• 深度经验神经网络：突破散射介质光学相位检索难题的新曙光

  在科技飞速发展的当下，深度学习已成为解决众多科学技术领域逆问题的强大工具。在光学领域，光学相位检索是一项关键任务，它对于光学成像、光通信等应用至关重要。然而，传统的监督学习方法虽然在处理复杂关系时表现出色，但需要大量的标记数据进行训练，这不仅耗时费力，而且在实际操作中获取大规模的标记数据往往面临诸多困难。例如，在获取相位编码信息与对应散斑图案的大量数据对时，实验注册过程极为繁琐。而物理增强的深度神经网络，虽尝试通过整合物理先验来克服大数据挑战，但在面对无解析解的系统，尤其是波散射系统中的多输入多输出（MIMO）场景时，却无能为力。为了突破这些困境，广东工业大学的研究人员开展了关于深度经验神经网

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-06

• 非共线反铁磁 - 铁磁异质结构中的电流诱导相互切换：开启自旋电子器件创新之门

  在现代信息技术飞速发展的时代，数据存储和处理的需求与日俱增，磁存储和计算技术作为其中的关键部分，一直是科研人员关注的焦点。自旋轨道扭矩（SOT）作为一种控制磁态的有效方式，为磁存储和计算领域带来了新的曙光。然而，传统的 SOT 方案存在局限性，其极性往往由材料和器件结构被动决定，就像被上了一把固定的锁，缺乏灵活性。在当前追求高效、灵活的信息处理技术的大背景下，这种被动的 SOT 极性设定显得格格不入，无法满足日益复杂的信息处理需求，限制了磁存储和计算技术的进一步发展。为了突破这一困境，来自日本东北大学（Tohoku University）等机构的研究人员展开了深入的探索。他们聚焦于非共线反铁磁

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-06

• 大规模行为实验助力视觉工作记忆机制的全面探索：开启认知研究新篇章

  在人类认知的神秘领域中，视觉工作记忆（Visual Working Memory，VWM）就像一座复杂的迷宫，吸引着众多研究者不断探索。过去二十年里，虽然对 VWM 的研究成果丰硕，但这些知识却如同散落的拼图碎片，彼此孤立，难以拼凑出一幅完整的认知图景。传统的实验心理学研究往往局限于单一因素，从狭隘的视角出发，每次只聚焦于一两个预先设定的维度进行假设和预测，导致研究结果碎片化，无法形成统一连贯的理论体系。这就好比盲人摸象，每个人只摸到了大象的一部分，却难以知晓大象的全貌。而随着人工智能（Artificial Intelligence，AI）与大规模数据集的融合浪潮袭来，为认知研究带来了新的曙光

  来源：Nature Communications

  时间：2025-02-06

• 综述：探究与父系创伤后应激障碍（PTSD）相关的慢性疼痛风险的表观遗传传递：以退伍军人人群为重点

  引言慢性疼痛和创伤后应激障碍（PTSD）在退伍军人和平民中普遍存在且使人衰弱，二者常同时出现。PTSD 会影响表观遗传过程，而慢性疼痛在儿童中的患病率较高，且易延续至成年。退伍军人因职业特点，PTSD 患病率更高。本文旨在探究父系创伤（如 PTSD）如何通过表观遗传机制跨代传递慢性疼痛风险，以及 PTSD 对育儿方式的影响。PTSD 概述PTSD 是一种慢性、使人衰弱的心理障碍，由暴露于极端创伤事件引发，症状包括侵入性症状、回避症状、情感麻木症状和高度警觉症状。其症状多样，受多种因素影响，增加了自杀风险，常与其他精神疾病共病。PTSD 的患病率军事人员和退伍军人由于大量接触创伤，PTSD 患病

  来源：Translational Psychiatry

  时间：2025-02-06

• Defibrinogen Therapy 助力特发性突发性感音神经性耳聋（TD-ISSNHL）治疗：疗效、纤维蛋白原关联及临床意义

  在人类的听觉世界里，有一种令人困扰的疾病 —— 特发性突发性感音神经性耳聋（ISSNHL）。它就像听觉系统里的 “不速之客”，突然来袭，导致患者听力迅速下降。其中，全聋（TD-ISSNHL）是最为严重的类型，对患者的生活造成极大影响。目前，ISSNHL 的病因和发病机制尚不明确，虽然有多种理论被提出，如病毒感染、血管紊乱、免疫介导机制、内耳血管栓塞和血栓形成等，但仍未形成定论。而且，其治疗也面临诸多挑战，标准的皮质类固醇治疗并非对所有患者有效，尤其是对于重度听力损失的患者，治疗效果往往不佳。正因如此，探索新的治疗方法和明确影响预后的因素迫在眉睫。在这样的背景下，陕西省人民医院的研究人员开展了一

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-02-06

• 利用公共AI工具探索系统生物学资源在数学建模中的应用：降低非专业人士的学习门槛

  在生物医学研究领域，系统生物学通过整合多组学数据构建数学模型，已成为揭示复杂生命现象的关键手段。然而，这一领域的专业壁垒令人望而生畏——数学模型常以SBML（Systems Biology Markup Language）等机器可读格式存储，涉及微分方程、网络拓扑等抽象概念，使得缺乏数学背景的生物学家难以驾驭。更棘手的是，COMBINE倡议组织推出的十余种标准格式（如描述通路的BioPAX、可视化图形的SBGN）虽促进了数据交换，却进一步加剧了理解难度。这种"数据丰富而知识贫乏"的困境，严重制约了系统生物学研究成果的转化应用。针对这一挑战，来自美国康涅狄格大学健康中心的Michael L. B

  来源：npj Systems Biology and Applications

  时间：2025-02-06

• 母语语音聆听优势：听觉皮层注意力相关活动的新发现

  在日常生活中，我们往往能更轻松地聆听母语语音，即便周围有其他声音干扰，也能相对容易地从嘈杂环境中分辨出母语内容。但一直以来，母语语音聆听优势背后的神经基础却如同神秘的 “黑匣子”，让科学家们难以捉摸。过往研究虽发现语音流的分离受多种因素影响，像频谱重叠、语音相似性等基本听觉场景分析机制，以及语言层面的因素都会对其产生作用，可对于母语语音在神经层面的独特优势，却始终缺乏明确答案。为了揭开这一神秘面纱，来自德国海德堡大学（University of Heidelberg）的研究人员踏上了探索之旅，他们的研究成果发表在《Communications Biology》上。研究人员主要运用了脑磁图（ME

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-06

• 多模态解析丘脑-皮层结构连接的低维梯度模式及其跨尺度组织机制

  作为大脑的"信息中转站"，丘脑在协调全脑活动中扮演着核心角色。这个深藏于间脑的灰质结构，通过密集的投射连接着整个大脑皮层和基底节等皮下区域，堪称神经网络的"枢纽中心"。然而，这个关键结构的内部组织机制却长期困扰着神经科学家——传统基于尸检的丘脑核团划分存在边界争议，而现代神经影像技术又受限于分辨率难以捕捉其精细结构。更复杂的是，越来越多的证据表明，丘脑的神经生物学特性可能呈现连续渐变模式，这种超越传统核团边界的空间变异梯度，或许才是理解其功能分化的关键。针对这一科学难题，由Alexandra John和Sofie L. Valk领衔的国际研究团队在《Communications Biology

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-06

• 单细胞RNA测序揭示宫颈小细胞神经内分泌癌的肿瘤异质性及分子亚型进化轨迹

  宫颈小细胞神经内分泌癌(SCNECC)作为女性生殖道最常见的神经内分泌恶性肿瘤，虽然仅占宫颈癌病例的不足5%，却以早期远处转移和高复发率为特征，患者5年生存率不足20%。这种侵袭性肿瘤90%以上与HPV18感染相关，但传统测序技术未能揭示其驱动基因，且肿瘤微环境(TME)的复杂性严重制约了精准治疗策略的开发。更棘手的是，SCNECC在组织形态和生物学行为上与其他器官的神经内分泌癌存在相似性，使得针对其独特发病机制的研究更具挑战性。复旦大学附属妇产科医院丁晶新团队在《Communications Biology》发表的研究中，首次应用单细胞RNA测序技术解析了SCNECC的肿瘤异质性。研究人员收

  来源：Communications Biology

  时间：2025-02-06

• 小脑TMS对精神分裂症患者谷氨酸/GABA平衡及小脑-丘脑-皮层环路连接的即时调控作用

  研究背景精神分裂症作为复杂的神经精神疾病，其小脑功能障碍已被多项研究证实为关键病理特征。尤其值得注意的是，小脑-丘脑-皮层(CTC)环路的过度连接现象，不仅存在于首发和慢性患者中，甚至在具有遗传风险的健康人群中也有体现，暗示其可能作为精神病的稳定生物标志物。然而，这种异常连接背后的分子机制仍不明确。与此同时，γ-氨基丁酸(GABA)和谷氨酸+谷氨酰胺(Glx)作为中枢神经系统最重要的抑制性和兴奋性神经递质，其在小脑中的失衡状态与精神分裂症的"兴奋-抑制平衡(E/I balance)"失调理论密切相关。尽管经颅磁刺激(TMS)技术已被证明能改善精神分裂症症状，但其对小脑神经递质系统和CTC环路的

  来源：Schizophrenia

  时间：2025-02-06

• 利用共病特征及深度学习算法解锁精神疾病分类新密码：精神分裂症、双相障碍和重度抑郁症的精准分型探索

  在精神疾病的研究领域，一直存在着诸多困扰科学界的难题。不同精神疾病之间常常存在共病现象，就像一团乱麻，让诊断变得极为棘手。比如说，精神分裂症（SCZ）、双相障碍（BIP）和重度抑郁症（MDD），这些常见的精神疾病在早期症状表现上极为相似，医生们常常难以准确判断患者究竟患的是哪种疾病。而且，从基因层面来看，这些疾病似乎共享着一些遗传因素，但具体这些共享的遗传风险在疾病的发生、发展以及诊断中扮演着怎样的角色，一直是个未解之谜。为了拨开这重重迷雾，来自美国德克萨斯大学健康科学中心、内华达大学拉斯维加斯分校等机构的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Schizophrenia》杂志

  来源：Schizophrenia

  时间：2025-02-06

• Science：中国科学家破解听觉密码，听觉毛细胞的命运由它守护

  中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）研究员刘志勇团队，报道了锌指转录因子Casz1在听觉毛细胞（HC）命运稳定与生存维持中的双重作用，并解析了Casz1发挥功能的分子机制，为探索基因操纵修复听觉损伤提供了新的思路和靶点。1月31日，相关研究发表于《科学》。哺乳动物的声音感知依赖于耳蜗中的内毛细胞（IHC）和外毛细胞（OHC），它们顶部都具有静纤毛结构，其中OHC通过改变其细胞长度以发挥声音放大器的作用，IHC则是主要的声音感受细胞，与螺旋神经节形成突触连接。全球约有1/5人群受到不同程度听力损伤，由遗传突变、噪音及耳毒性药物等导致的HC死亡是感音性耳聋的重要因素之一。深入研

  来源：中国科学报

  时间：2025-02-05

• 解析小鼠行为中认知与运动过程的分离：解锁神经回路功能奥秘

  摘要：支持复杂动物行为的认知过程，与面部表情、环境主动感知等关键活动的运动密切相关。这些运动和大脑大部分区域的神经活动紧密相连，还常与认知过程高度相关。要理解认知和运动的神经特征，关键在于明确认知过程能否与相关运动区分开来，还是由相同神经机制驱动。本研究展示了如何评估认知和运动过程的可分离性，若可分离，又该如何分离与各部分相关的神经动力学。研究人员设计了一项涉及多种认知过程的小鼠行为任务，发现通常认为支持认知过程的动力学，实际上被运动严重干扰。利用一种新的子空间分解方法将认知和运动成分分离后，发现它们呈现出不同的动力学轨迹，且由大部分相互独立的细胞群进行编码。准确分离特定认知和运动过程相关的动

  来源：Nature Neuroscience

  时间：2025-02-05

• 光遗传学调控清醒非人灵长类（NHPs）长程皮质回路：解锁复杂认知奥秘

  在研究复杂认知过程和皮质计算时，对不同网络间短程和长程投射进行因果控制十分关键。神经回路可通过光遗传学方法（Optogenetic approaches）进行研究，该方法能实现出色的基因和时间控制，还能结合电生理记录（Electrophysiological recordings）。然而，在非人灵长类（NHPs）中，这些方法通常仅在单一位置实施，无法探究不同网络间的连接情况。近期，研究人员开发出一种针对非人灵长类（NHPs）的光遗传学操纵方法，能够靶向区域内和区域间的皮质投射。在此，他们将光遗传刺激与基于标准腔室的电生理记录相结合，应用于清醒的非人灵长类（NHPs），以此监测和操纵短程与长程的

  来源：Nature Protocols

  时间：2025-02-05

• 孕期母体免疫激活如何影响后代神经发育？关键在这两大改变！

  在生命的奇妙旅程中，胎儿的神经发育就像一场精心编排的舞蹈，每一个环节都至关重要。然而，孕期的一些不良因素却可能成为这场舞蹈中的 “不和谐音符”。大量研究表明，孕期的环境应激因素，比如感染，可能会干扰胎儿中枢神经系统的正常发育，进而引发一系列神经精神疾病，像精神分裂症、自闭症和双相情感障碍等。其中，母体免疫激活（MIA）在孕期感染影响胎儿神经发育的过程中扮演着关键角色。此前的研究虽然发现了 MIA 会导致后代出现行为和认知异常，也明确了促炎细胞因子在其中的重要作用，但 MIA 影响神经发育的具体分子机制仍然迷雾重重。为了揭开这层神秘的面纱，来自英国伦敦玛丽女王大学巴茨癌症研究所、西班牙格拉纳达

  来源：Molecular Psychiatry

  时间：2025-02-05

• 重大发现！Mettl3 - m6A - NPY 轴调控小鼠睡眠的分子机制

  在神秘的大脑世界里，睡眠就像一场奇妙的旅程，对动物和人类的健康起着至关重要的作用。正常的睡眠 - 觉醒转换，能让大脑得到充分休息，维持良好的学习、认知、注意力和情绪调节能力。然而，目前人们对睡眠行为的调控机制仍存在许多未解之谜。在众多调控机制中，RNA 修饰的作用更是知之甚少。RNA 修饰中的 N6- 甲基腺苷（m6A）是一种常见且可逆的修饰。Methyltransferase - like 3（Mettl3）作为催化 m6A 修饰的核心酶，在神经元系统中参与神经发生和神经元发育等过程，但它在睡眠行为调控中的作用却一直未被阐明。为了揭开这个谜团，浙江大学医学院附属儿童医院等研究机构的研究人员展

  来源：Cell Discovery

  时间：2025-02-05

• 鸢尾素通过UCP2-AMPK通路调控氧化应激和线粒体功能障碍在朊病毒疾病中的神经保护机制

  朊病毒疾病是一类由朊蛋白(PrPSc)异常折叠导致的致命性神经退行性疾病，目前尚无有效治疗方法。这类疾病的典型特征是神经元大量死亡，而越来越多的证据表明，氧化应激和线粒体功能障碍在这一过程中扮演关键角色。PrP106-126作为朊蛋白的核心毒性片段，能模拟PrPSc的多种病理特征，成为研究朊病毒疾病的重要工具。与此同时，运动诱导产生的肌肉因子鸢尾素(irisin)因其显著的神经保护作用备受关注，但其在朊病毒疾病中的具体机制尚不清楚。中国农业科学院的研究团队在《Cell Death and Disease》发表的研究成果，系统阐明了irisin通过UCP2-AMPK通路调控朊病毒疾病中氧化应激和

  来源：Cell Death & Disease

  时间：2025-02-05

• 综述：过饱和状态破坏引发淀粉样纤维形成的机制

  淀粉样纤维形成的一般机制淀粉样纤维是变性蛋白质形成的纤维状、有序聚集体，与阿尔茨海默病、帕金森病和透析相关淀粉样变性等疾病有关。目前已知有 40 多种人类淀粉样蛋白。这些疾病是由淀粉样纤维或寡聚体在大脑和身体各处沉积引起的。淀粉样纤维形成前有一段延迟期，在此期间会形成淀粉样核或寡聚体，寡聚体可能直接参与细胞毒性。体内形成淀粉样沉积物通常需要数年至数十年，因此人们开发了多种体外方法来加速淀粉样纤维形成。淀粉样纤维的形成机制与溶质结晶本质相同，由溶解度和过饱和状态决定。以醋酸钠结晶为例，在亚稳过饱和区域，醋酸钠浓度略高于临界浓度（即溶解度），由于成核的高能垒，过饱和状态得以维持。搅拌溶液会破坏过饱

  来源：npj Biosensing

  时间：2025-02-05

• 自闭症常见遗传变异与新生儿白质结构改变的关联：基于221名欧洲足月儿的固定束分析研究

  在神经发育领域，自闭症谱系障碍一直是个令人着迷又充满挑战的研究课题。越来越多的证据表明，这种高度遗传性的神经发育异常可能在生命最初几年就表现出白质(WM)结构的改变。然而，自闭症常见遗传变异与这一时期白质发育的关系仍如雾里看花。更棘手的是，传统扩散张量成像(DTI)技术在检测交叉纤维区域时存在明显局限——要知道，成人脑中约90%区域都存在纤维交叉现象。来自英国伦敦国王学院等机构的研究团队在《Translational Psychiatry》发表了一项开创性研究。他们采用先进的固定束分析(FBA)框架，首次在221名欧洲足月新生儿中探索了自闭症多基因风险评分(PS)与白质微观结构的关系。这项研究

  来源：Translational Psychiatry

  时间：2025-02-05

• 基于非线性动力学心电图分析：心血管疾病精准分类的新突破

  在全球范围内，心血管疾病（CVDs）犹如一颗 “健康炸弹”，时刻威胁着人类的生命安全，它是导致死亡的首要原因，给公共卫生和医疗系统带来了沉重负担 。心血管疾病包含多种病症，像心肌梗死（俗称心脏病发作）、束支传导阻滞、心肌病以及心律失常等，每种疾病在心电图（ECG）上都有着独特的表现。然而，传统的手动心电图分析方式既耗时又费力，难以满足临床快速诊断的需求。虽然卷积神经网络等自动化方法已应用于心电图分类，但这些方法在捕捉心电图信号中复杂的非线性动力学特征方面存在不足，而这些特征对于理解心血管疾病至关重要。在此背景下，开展新的研究来攻克这些难题迫在眉睫。印度国家科学教育与研究学院（National

  来源：npj Cardiovascular Health

  时间：2025-02-05

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