病焦虑和抑郁患者的脑电图(EEG)功率谱特征,利用静息 EEG 数据,探索其与焦虑、抑郁之间的潜在联系,期望能为临床诊断提供新的方向

    来源:Acta Epileptologica

    时间:2025-04-01

  • 活动参与对听力障碍儿童执行功能与心理健康的积极影响:一项跨学科实证研究

    在当今社会,听力障碍影响着全球超过5%的儿童群体,这种感官缺陷不仅造成沟通障碍,更会引发连锁式的认知与心理问题。研究表明,听力障碍儿童出现抑郁、学习困难和社会互动障碍的风险是普通儿童的2-5倍,其执行功能(Executive Functions, EF)——包括工作记忆、抑制控制和认知灵活性这三大核心要素——的发育也显著滞后。这种"听觉剥夺-认知受损-心理失衡"的恶性循环,使得这个特殊群体在成长过程中面临巨大挑战。针对这一严峻现状,来自健康科学大学古尔哈内健康科学学院的研究团队开展了一项开创性研究。他们在土耳其安卡拉的7所特殊教育学校招募69名4-12岁听力障碍儿童(平均年龄12.48±3.4

    来源:BMC Public Health

    时间:2025-04-01

  • 自闭症成人安全计划的经济学评估:工具可行性及临床价值探索

    在全球范围内,自闭症谱系障碍(ASD)患者面临着严峻的健康挑战——他们不仅比普通人群更易出现心理健康问题,自杀风险更是高达普通人群的9倍。更令人担忧的是,65%的自闭症成人存在自伤行为,这些行为往往是自杀的前兆。然而,现有的医疗体系却难以满足这个特殊群体的需求:从医疗服务获取障碍到缺乏针对性的干预措施,自闭症成人的健康危机亟待解决。在这一背景下,由英国纽卡斯尔大学Nawaraj Bhattarai领衔的国际研究团队开展了一项开创性研究,探索如何为自闭症成人量身定制安全计划(Autism Adapted Safety Plans, AASP),并首次系统评估了相关健康经济学工具的可行性。这项发表

    来源:BMC Health Services Research

    时间:2025-04-01


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