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具有相位特异性的多模态生物标志物能够实现对慢性中风患者上肢功能障碍的可解释性评估
该研究针对慢性卒中后上肢功能障碍评估提出了创新性解决方案,通过整合可解释人工智能与多模态生物力学分析,建立了首个具有临床解释性的评估框架。研究团队运用可穿戴传感器采集惯性测量单元(IMU)和表面肌电信号(sEMG),结合肌骨骼动力学建模技术,从动作相位特异性角度解构了上肢运动障碍的力学本质,并通过机器学习算法实现了临床功能评分的精准预测。**核心创新点体现在三个维度**:首先,突破传统运动学评估局限,构建了包含五个关键参数的动力学分析体系。研究创新性地将复杂手-口任务分解为四个功能相位(抓取、转移、抓取、返回),分别提取机械功、运动平滑度、协同肌群激活度、关节协调性及躯干代偿位移等生物力学指标
来源:Frontiers in Neuroscience
时间:2025-12-01
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微波辅助提取Satureja hortensis L.中生物活性化合物的优化研究:人工神经网络方法、化学成分分析、提取动力学及热性质研究
### 夏季 savory 酚类化合物及抗氧化活性研究解读#### 一、研究背景与意义夏季 savory(学名:*Satureja hortensis* L.)是一种广泛分布于地中海地区的芳香草本植物,其传统用途包括烹饪调味和民间医药。尽管该植物富含酚类、黄酮类等生物活性成分,具有抗氧化、抗炎、抗菌等多种潜在健康益处,但其化学成分的系统性研究仍存在不足。尤其在高效提取技术(如微波辅助提取)的优化方面,尚未形成统一结论。本研究通过人工智能神经网络(ANN)模型优化微波辅助提取工艺,系统分析提取物的化学组成与抗氧化活性,为后续开发天然功能食品或药物奠定基础。#### 二、研究方法与技术创新1. *
来源:Frontiers in Nutrition
时间:2025-12-01
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TSSC:一种用于精准识别豌豆叶病的新深度学习模型
本文聚焦于植物叶片疾病智能识别技术,提出了一种融合多注意力机制的深度学习模型TSSC,在实验室环境下实现了99.61%的总体分类准确率,并展现出良好的跨数据集泛化能力。研究团队通过构建包含健康、根腐、叶蛾、叶斑和粉霉五类疾病的7750样本数据集,系统验证了模型在复杂场景下的性能优势。1. 技术挑战与解决方案植物病理诊断面临三大核心挑战:一是叶片损伤特征高度相似(如叶斑病与根腐病在颜色和纹理上的重叠),二是复杂环境干扰(实验室标准光源与自然田间光照差异可达40%),三是传统模型在特征关联性捕捉上的不足。针对这些问题,研究团队设计了三级协同优化机制:(1)三邻通道注意力机制(TNCA)通过建立通道
来源:Frontiers in Plant Science
时间:2025-12-01
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表观遗传年龄加速与神经营养因子信号通路在癌症相关认知障碍中的作用:一项纵向、前瞻性队列研究
该研究针对青少年及年轻成人癌症患者(AYA)的认知功能损害(CRCI)机制展开探索,重点评估了表观遗传年龄加速与神经生长因子(BDNF)通路之间的关联。研究通过纵向队列设计,结合多维度临床评估与表观遗传组学分析,揭示了癌症治疗对生物年龄加速的动态影响,以及DNA甲基化模式与神经生长因子通路的潜在关联。**研究背景与创新性** CRCI已成为癌症治疗后的重要临床问题,但具体机制尚未明确。传统研究多聚焦于化疗直接毒性或共病心理因素,而本研究的创新性在于整合表观遗传学(DNA甲基化)与神经生物学(BDNF通路)双维度数据。研究首次在AYA患者群体中验证了GrimAge、PhenoAge等表观遗传时
来源:Frontiers in Aging
时间:2025-12-01
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肠道微生物群和血浆代谢物的变化:一项关于帕金森病轻度认知障碍的多组学研究
本研究聚焦于帕金森病(PD)患者认知障碍的早期机制,通过多组学分析揭示了肠道菌群与血浆代谢物的潜在关联。研究选取了PD患者(认知正常PD-NC组18例,认知轻度障碍PD-MCI组20例)和健康对照组(HC组40例),排除教育水平低、合并精神疾病或近期使用益生菌等因素干扰。最终纳入的38例PD患者(含认知障碍和非认知障碍亚型)与40例健康者形成对比组,通过16S rRNA测序和液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)分别解析菌群结构和代谢特征,并利用Spearman相关分析探索二者关联性。### 肠道菌群的结构性改变研究发现PD-MCI患者存在显著的肠道菌群失调,具体表现为:1. **核心菌群差异*
来源:Frontiers in Neuroscience
时间:2025-12-01
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人类间缝核(nucleus raphe interpositus)中跳跃性停顿神经元(saccadic omnipause neurons)和胆碱能非停顿神经元(cholinergic non-omnipause neurons)的传递特性及离子通道特征
本研究系统性地探索了人类脑干中 omnipause neurons(OPN)及其非OPN细胞群的结构与功能特征,并首次揭示了人类特有的神经元亚群及其分子机制差异。该研究通过免疫组化技术对3例人类脑干进行了多维度分析,发现OPN与新型ChAT+非OPN神经元在离子通道表达、神经递质分布及形态学特征上存在显著差异,为临床病理诊断提供了新依据。### 一、研究背景与科学问题OPN作为眼动控制系统中的关键神经元,其持续放电维持视觉锁定,而短暂抑制则触发眼动。传统认为OPN构成单一功能群体,但动物模型(如恒河猴)显示其细胞群具有高度组织性,形成紧密排列的垂直柱状结构。然而,人类脑干中OPN的分布与结构存
来源:Frontiers in Neuroanatomy
时间:2025-12-01
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脂磷壁酸介导了肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)与甲型流感病毒(influenza A virus)的结合过程
流感病毒与肺炎球菌的协同致病机制研究揭示了细菌细胞壁成分脂oteichoic acid(LTA)在直接相互作用中的关键作用。这项研究通过多维度实验设计,系统性地阐明了病毒与细菌表面糖类成分的分子互作机制,为理解呼吸道共感染病理机制提供了新视角。**1. 研究背景与科学问题** 呼吸道共感染是流感大流行期间高致死率的核心原因之一。传统认知认为,流感病毒通过削弱宿主免疫或释放细菌生长所需的营养物质间接促进肺炎球菌感染。然而,近年研究发现病毒与细菌存在直接的分子相互作用,这种直接物理接触可能增强病原体双方的致病性。本研究的核心科学问题是:在流感病毒与肺炎球菌的协同致病过程中,是否存在特定的细菌表面
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优化基于卷积神经网络的作物监测系统中的人工照明,使用低成本的RGB成像技术进行室内栽培
该研究针对室内农业中计算机视觉系统的核心痛点——光照条件对图像质量的影响,开发了一套基于多任务卷积神经网络(CNN)的植物分类与生长阶段识别系统。通过对比分析不同红蓝光比例(R:B 1、3、5、7、9)下的模型性能,研究揭示了智能分类系统在非理想光照条件下的适应潜力,为精准农业的自动化监测提供了关键技术支撑。**研究背景与意义** 在全球人口增长与气候变化的双重压力下,传统农业面临资源效率与可持续性挑战。垂直农场作为新兴解决方案,其核心优势在于环境参数的精准控制,但光照作为关键变量对计算机视觉系统影响显著。现有研究表明,光谱比例改变可能导致植被图像的色相偏移和对比度变化,进而影响分类精度。本
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-12-01
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综述:产前接触大麻对后代心理健康的影响:重点关注免疫系统的作用
大麻孕期暴露对后代免疫系统与精神健康的影响机制研究进展摘要:近年来全球大麻合法化进程加速,其使用在孕期人群中的普及引发医学界对后代健康的高度关注。本文系统梳理了孕期大麻暴露(PCE)对 offspring 免疫系统功能及精神健康的多维度影响,重点探讨免疫-神经轴在其中的介导作用。研究显示,PCE通过改变胎盘免疫微环境、中枢神经系统中微胶质细胞活性及外周免疫器官功能,形成复杂的神经免疫调控网络,最终导致 offspring 情绪行为异常、认知功能障碍及神经退行性疾病风险上升。尽管现有研究结论存在分歧,但普遍认同早期暴露的剂量依赖性和给药方式差异性对最终影响具有决定性作用。1. 大麻化学成分与内源
来源:Neuroscience & Biobehavioral Reviews
时间:2025-12-01
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综述:重新审视丘脑的机能:在解剖结构上属于皮层下结构,但在功能上却属于皮层上结构?
本文由Andrew P. Bagshaw团队提出,针对传统认知中大脑皮层(cortex)作为信息处理核心的"皮层中心论"展开批判性分析。该研究通过解剖学、神经影像学及行为学证据,论证丘脑(thalamus)作为信息枢纽的实际控制地位,并重新定义了其功能层级。以下从三个核心维度进行解读:### 一、传统认知的局限与挑战当前主流理论认为大脑皮层通过持续监测外部环境实现最优行为决策。但本文指出三个关键矛盾:1. **信息输入渠道的悖论**:皮层仅接收约5%的原始感觉信号,其余95%均需经丘脑转接。这意味着皮层并不具备直接感知外界的能力,其决策基础完全依赖于丘脑的中转与过滤。2. **连接密度失衡**
来源:Neuroscience & Biobehavioral Reviews
时间:2025-12-01
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综述:海马体的革命
这篇论文系统性地总结了灵长类动物(包括人类)海马体功能研究的新进展,突破了啮齿类动物实验框架下形成的传统认知。研究揭示了四个核心层面的革命性转变:空间编码机制、导航策略、记忆存储模式以及皮质连接网络。以下从关键发现、理论突破和科学意义三个维度进行解读。### 一、关键发现对比1. **空间编码机制革新**啮齿类动物依赖海马体位置细胞构建环境地图,其编码具有运动依赖性。而灵长类动物通过高度发达的中央凹视觉系统,形成了空间视图细胞(spatial view cells)。这类细胞编码的不是动物的物理位置,而是视野中特定空间坐标(例如:窗边第三块墙上的花盆位置),且对头部朝向、身体位置等无关变量具有
来源:Neuroscience & Biobehavioral Reviews
时间:2025-12-01
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综述:认知-运动干扰对行走的影响:一项针对健康个体的元分析
C. Maiocchi | M. Milanesi | N. Canessa | A. Nardone | C. GianelliIUSS认知神经科学(ICoN)中心,IUSS高等大学学院,帕维亚,27100,意大利摘要同时执行两项任务的影响及其潜在的负面影响已经得到了广泛的研究。执行两项任务可能比单独执行它们需要更多的资源,从而导致其中一项或两项任务的性能下降。来自双任务范式的越来越多的证据表明,实验设计有了显著的进步,但这些进步体现在评估认知-运动干扰(CMI)的各种不同参数上。这种异质性阻碍了单项研究结果之间的比较,从而也影响了在实验和临床环境中确定最适合评估CMI的范式。为了解决这个问
来源:Neuroscience & Biobehavioral Reviews
时间:2025-12-01
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综述:绝经后肌肉减少症与阿尔茨海默病:线粒体、胰岛素抵抗和肌因子的相互作用
本文围绕更年期后女性面临的肌肉减少症(sarcopenia)与阿尔茨海默病(AD)的关联展开系统性研究,重点探讨雌激素下降如何通过线粒体功能障碍、胰岛素抵抗及肌肉因子(myokines)分泌减少形成“三角联动机制”,最终影响认知功能。研究整合了分子生物学、代谢学及神经科学领域的最新成果,提出多维度干预策略,为改善更年期后女性健康提供理论依据。### 一、更年期女性健康挑战与科学问题全球人口老龄化加速,65岁以上AD患者已达670万,其中女性占比66%(4.2万例)。女性AD发病率显著高于男性,且更年期后肌肉量年流失率达3%-5%,远超男性(1%-2%)。这种性别差异与雌激素保护作用缺失密切相关
来源:Neuroscience & Biobehavioral Reviews
时间:2025-12-01
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综述:巴甫洛夫条件作用中的厌恶习得:系统综述与元分析
这篇系统综述和元分析聚焦于人际厌恶(disgust)在巴甫洛夫条件反射中的习得机制,整合了自报告心理指标与自主神经系统(ANS)生理指标的研究成果,揭示了不同感官刺激和刺激数量的影响差异。研究通过检索科学文献数据库,纳入44项符合标准的实验研究(总样本量3,832人),采用混合效应模型分析,发现以下核心结论:### 一、核心发现解析1. **自我报告指标的显著效应**: - **预期评分**(效能感)呈现最大效应量(d=1.83),表明个体能准确预测CS+与厌恶刺激的关联性。这种认知学习效果不受UCS感官类型(视听/嗅觉)或数量影响,可能与实验设计中的明确预期任务有关。 - **厌恶评
来源:Neuroscience & Biobehavioral Reviews
时间:2025-12-01
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综述:语言与意识之间的相互作用
Charlène Aubinet|Olivia Gosseries|Steve Majerus比利时列日大学GIGA研究所、GIGA-Consciousness和Coma Science Group摘要语言与意识之间的相互作用程度是一个在理论上具有重要意义但尚未得到充分理解的问题。在这篇综述中,我们通过区分语言和意识的不同方面或维度,来考察了相关神经影像学、认知学和神经心理学研究。研究表明,高级语义和句子整合仅发生在较高层次的意识状态下,并且在有意识的加工条件下进行;而较低层次的语音、音系或词汇-语义过程即使在缺乏意识的情况下也依然能够发挥作用。我们还强调了语言各个方面与意识状态之间的恢复轨迹
来源:Neuroscience & Biobehavioral Reviews
时间:2025-12-01
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转录组分析揭示了精神分裂症小鼠模型中过度活动(hyperlocomotion)和社会退缩(social withdrawal)的特异性靶点
精神分裂症(SCZ)是一种以复杂行为异常和遗传风险多因素为特征的严重精神疾病。近年来,动物模型在解析SCZ分子机制方面发挥了重要作用。本研究聚焦于两种经典小鼠模型——神经发育型甲基亚砜甲基胆碱酯(MAM)模型和急性NMDAR拮抗剂MK-801模型,通过整合前额叶皮层转录组学分析,揭示了SCZ病理机制的深层规律,并提出了新的治疗靶点。在模型构建方面,MAM模型通过干扰胚胎期神经前体细胞增殖,诱导出与SCZ患者相似的行为缺陷,包括过度活动、前脉冲抑制(PPI)缺陷及社交行为异常。而MK-801模型通过急性阻断谷氨酸能信号通路,快速引发类似人类患者的症状,如活动量增加、认知功能下降和社交退缩。这两个
来源:Neuroscience
时间:2025-12-01
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在弹道任务学习中的干扰作用:对“特异性”概念的进一步阐释
本研究聚焦于运动学习中的逆干扰现象,旨在探讨不同收缩类型任务对先前学习任务的影响差异。研究团队通过设计三组对照实验,系统性地验证了神经肌肉控制模式在逆干扰中的关键作用,为运动技能习得顺序提供了重要理论依据。一、研究背景与核心问题运动神经科学领域长期关注不同任务序列间的相互影响。已知当连续学习两个涉及相同肌肉群和运动方向的技能时,后续任务会干扰前序技能的巩固过程,这种现象称为逆干扰。但现有理论未能明确解释为何动态任务(如位置控制)不会引发干扰,而等长收缩任务会。本研究通过对比等长力控制与动态位置控制两种精度任务的介入效应,揭示运动记忆形成的神经机制差异。二、实验设计创新性研究采用经典A1-B-A
来源:Neuroscience
时间:2025-12-01
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通过感觉运动神经反馈训练增强注意力处理能力:来自一项安慰剂对照、双盲、事件相关电位研究的证据
本研究由比利时鲁汶大学医学心理学与成瘾学实验室团队主导,聚焦于神经反馈(EEG-NFT)技术对注意加工能力的调控机制。研究通过双盲随机对照试验,系统验证了增强感觉运动节律(SMR,12-15Hz)对认知功能的影响路径,为神经调控技术的临床转化提供了新证据。一、研究背景与理论框架现代神经科学证实,大脑通过动态调节不同频段振荡(如α波、β波、γ波)实现认知资源的优化分配。其中,SMR波作为12-15Hz频段的标志性脑电活动,与抑制控制、注意力分配存在显著关联。既往研究显示,SMR增强可通过抑制感觉运动通路的过度激活,使更多神经资源转向工作记忆与目标导向加工(Kober et al., 2015)。
来源:NeuroImage
时间:2025-12-01
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综述:社会塑造的自我价值感的神经特征:一项元分析
本研究通过元分析方法,系统探究了健康个体在不同社会情境下自我价值形成的神经机制。研究聚焦于自我评价、社会反馈和社会比较三种核心情境,采用功能磁共振成像(fMRI)技术,整合了截至2024年11月的48项独立研究数据,为理解自我价值加工的神经基础提供了跨情境的视角。### 1. 研究背景与科学价值自我价值作为心理适应的核心机制,在人际互动、情绪调节和决策行为中具有关键作用。现有研究多孤立探讨不同情境下的脑活动,但缺乏系统性比较。本研究突破传统分类,首次通过元分析技术,对比不同社会情境下激活模式的异同,揭示了自我价值调节的多层次神经机制。在方法论上,研究团队创新性地采用 Seed-based d
来源:NeuroImage
时间:2025-12-01
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儿童和青少年的小脑与自尊心:抑郁的调节作用
该研究聚焦于儿童及青少年群体中 cerebellar gray matter volume(GMV)与自我效能感(self-esteem)的关联性,并首次探讨了抑郁症对二者关系的调节作用。通过社区抽样结合脑影像学技术,研究揭示了不同脑区在抑郁背景下对自我认知的差异化影响机制,为青少年心理健康干预提供了新的神经生物学视角。### 核心发现解析1. ** cerebellum 多区域功能分化** 研究发现 cerebellum 的不同分区对自我效能感的贡献存在显著差异: - **前庭小脑( Crus I/II, Vermis VI–IX)**:灰质体积与自我效能感呈正相关,但该关联
来源:NeuroImage
时间:2025-12-01