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  • 物理信息神经网络在结构工程中的理论与应用进展综述

    结构工程作为土木工程的核心领域,长期以来依赖有限元法(FEM)、有限差分法(FDM)等经典数值方法求解控制物理系统的偏微分方程(PDEs)。这些方法在规则域和正问题中表现出色,然而,当面对高维空间、复杂几何形状、不规则域或数据稀缺的反问题时,其计算成本高昂且适应性受限。与此同时,尽管机器学习(ML)和深度学习(DL)模型在处理高维问题和捕捉非线性关系方面展现出强大能力,但它们对大量高质量数据的依赖以及缺乏物理一致性,限制了其在真实工程场景中的可靠应用。在此背景下,物理信息神经网络(PINNs)应运而生,作为一种融合数据驱动学习与物理规律的新型混合建模方法。自2019年Raissi等人提出以来,

    来源:ARTIFICIAL INTELLIGENCE REVIEW

    时间:2025-12-04

  • 巴拉圭小儿神经外科培训优先领域识别:基于象限分析的新方法

    在巴拉圭这个南美内陆国家,小儿神经外科的发展面临独特挑战。作为一个人口中等、经济水平在南美洲相对落后的国家(被世界银行列为中等偏上收入国家),巴拉圭的医疗资源分布不均,神经外科培训主要集中在首都亚松森的三所三级医院。然而,这里却没有专门的小儿神经外科培训项目或轮转计划,学员只能通过零散的病例接触儿科知识。这种培训模式的随意性导致学员对小儿神经外科疾病的认知参差不齐,尤其在高技术含量的手术领域存在明显短板。为了系统评估巴拉圭小儿神经外科培训的现状并确定未来改进的优先方向,由Victor M. Lu领衔的研究团队开展了一项创新性调查。该研究发表于《Child's Nervous System》,首

    来源:Child's Nervous System

    时间:2025-12-04

  • 年龄重要吗?在神经移植后,分析了患者年龄对大脑可塑性的影响

    摘要目的神经移植技术不仅越来越多地应用于创伤性周围神经损伤的修复,还用于肿瘤重建、脊髓损伤以及多种神经系统疾病的治疗。该技术的成功在很大程度上依赖于中枢神经系统重新组织并重新分配运动控制通路的能力。在影响术后恢复的众多因素中,年龄依赖性大脑可塑性在决定患者重新神经支配后恢复功能控制的程度方面起着关键作用。本研究旨在深入探讨这种关联,并确定具有临床意义的与年龄相关的阈值,以指导治疗计划并优化手术结果。方法我们研究了两组接受神经移植的患者:(1)新生儿臂丛神经麻痹(NBPP)患者;(2)非新生儿臂丛神经损伤(NNBPI)患者。我们使用可塑性评分量表(Plasticity Grading Scale

    来源:Child's Nervous System

    时间:2025-12-04

  • Nature Cell Biology:让新工具来帮你选择空间分析中的感兴趣区域(ROI)

    空间组学技术能够在保留空间背景的前提下绘制高分辨率的分子图谱,为解析组织功能与疾病机制带来了突破性进展。然而,现有的商业化平台普遍存在成本高昂、组织捕获面积有限的问题,如Visium HD平台的捕获面积仅为6.5mm×6.5mm。为了避免浪费宝贵资源,研究人员必须从组织切片中选择感兴趣区域(ROI)。目前的选择过程主要依赖病理学家的经验,需要肉眼观察H&E染色的组织学图像。这种方式主观性强、可重复性差,严重影响了实验结果的可靠性。在此背景下,宾夕法尼亚大学等机构的研究人员开发出智能空间组学技术(S2-omics),仅利用H&E组织学图像即可实现系统化且可重复的ROI选择,填补了

    来源:生物通

    时间:2025-12-03

  • 生命早期对脂肪的感知线索会调节对食物的中枢反应,并影响肥胖的发生

    ### 研究核心发现解读 #### 1. **母婴代谢编程的新机制** 本研究首次揭示了,母亲摄入高脂饮食(HFD)时释放的**非营养性气味信号**,而非热量本身,是导致后代成年后肥胖的关键因素。通过设计一种等营养但富含 bacon 气味的饮食(BFD),研究团队成功分离出气味对代谢的独立调控作用。实验表明,即使母亲体重和代谢指标正常( lean HFD 喂养组),其子代仍会因发育期接触 BFD 的气味信号而出现肥胖倾向,且这种效应不依赖于母亲的肥胖状态。#### 2. **气味信号对代谢的编程作用** **关键实验设计**: - **BFD 饮食**:在等营养基础上添加 bacon

    来源:Nature Metabolism

    时间:2025-12-03

  • 综述:更新的成人弥漫性胶质瘤管理临床实践指南

    陶江|南道贤|兹维·拉姆|蒲伟桑|王继光|丹丁多杰·博尔德巴塔尔|毛颖|马文斌|毛青|游永平|姜传路|杨学军|维纳伊·特加翁卡|张伟|王铮|康春生|邱晓光|李绍武|陈玲|李学军|王宇北京神经外科研究所,首都医科大学,北京,100070,中国摘要自亚洲胶质瘤基因组图谱(AGGA)发布上一版成人弥漫性胶质瘤管理临床实践指南以来,已经过去了五年。近年来,在成人弥漫性胶质瘤的诊断和治疗方面取得了显著进展和修订。为了应对这些变化,中国胶质瘤协作组(CGCG)、中国神经肿瘤学会(SNO-China)和中国脑癌协会(CBCA)联合制定了新的临床实践指南。该指南强调了分子和病理诊断方法,以及手术、放疗、化疗和

    来源:Cancer Letters

    时间:2025-12-03

  • 超越界限:当神经元行使免疫功能,免疫细胞扮演神经角色

    长期以来,神经系统与免疫系统被视为两条平行运行的生理路径:前者通过电信号传递信息,后者依赖细胞与分子应答抵御外敌。然而,随着研究的深入,这种“井水不犯河水”的认知正被不断涌现的证据冲击。尤其在脑发育、炎症性疾病乃至肿瘤微环境等场景中,神经与免疫细胞的交互日益频繁,暗示二者可能存在更深层的整合。例如,在自闭症、癫痫等神经发育障碍中,免疫异常常与神经功能失调并存,但二者如何协同导致病理改变仍是未解之谜。在这一背景下,Yu等发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》的亮点文章,以《Nature》最新研究为切入点,系统梳理了神经与免疫系统的双向汇聚机制。

    来源:Signal Transduction and Targeted Therapy

    时间:2025-12-03

  • 长读长测序揭示FGF14基因GAA重复扩增与帕金森病的遗传关联

    在帕金森病(PD)的遗传学研究领域,科学家们长期聚焦于单核苷酸变异(SNVs)的探索,而对短串联重复序列(STRs)这类更具挑战性的遗传变异类型关注有限。这主要源于传统短读长测序技术对重复序列检测的技术局限。然而值得注意的是,致病性重复扩增已被证实是多种神经系统疾病的重要病因,特别是在脊髓小脑性共济失调等疾病中。近年来研究发现,某些原本与共济失调相关的基因(如RFC1)的重复扩增,也可能在非典型或家族性帕金森病中发挥作用,这一发现为PD的遗传机制研究开辟了新视角。FGF14基因内含子区的GAA重复扩增是晚发性小脑性共济失调的已知病因,但其与帕金森病的关联尚未被探索。随着多系统萎缩(MSA)队列

    来源:Brain

    时间:2025-12-03

  • 基于MRI与血清NfL整合分析揭示多发性硬化早期分型及预后预测新策略

    多发性硬化(Multiple Sclerosis, MS)作为一种中枢神经系统慢性炎性脱髓鞘疾病,全球影响着超过280万患者。其临床病程具有高度异质性,传统分型如复发缓解型(RRMS)、继发进展型(SPMS)和原发进展型(PPMS)主要基于临床症状的观察,难以准确反映疾病背后的生物学连续统(biological continuum)和个体化进展路径。这种“一刀切”的分型方式,在很大程度上限制了对患者预后的早期预测和治疗策略的精准制定。临床上迫切需要一种能够更早、更客观地反映疾病内在生物学机制的分型方法,从而实现对MS的精准医疗。以往的研究尝试利用单一模态数据探索MS的异质性。例如,有研究通过免

    来源:Brain

    时间:2025-12-03

  • 人类2号染色体融合断点解析:不完全谱系分选驱动非洲类人猿物种形成的新证据

    约700万年前,非洲一支古猿种群中发生了一次“染色体黏合”事件:两条中等大小的染色体头尾相连,诞生了一条超长染色体——今天的人类2号染色体。这一融合把祖先48条染色体减为46条,成为人类与黑猩猩、大猩猩等近亲最醒目的核型差异。然而,融合究竟何时发生?是偶然还是受到自然选择青睐?断裂-融合-修复留下的“疤痕”序列是否仍影响当代人类基因调控?这些疑问因融合区富含高度重复、难以测序的片段重复(SD)和卫星DNA而长期悬而未决。过去基于短读长或BAC克隆的组装常把复杂重复“折叠”成缺口,使融合位点结构、演化历史与功能后果始终蒙着一层“迷雾”。为彻底揭开这层迷雾,Yang等借助“端粒到端粒”(T2T)联

    来源:Cell Genomics

    时间:2025-12-03

  • 肿瘤周围皮质中的异常神经活动是导致肿瘤相关癫痫发作进展的原因

    脑肿瘤相关癫痫(TAS)的神经生物学机制及预测生物标志物研究脑肿瘤患者中约50%会出现术后癫痫发作,严重威胁患者生存质量。本研究通过多维度研究手段,首次系统揭示了肿瘤周围皮质神经元在癫痫发生前后的关键变化,并建立了可预测术后癫痫的生物学指标。一、临床研究发现1. 病理特征差异研究纳入70例接受首次肿瘤切除术的患者,通过组织切片电生理检测发现:TAS组(88例神经元)的L2/3层锥体神经元呈现以下显著异常:- 静息膜电位去极化(Δ-5.2mV,p<0.001)- 输入电阻降低(从41.3MΩ降至32.7MΩ,p=0.0057)- 节律性去极化复合波(PDS)发生率达37%- 基底树突棘密度增加3

    来源:Nature Communications

    时间:2025-12-03

  • 小鼠脑发育补体系统空间图谱揭示Masp3依赖的替代途径调控记忆与神经分布

    大脑发育如同精密的交响乐,突触的“生”与“灭”必须严丝合缝。既往研究已指出经典补体途径(CP)通过C1q介导小胶质细胞“吃掉”多余突触,但其他两条途径——凝集素途径(LP)与替代途径(AP)——是否、何时、何地参与脑内调控,一直是空白。更棘手的是,补体组分在脑内表达极低且呈异质性,传统单细胞RNA测序因深度与空间信息双重限制,难以捕捉其动态。于是,一个更清晰、更全面的“脑内补体地图”成为迫切需求。为回答上述问题,Yingying Zhang等利用高灵敏空间转录组技术MERFISH,系统绘制了小鼠从胚胎期18.5天到成年120天的全脑补体基因表达图谱,发现47/51补体基因在脑内局域表达,并呈现

    来源:Nature Communications

    时间:2025-12-03

  • 抑制控制介导的注意与工作记忆神经分离机制研究

    当我们面对纷繁复杂的外部世界时,大脑如何筛选重要信息并暂时存储以供使用?这一过程涉及两个核心认知功能:注意(attention)和工作记忆(working memory, WM)。传统观点认为,注意像一位"守门人",负责筛选信息并将其送入工作记忆系统,两者共享相似的神经机制。然而,这种"连续性过程"的观点正受到新研究的挑战。近日发表在《Nature Communications》的一项研究通过创新性的实验设计,结合多种先进神经科学技术,揭示了注意与工作记忆在神经层面的可分离性。研究发现,大脑并非简单地将注意到的信息自动编码到工作记忆中,而是通过一个主动的抑制性控制机制,阻止那些被注意但无需记忆

    来源:Nature Communications

    时间:2025-12-03

  • 表达CAV2的神经通过诱导代谢转向线粒体氧化磷酸化促进癌症干细胞特性

    在头颈鳞状细胞癌(HNSCC)的研究领域,科学家们逐渐认识到肿瘤不仅仅是一团异常增殖的细胞,而是一个复杂的"生态系统"。其中,神经系统与癌细胞之间的相互作用近年来备受关注。就像植物会朝着阳光生长一样,癌细胞似乎也会"趋向"神经纤维,而神经也会被招募到肿瘤附近,这种双向的吸引关系被称为"神经-癌细胞互斥"。尽管这种现象在临床上被观察到与较差的预后相关,但其背后的具体分子机制,特别是神经如何影响癌细胞的恶性特性,仍然是一个亟待解开的谜团。为了深入探索这一问题,发表在《Nature Communications》上的这项研究展开了系统性的探索。研究人员发现,癌细胞能够巧妙地"策反"周围的神经,使其表

    来源:Nature Communications

    时间:2025-12-03

  • 跨人群分析揭示TMEM175、SCARB2与CTSB在帕金森病风险中的遗传关联

    在大脑深处一个名为黑质致密部的区域,多巴胺神经元的进行性丧失,是帕金森病(Parkinson's Disease, PD)最核心的病理改变。与此同时,细胞内出现由错误折叠的α-突触核蛋白(alpha-synuclein, α-syn)聚集形成的路易体(Lewy bodies),如同细胞内的“垃圾堆”,标志着蛋白质稳态的失衡。近年来,科学家们将目光投向了细胞内的“回收站”——溶酶体(lysosome)。这个细胞器负责降解受损的蛋白质和脂质,其功能失调被认为是帕金森病发病的关键环节。其中,葡萄糖脑苷脂酶(Glucocerebrosidase, GCase)的功能尤为重要,由GBA1基因编码的GCa

    来源:npj Parkinson's Disease

    时间:2025-12-03

  • ALDH2通过增强PRDX6酶活性抑制多巴胺能神经元铁死亡的新机制及其在帕金森病中的作用

    在神经退行性疾病研究领域,帕金森病作为第二大常见神经退行性疾病,其发病机制一直是科学家们关注的焦点。随着人口老龄化进程加快,帕金森病的患病率呈现上升趋势,在60岁以上人群中达到1%,80岁以上人群更是高达3%,给社会和家庭带来了沉重负担。这种疾病最典型的病理特征是中脑黑质区多巴胺能神经元的选择性丢失,导致患者出现运动功能障碍等典型症状。长期以来,研究人员对多巴胺能神经元死亡的具体机制进行了深入探索,发现包括细胞凋亡、自噬、坏死等多种细胞死亡方式都参与其中。近年来,一种新型的程序性细胞死亡方式——铁死亡(ferroptosis)引起了广泛关注。这种细胞死亡方式与铁依赖的脂质过氧化物积累密切相关。

    来源:npj Parkinson's Disease

    时间:2025-12-03

  • 基于侵袭性弱监督MRI影像组学的侵袭性垂体神经内分泌肿瘤识别与评估新方法

    垂体神经内分泌肿瘤(PitNET)作为颅内常见肿瘤,虽多数呈良性病程,但约40%病例会发展为侵袭性肿瘤,给临床治疗带来巨大挑战。传统评估主要依赖Knosp和Hardy-Wilson分级系统,这些基于影像学形态的评估方法虽能反映肿瘤的解剖学侵袭范围,却难以捕捉其内在的生物学侵袭特性。更关键的是,现有评估体系无法在术前对肿瘤的增殖活性、复发风险及分子特征进行精准预测,导致临床医生难以为患者制定最优的个体化治疗方案。在这一背景下,北京天坛医院王洋洋团队在《npj Digital Medicine》发表的研究,开创性地将弱监督学习策略与深度学习影像组学相结合,构建了全新的侵袭性垂体神经内分泌肿瘤评估体

    来源:npj Digital Medicine

    时间:2025-12-03

  • 综述:解析视神经损伤中的免疫反应:对视网膜神经节细胞保护的启示

    视神经损伤中的免疫双刃剑效应及调控策略视神经损伤(ONI)引发的复杂免疫反应是当前神经退行性疾病研究的重要方向。本文系统梳理了先天性与适应性免疫在ONI中的双重作用机制,揭示了从分子信号到细胞互作的级联调控网络,并探讨了转化医学应用前景。一、免疫反应的时空动态平衡视神经损伤后,免疫系统首先启动以小胶质细胞为核心的先天免疫应答。这类固有免疫细胞通过吞噬受损轴突片段维持微环境稳定,但其持续激活会释放TNF-α、IL-1β等促炎因子,形成级联放大效应。值得注意的是,Müller细胞作为视网膜特异性胶质细胞,在维持血视网膜屏障(BRB)完整性和提供代谢支持方面发挥基础作用,但损伤状态下会转化为促炎细胞

    来源:Frontiers in Immunology

    时间:2025-12-03

  • M2-GPe通路通过调控听觉反馈增强意志控制的新机制及其在脑机接口中的应用

    在脑机接口技术迅猛发展的当下,如何让使用者能够灵活抑制已发起的动作意图(即意志抑制),成为实现精准控制的关键难题。现实环境中,BCI使用者需要根据突发情况快速调整控制策略,这种"急刹车"能力直接关系到神经假体设备的应用安全性。尽管停止信号任务已被广泛用于研究运动抑制,但感官反馈在意志控制中的神经环路机制始终迷雾重重。温州医科大学眼视光学院分子神经药理学实验室的张丽萍、陈江帆团队在《Neuroscience Bulletin》发表的最新研究,首次揭示了次级运动皮层(M2)投射至外侧苍白球(GPe)的神经通路如何通过调控听觉反馈,成为增强意志抑制的"控制开关"。研究人员设计了一套精巧的voliti

    来源:Neuroscience Bulletin

    时间:2025-12-03

  • 综述:色氨酸代谢物在中枢神经系统疾病中的产生、机制及治疗策略

    色氨酸(TRP)是一种必需氨基酸,其代谢产物作为肠-脑轴的关键信号分子,通过调控神经炎症、氧化应激、神经递质动态平衡、线粒体功能以及细胞凋亡/自噬等途径,广泛参与多种中枢神经系统(CNS)疾病的病理过程。这篇综述详细梳理了色氨酸代谢物的产生、作用机制及相关治疗策略。色氨酸代谢物的产生因素色氨酸主要通过三条代谢途径进行转化:犬尿氨酸通路(KP)、5-羟色胺(5-HT)通路和吲哚通路。KP是TRP代谢的主要途径,约占95%,其限速酶包括吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO)和色氨酸2,3-双加氧酶(TDO)。在炎症或应激状态下,IDO1被激活,从而将TRP代谢导向KP,产生包括犬尿氨酸(KYN)、犬尿喹

    来源:Molecular Neurobiology

    时间:2025-12-03


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