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探秘阿尔茨海默病:谷氨酸与神经干细胞的神秘关联及潜在治疗新方向
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种与年龄相关的神经退行性疾病,其特征受多种因素影响,比如受损的谷氨酸神经传递会干扰关键功能。神经干细胞(Neural stem cells,NSCs)存在于所有哺乳动物的成年大脑中,在生命过程中持续促进神经细胞的生成。AD 发展过程中谷氨酸水平的紊乱,可能会影响 NSCs 的功能,进而改变它们对微环境的反应。在这项研究中,研究人员从三重转基因(triple transgenic,3xTg)-AD 小鼠和年龄匹配的野生型(wild type,WT)小鼠体内分离出成年神经干细胞,旨在探究两者之间的差异,尤其是谷氨酸内化及其用于能量生成
来源:Cell and Tissue Research
时间:2025-03-08
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SwiftBrainNet:利用短静息态脑电图助力帕金森病和精神分裂症早期诊断
及时识别帕金森病(Parkinson’s disease)和精神分裂症(schizophrenia)对于有效管理疾病、提高患者生活质量至关重要。脑电图(electroencephalogram,EEG)监测应用在诊断各类脑部疾病方面已被证明十分有用。以往研究大多依赖于不同疾病相关生理变化的先验知识,通过特征提取来判断脑部状况。本研究引入了 SwiftBrainNet,这是一种用于利用短静息态脑电图片段对帕金森病和精神分裂症进行分类的神经网络。SwiftBrainNet 旨在尽量减少对人工特征提取的依赖,仅依靠短脑电图片段。它作为一种单输入、双输出的神经网络,融入了由辅助解码器实现的深度监督机制
来源:Brain Topography
时间:2025-03-08
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基于 FLSNN 框架的脑电图信号检测:多神经疾病诊断新突破
神经系统疾病是全球主要的健康问题,对死亡率和生活质量有着重大影响。由于数据本身存在不确定性,且脑电图(EEG)模式存在重叠,传统的 EEG 诊断方法常常面临困难。本文提出了一种新颖的框架,该框架集成了模糊逻辑和脉冲神经网络(FLSNN),以提高从 EEG 信号中检测多种神经系统疾病的准确性和稳健性。在多种神经系统疾病的诊断中,主要动机是克服现有方法无法处理 EEG 信号复杂和重叠特性的局限性。关键目标是在单一框架中提供一个统一的、自动化的解决方案,用于检测癫痫、帕金森病、阿尔茨海默病、精神分裂症和中风等多种神经系统疾病。在 FLSNN 框架中,EEG 数据会先进行预处理以去除噪声和伪影,在应用
来源:Brain Topography
时间:2025-03-08
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YOLO 网络助力癫痫信号检测:精准高效的新利器
脑电图(EEG)是检测大脑癫痫放电的强大工具。但在长期监测中,由于需要检查的数据量巨大,进行视觉评估十分困难。深度学习网络,尤其是卷积网络,能快速高效地处理数据,还可检测复杂的癫痫波形,这启发研究人员评估 YOLO 网络用于棘波检测的可行性。研究人员对最常用的 YOLO 版本(V3、V4 和 V7)在多种癫痫信号上进行评估。首先,将癫痫放电波形标注为 9 种不同信号类型,并根据特征分为 4 组。在癫痫专家的指导下,研究使用了 20 名患者的脑电图数据。YOLO 网络针对 4 种不同的分类策略进行训练。结果发现,YOLO-V4 是最适宜的网络,在 4 种分类方法下,其平均灵敏度、特异性和准确率分
来源:Brain Topography
时间:2025-03-08
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GIGNMF:挖掘个体脑电图特征,助力认知与临床诊断
脑电图(EEG)振荡在广泛的空间和频谱尺度上发生,对神经节律变异性的分析作为发育、智力、认知状态和神经疾病的标志物,近来受到关注。非负矩阵分解(NMF)已成功应用于多主体脑电图(EEG)频谱分析。然而,现有的群体 NMF 方法并未对从群体水平成分中导出的个体水平 EEG 成分进行明确优化。为在保留个体水平 EEG 特征的同时建立不同参与者之间模式的对应关系,研究人员提出了一种获取特定个体 EEG 成分的新框架,称为群体信息引导的 NMF(GIGNMF)。在这个框架中,通过标准 NMF 在群体水平捕获的群体信息被用作指导,通过多目标优化策略计算特定个体的成分。具体而言,研究人员提出了一个三阶段框
来源:Brain Topography
时间:2025-03-08
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多模态融合揭示自闭症谱系障碍(ASD)的潜在亚型及神经机制
自闭症谱系障碍(Autism spectrum disorder,ASD)是一种神经发育疾病,在结构和功能上存在高度异质性。结构和功能磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)的多模态融合,有助于从多个角度更好地整合 ASD 的特征。本研究旨在通过融合大脑结构和功能特征,揭示潜在的 ASD 亚型。研究采用了一种无监督学习方法 —— 相似性网络融合(Similarity Network Fusion,SNF)。研究数据来自自闭症脑成像数据交换数据库中 207 名男性儿童的静息态功能磁共振成像和结构磁共振成像数据(其中 105 名患有 ASD,102 名是健康对照(
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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左基底节急性缺血性脑卒中患者大脑奥秘:功能连接与白质微观结构变化解析
基底节区的病变与其他区域相比,有着不同的神经影像学表现。目前,左基底节急性缺血性脑卒中(AIS)患者的功能连接以及白质(WM)微观结构的改变尚不明确。本研究旨在探索左基底节 AIS 患者功能连接和 WM 微观结构的变化,以及它们与认知功能之间的关系。研究人员对 41 例左基底节 AIS 患者和 41 名健康对照者(HC)进行了静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)和扩散峰度成像(DKI)检查。采用度中心性(DC)方法计算功能连接,并运用基于纤维束的空间统计分析(Tract-Based Spatial Statistics)评估各向异性分数(FA)、平均扩散率、轴向扩散率(AD)、径向扩散率、平
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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探究创伤性脑损伤(TBI)对老年人情景记忆及海马 - 皮层下静息态连接的影响
衰老是一个复杂的生理过程,在形态学研究中,衰老与情景记忆显著下降有关,同时大脑体积也会减小;在功能连接组学研究里,衰老还伴随着网络反应降低。近年来的研究进一步表明,静息态网络连接的减少与情景记忆下降相关,尤其是在默认模式网络(default mode network )和额顶叶皮层网络(frontoparietal cortical networks)中。另外,衰老和创伤性脑损伤(Traumatic Brain Injury,TBI)的交互作用会增加神经退行性变和情景记忆障碍的风险。然而,目前对于有 TBI 和无 TBI 的衰老个体在情景记忆以及海马 - 皮层下静息态连接差异方面的研究还存在空
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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大脑 “沟通密码”:不同沟通类型的神经反应差异研究
本研究旨在确定过程沟通模型中提出的六种不同类型的沟通(指令型(Directive)、想象型(Imaginative)、反思型(Reflective)、说服型(Persuasive)、协调型(Harmonizing)、促进型(Promoting))是否分别与特定的神经通路相关。30 名无既往病史的医学生参与了这项研究。在观看每种沟通类型的典型视频时,他们接受了功能性磁共振成像(fMRI)扫描。通过将六种实验条件中的每一种与其他所有条件进行对比,研究人员在核心记忆网络中检测到了共同的激活区域。自信型沟通风格(指令型、想象型)在冲突检测和解决相关区域产生了激活,且主要集中在额叶。情感型沟通(协调型、
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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探究脑功能网络与耳鸣风险因果关系:孟德尔随机化分析新发现
耳鸣影响着全球数百万人,但其神经机制仍不明确。本研究旨在利用孟德尔随机化(MR)分析,探究脑功能网络与耳鸣风险之间的因果关系。研究人员使用了静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)的脑活动数据,以及全基因组关联研究(GWAS)的遗传数据进行 MR 分析。基于基因关联,共选取了 191 个脑特征,包括振幅特征和功能连接测量指标。正向 MR 分析显示,顶叶和额下回区域的活动增加,与耳鸣风险降低 41% 相关(优势比 OR = 0.59,p = 1.8×10–4)。相反,楔前叶、角回和额叶区域的活动增加,与耳鸣风险升高 49% 相关(OR = 1.49,p = 8.9×10–4)。顶叶和额下回区域的活
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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有氧运动对亚阈值抑郁患者大脑功能的影响:杏仁核亚区功能连接的新发现
有氧运动已被证实能有效降低亚阈值抑郁(StD)个体患重度抑郁症的风险,但以往研究忽视了杏仁核亚区的不同功能。在这项研究中,44 名 StD 个体和 34 名健康对照者(HCs)分别在八周有氧运动前后接受了静息态功能磁共振成像。基于两组杏仁核亚区与全脑的基于种子的功能连接(FC)分析,进行了横向和纵向分析。横向分析显示,在运动干预前,与 HCs 相比,StD 个体的右侧背侧杏仁核(DA)与右侧额上回、左侧内侧杏仁核(MA)与左侧直回、右侧尾状核,以及右侧腹外侧杏仁核(VA)与右侧角回之间存在异常的 FC;运动干预后,右侧 DA 与左侧缘上回的 FC 增加。纵向分析显示,运动干预后,StD 个体左
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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综述:正念干预对青少年大脑影响的研究:现状与展望
这篇系统性叙述性综述对探究青少年(0 - 18 岁)正念干预(Mindfulness - based Interventions)神经相关性的神经影像学研究进行了考察。2024 年 2 月 21 日,研究人员从 MEDLINE 数据库中提取了 13 项研究,共有 467 名 5 - 18 岁的参与者。这些研究涵盖了发育正常的青少年以及有患神经精神疾病风险或正从神经精神疾病恢复的青少年。大多数研究(76.9%)采用了干预前后的设计,静息态功能磁共振成像(Resting - state functional magnetic resonance imaging,rs - fMRI)是最常用的成像方
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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血浆色氨酸水平与轻度认知障碍患者海马体积及认知功能的关联研究
色氨酸已被证实能改善认知功能,但这些益处究竟源于海马结构的变化,还是像血清素通路增强等其他机制,目前仍不明确。本研究旨在探究轻度认知障碍(MCI)患者色氨酸水平与海马体积之间的关系,并确定海马体积的变化是否与认知功能相关。研究依据阿尔茨海默病神经影像学倡议(ADNI)的临床标准,招募了 499 名 MCI 患者。使用阿尔茨海默病评估量表认知部分(ADAS-Cog)评估认知功能,通过美敦力手术导航技术(SNT)的半自动磁共振成像(MRI)测量海马体积。利用基于核磁共振(NMR)的检测方法分析血浆中的色氨酸水平。本研究采用两种模型:一种未进行校正,另一种针对年龄、性别、利手情况以及载脂蛋白 E(A
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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人工肝疗法改善轻微肝性脑病患者认知障碍:大脑功能连接的变化及意义
轻微肝性脑病(MHE)患者大脑区域功能连接的改变,是其认知障碍潜在的神经病理机制之一。人工肝疗法已被证实能够改善患者的认知障碍,这表明该疗法对大脑可能具有神经保护作用。本研究通过检测大脑功能连接的变化,来探究人工肝疗法(AL)对轻微肝性脑病(MHE)患者认知障碍的影响。研究收集了健康对照组以及 MHE 患者治疗前后的静息态功能磁共振成像(fMRI)数据。结果显示,与 MHEpre-AL组相比,MHEpost-AL组在记忆力、反应时间和执行功能方面均有所改善。功能连接分析表明,MHEpre-AL组特定脑区的功能连接相较于健康对照组有所增加,而在接受治疗后,这些脑区的功能连接有所下降。在 MHEp
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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揭秘震颤型多系统萎缩与帕金森病:脑功能差异及精准诊断新突破
本研究旨在阐明以震颤为主的多系统萎缩(MSA)和帕金森病(PD)患者大脑功能活动的独特模式,并基于这些变化开发一种区分这两种疾病的诊断模型。研究人员对 45 名 MSA 患者、55 名 PD 患者和 48 名健康对照者的静息态功能磁共振成像(fMRI)数据进行了低频振幅百分比(PerAF)、功能连接(FC)和有效连接(EC)分析。利用支持向量机(SVM)从识别出的功能改变中创建诊断模型。偏相关分析探究了功能异常与震颤之间的关系。患有震颤的 MSA 和 PD 患者在双侧额上回眶部(ORBsup)、小脑 VIII 区(CRBL8)、左侧小脑 IV - V 区(CRBL45.L)、右侧直回(REC)
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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基因表达构建社交基因网络,揭示其与精神分裂症的关联
此前众多研究已将与社会处理相关的脑区归类为 “社交脑” 区域。近期遗传学研究表明,基因表达对大脑功能和社会行为表现都有着至关重要的影响。然而,目前对于社交基因表达(SocGene)网络的组织结构,研究人员仍缺乏清晰的认识。本研究旨在区分 SocGene 网络与社交脑网络(SBN)的差异,并进一步探究它们在精神分裂症(SCZ)患者中的缺陷情况。研究人员通过从艾伦人类大脑图谱生成六种社交神经肽受体的基因表达图谱,构建了 SocGene 网络。随后,研究人员先后招募了 37 名普通人群样本,以及包含 26 名 SCZ 患者和 25 名健康对照者(HCs)的临床样本,以在个体层面构建静息态下的 Soc
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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儿童阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患儿白质网络拓扑结构与认知功能的关联研究
儿童阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSAS)会干扰正常的通气和睡眠结构,并影响认知功能。然而,认知障碍背后的神经生理机制尚不清楚。本研究旨在调查中重度 OSAS 患儿白质网络的拓扑连接性,并探究认知障碍的潜在机制。研究人员收集了中重度 OSAS 患者(n = 43)和非 OSAS 患者(n = 30)的临床数据。使用中国韦氏儿童智力量表第四版(C-WISCIV)进行智力测试,包括处理速度、工作记忆、言语理解、知觉推理和全量表智商(FSIQ)。利用 3.0T 磁共振成像扫描仪(Ingenia,飞利浦,荷兰)收集弥散张量成像(DTI)数据。使用 FSL 和 DSI Studio 分析白质网络拓扑连接,
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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长期运动训练如何改变情绪处理的大脑神经活动?研究揭示篮球运动员的独特模式
长期运动训练对情绪处理的影响尚不明确。本研究对比了大学篮球运动员和非运动员在情绪处理过程中的神经激活模式。研究人员利用功能性磁共振成像(fMRI)技术,对 37 名篮球运动员和 38 名年龄、性别匹配的非运动员进行了检测,这些参与者在检测时需要完成情绪面孔任务(Emotional Faces Task)和强烈情绪任务(Intense Emotion Task)。同时,研究人员还使用了多种心理问卷来评估参与者的情绪状态。在情绪面孔任务中,当观看中性面孔时,运动员的左侧内侧前额叶回、左侧中央旁小叶和左侧扣带回的激活程度降低;而在观看快乐面孔时,他们右侧海马旁回和右侧颞叶的激活程度增加。在强烈情绪任
来源:Brain Imaging and Behavior
时间:2025-03-08
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FIORA:从单碎片化事件预测化合物质谱,助力代谢组学突破
在生命科学和医学研究的广阔领域中,代谢组学就像一把神奇的钥匙,试图解锁生命代谢过程的奥秘。非靶向代谢组学旨在无偏见地探索生物系统中的代谢物,这对于推进精准医学和发现生物标志物至关重要。然而,目前它却遭遇了重重困境。从串联质谱中识别化合物,是代谢组学研究的关键一环,可现有的光谱参考库并不完整。这就好比在拼图游戏中,缺失了许多关键的拼图块,使得大量的质谱数据无法准确匹配和注释,这些无法识别的信号被形象地称为代谢组学中的 “暗物质”。尽管过去十年间,科学家们开发了多种算法尝试直接从质谱推断化合物身份,如 CSI:FingerID、MS - FINDER 等,但 “未知” 化合物的识别率依旧很低。例如
来源:Nature Communications
时间:2025-03-08
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点击化学衍生的肟库:开发神经毒剂中毒治疗新希望
在现代社会,化学武器的威胁如同一把高悬的达摩克利斯之剑。神经毒剂(NAs)作为化学武器的一种,像幽灵般潜藏在暗处,对人类健康构成极大威胁。当人们接触到这类毒剂时,体内的乙酰胆碱酯酶(AChE)和丁酰胆碱酯酶(BChE)会受到抑制。AChE 被抑制后,神经递质乙酰胆碱(ACh)会在胆碱能和神经肌肉突触处不断积累,导致一系列严重症状,如呼吸抑制、心肺骤停和惊厥等,这些症状会引发致命的胆碱能危机。目前,肟类再激活剂是应对有机磷化合物(OP)中毒的重要医疗手段。然而,现有的肟类解毒剂,如解磷定(2-PAM)、双复磷(obidoxime)、甲磺酸磷定(HI-6)和三甲氧磷定(TMB-4)等,存在诸多局限
来源:Archives of Toxicology
时间:2025-03-08