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利用高斯过程与贝叶斯优化对经颅磁刺激线圈位置和朝向进行同步优化的高效运动热点探寻
本期推荐一篇聚焦于经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)运动热点定位技术革新的研究。文章创新性地提出一种结合高斯过程(Gaussian Process, GP)与贝叶斯优化(Bayesian Optimization, BO)的闭环方法,首次实现了对TMS线圈空间位置(x, y)与旋转角度(θ)的同步连续优化。研究通过系统评估多种采集函数(Acquisition Functions),揭示固定线圈角度等传统约束的局限性,并证明同步优化策略可显著提升热点探寻的效率与空间精度,最高可增强响应达29%。这项工作为神经科学研究与临床神经精神疾病(如难治性抑郁症)的精准神经调控治疗,提供了更高效、可靠的自动化技术方案。
来源:PLOS Computational Biology
时间:2026-02-19
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Ashwagandha 根提取物对老年犬认知参数的功效:一项随机、双盲、安慰剂对照试验
本研究探讨了传统草本植物 Ashwagandha 根提取物 (Ashwagandha root extract, ARE) 作为神经补剂,在改善老年犬认知功能方面的潜在作用。试验结果表明,为期60天的 ARE 干预能显著改善老年比格犬的认知障碍综合症 (CDS) 评分和T-迷宫测试表现,其作用机制可能与提升血浆5-羟色胺 (serotonin) 和多巴胺 (dopamine) 水平有关,且未观察到明显的毒副作用,为开发改善老年宠物认知健康的植物源性营养补充剂提供了有前景的证据。
来源:Journal of Applied Animal Research
时间:2026-02-19
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呼吸与心动周期对自主动作的跨任务耦合:一项系统性研究
本文深入探讨了呼吸与心动周期如何系统性影响不同自主运动任务的启动时机。研究发现,无论使用手指或手肘,进行伸展或屈曲,自主动作均倾向于在呼气阶段启动,揭示了呼吸作为运动意图通用时间线索的重要作用。同时,刺激(如视觉信号)出现也能锁定呼吸相位,进而影响后续动作时机,但尚未发现动作与心脏相位的稳健耦合证据。这为理解身体节律如何塑造行为的时空组织提供了新视角。
来源:Psychophysiology
时间:2026-02-19
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微蝠脑的神经节段组织解析:进化85百万年揭示保守蓝图下的关键区域变异
本文以神经节段(prosomeric)框架为工具,首次系统地比较了两种微蝠(Myotis myotis与Tadarida brasiliensis)与啮齿类(大鼠、小鼠、沙鼠)的大脑区域组织。研究发现,尽管其基本的模块化神经节段构型(neuromeric organization)在8500万年的进化中保持保守,但在胼胝体(cc)、新皮层(Cx)、视交叉(och)、小脑(Cb)等特定衍生结构上存在显著差异。尤为重要的是,研究发现两种微蝠在内侧缰核(MHb)的酪氨酸羟化酶(TH)表达上存在种间差异,这为理解进化压力如何精细塑造特定脑区功能提供了新见解。
来源:Journal of Comparative Neurology
时间:2026-02-19
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综述:采用优化配对刺激局部-全局范式对序列听觉事件相关电位进行并行评估
本文介绍并验证了一种优化的配对刺激局部-全局范式,以解决在单个实验会话中全面评估序列听觉处理阶段并确保高个体检测灵敏度的核心挑战。该范式成功诱发了从早期感觉处理(P1–N1–P2复合波)、自动偏差检测(失匹配负波,MMN)、非自主注意定向(P3a)到自主注意参与(P3b)的完整事件相关电位序列,在个体水平上显示出卓越的检测率。通过对比主动(目标计数)与被动(视觉分心)条件,有效分离了自主与非自主注意过程,为评估知觉和注意功能提供了高效可靠的工具,具有临床转化潜力。
来源:European Journal of Neuroscience
时间:2026-02-19
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面向细胞无线电刺激的可悬浮、可扩展超声驱动氧化锌纳米片压电微型器件
这篇综述介绍了一种基于压电氧化锌纳米片(ZnO NSs)的新型微型生物电子器件,它利用超声驱动实现单细胞级别的无线电刺激。研究证明了该器件的细胞兼容性,并揭示了其通过压电效应激活细胞膜电压门控钙通道(VGCCs)和牵张激活阳离子通道(SACCs)从而引起细胞内钙瞬变(Ca2+)的机制,为开发微创、高空间分辨率的细胞级生物电子接口(如骨再生、神经调控等)提供了创新方案。
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人iPSC源性神经元中GluN2A介导的电流与钙信号研究揭示NMDA受体成熟机制
本研究旨在探究人类诱导多能干细胞(iPSC)源性神经元成熟过程中NMDA受体(NMDAR)亚基组成与功能的动态变化。研究人员采用两种分化方法,发现神经元成熟时NMDARs在突触的定位增加,且GluN2A亚基对诱导内向电流和钙内流至关重要。结果为理解大脑发育中谷氨酸受体亚基的成熟提供了新见解,并有助于研究健康与疾病状态下的NMDAR活性。
来源:Scientific Reports
时间:2026-02-19
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新生儿血糖变异性对极早产儿12月龄神经行为结局的影响及与足月儿的比较研究
本研究为阐明早期血糖控制对远期神经发育的影响提供了新证据。为探究极早产(VPT, ≤32周)儿神经发育延迟的早期识别及其与新生儿期血糖变异性的关联,研究人员开展了一项对照研究。通过持续葡萄糖监测(CGM)设备测量出生后第一周的血糖水平,并结合实验室认知任务与标准化发育量表进行评估。结果显示,与足月(FT)儿相比,VPT婴儿在认知、运动和语言领域表现更差,且出生时更严格的血糖控制与12月龄校正年龄(CA)时的记忆表现相关。该发现提示,早期血糖管理可能是改善极早产儿神经发育结局的潜在干预靶点。
来源:Scientific Reports
时间:2026-02-19
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中年初探:任务转换的脑活动揭示年龄特异性神经适应
本研究聚焦于认知灵活性核心成分——任务转换能力在中年期开始下降,但其神经机制尚不清楚的问题。研究人员对涵盖青年、中年及老年的90名健康成人进行了fMRI下的Stroop任务测试。结果表明,中年群体表现出更好的任务转换准确度,并通过上调左额下回等活动来维持任务表现。这提示中年可能是神经适应的关键窗口,为认知老化研究与干预策略提供了新见解。
来源:Scientific Reports
时间:2026-02-19
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响应面法与人工神经网络-遗传算法联用优化牛肝菌提取物:酚类成分与生物活性综合评价
本研究为提升珍贵食用真菌牛肝菌(Boletus speciosus)的功能成分得率与生物活性,综合运用响应面法(RSM)和人工神经网络-遗传算法(ANN-GA)优化提取工艺,并系统评估了所得提取物的抗氧化、抗胆碱酯酶及抗增殖活性。结果表明,ANN-GA优化提取物在多项活性指标上均显著优于RSM提取物,其富含的酚类化合物(如没食子酸、槲皮素等)是发挥生物活性的关键。该研究为牛肝菌作为功能性天然产物的深度开发与高值化利用提供了重要的实验依据与优化策略。
来源:Scientific Reports
时间:2026-02-19
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Hoxa9 在抑制鲨鱼的肢体型运动神经元方面,弥补了 Hoxc9 的缺失
脊椎动物鳍到四肢的演化涉及脊髓运动神经元重组。研究显示,无尾目中Hoxc9抑制胸椎LMC身份,限制Foxp1+神经元至前肢和腰椎区,而云猫鲨虽缺失Hoxc9,但Hoxa9通过保守的Foxp1调控域(MD)实现类似功能,抑制LMC并促进PGC分化,揭示Hox9依赖机制在软骨鱼类中的替代作用。
来源:Zoological Letters
时间:2026-02-19
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基于SSVEP(稳态视觉诱发电位)的脑机接口技术可实现分级呼吸困难自我报告:在健康志愿者中的概念验证研究
机械通气患者因语言障碍难以评估呼吸困难,本研究通过SSVEP-BCI设计让患者通过视觉刺激频率反馈呼吸困难程度。49名健康志愿者在正常呼吸、呼吸阻力加载、阈值加载及二氧化碳吸入等条件下测试,采用检测型BCI(D-BCI)和LED量化型BCI(LAS)。D-BCI使用12-30Hz不同频段刺激,最佳20-30Hz时ROC曲线下面积(AUC)达0.89;LAS采用高低频组合,低频组AUC为0.84。结果显示BCI可有效检测量化呼吸困难,但需进一步验证临床适用性。
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2026-02-19
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在赛博athlon比赛中,这位擅长软着陆技术的专业选手:其运动学表现、新陈代谢特征以及用户使用体验的综合评估
仿生自适应假肢软脚Pro在Cybathlon 2024中的性能验证研究,采用三位一体对比测试方法,通过 kinematic 和 metabolic 数据采集系统(Xsens MVN Awinda, Cosmed K5)及用户问卷评估。结果显示该假肢在踝关节活动度(提升17%-23%),步长(较传统软脚增加8.2%)和完成时间(快0.35s)上具有显著优势,代谢成本较原版软脚降低12.6%,同时保持与碳纤维假肢相当的能效比。用户反馈认知负荷降低19.3%,物理疲劳度下降22.5%。该研究证实融合仿生肌腱-肌腱协同机制(agonist-antagonist)与自适应软质鞋底的双模结构,可有效提升运动效能与用户体验。
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2026-02-19
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艾司西酞普兰有助于皮质感觉运动性中风患者手部麻痹的恢复:一项随机、双盲、安慰剂对照的纵向研究
该研究通过双盲对照试验发现早期使用SSRIs(escitalopram)可促进卒中后患者手部精细动作恢复,表现为行为测试和fMRI显示的左侧前运动-岛叶-纹状体网络激活增强,而对照组出现补偿性丘脑激活。
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2026-02-19
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多维度脑电图分析揭示了阿尔茨海默病和额颞叶痴呆患者不同的神经生理学特征
本研究采用综合分析框架,结合频谱、非线性动力学和图论方法,对阿尔茨海默病(AD)、额颞叶痴呆(FTD)及健康对照(HC)的36例AD、23例FTD和29例HC的EEG信号进行分类。结果显示,AD以 后部θ增强及α/β波功率降低为特征,FTD表现为中心区域中度改变,图论分析在分类中表现最优(准确率81.36%),为区分AD与FTD的神经机制研究提供依据。
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2026-02-19
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任务复杂性加剧了慢性中风患者肌肉协同可塑性的空间不对称性
本研究探讨中风后皮质损伤患者上肢肌肉协同模式随任务复杂度变化及其与运动功能的相关性。通过比较健康人群与慢性卒中患者患侧与健侧在放置30cm、饮水等五类任务中的协同模式,发现患者两侧协同数量均随任务难度增加而减少,且健侧更保留正常协同模式。该不对称性显著相关于Fugl-Meyer评估和改良Ashworth量表评分。研究建议使用肌肉协同模式作为生物标志物时应考虑任务复杂度的影响。
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2026-02-19
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用于辅助站立和坐下的主动机器人技术:把手运动轨迹的实验评估
研究设计了四种基于非辅助肩部运动的可扩展手柄轨迹,通过机器人辅助模拟装置对比静态手柄,发现最优轨迹可降低站立/坐姿时髋/膝峰值力矩70%和50%,但伴随30%以上垂直力增加,总垂直力达体重的60%,水平力降低超50%,主观感知与下肢负荷相关,手柄速度影响次之。结论指出该轨迹可适配人体工学,显著缓解下肢负荷,但需权衡上肢负担,为后续针对目标人群实验奠定基础。
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2026-02-19
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用于肌电图(EMG)驱动的肌肉骨骼模型参数优化的前向动力学框架
个性化膝关节扭矩预测模型研究通过表面肌电信号(EMG)与遗传算法优化OpenSim建模,在8名受试者不同膝关节角度(30°-90°)下进行5秒等长收缩测试,同步采集股直肌、外侧肌和内侧肌EMG数据。基于Hill肌肉模型计算扭矩并与测力台实测值对比,结果显示优化模型均方根误差仅3.7 Nm,R²达0.97,验证了个性化肌肉-肌腱-单位(MTU)参数生成的可行性。
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2026-02-19
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基于数字孪生脑模型的意识障碍患者预后预测
数字双胞胎脑模型联合支持向量机可优化意识障碍预后预测,其基于模型参数与模态可控性特征表现优于传统EEG特征。前额顶叶网络抑制性增益降低、兴奋性增益升高及模态可控性增强与预后改善显著相关,预测CRS-R评分误差小于5分占74%-70%。
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2026-02-19
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基于高密度表面肌电图(HD-sEMG)的人工神经网络在手部位置估计中的应用:解决受试者间及受试者内部的变异性问题
可靠的高密度表面肌电(HD-sEMG)控制系统面临电极位移、皮肤状态及用户差异等挑战。本研究通过模拟真实场景,测试RPC-Net/HDE-Array系统的性能:1) 静态训练下系统对电极位移敏感;2) 训练中纳入电极重置可显著提升鲁棒性;3) 跨用户训练需排除测试者个体数据,性能随训练人数增加而优化。结论表明,在真实条件训练可使系统具备跨会话和跨用户的强泛化能力,为肌肉-计算机接口的实用化奠定基础。
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2026-02-19