-
新型图神经网络及GNN-C-Transformer模型构建在到达方向估计中的应用
方向到达(Direction of Arrival, DOA)估计是信号处理领域中的一个核心问题,广泛应用于雷达、水声、无线通信和语音处理等多个领域。DOA估计的目标是通过接收信号的特征来确定信号源的方向,这对于目标识别、定位和跟踪等任务至关重要。传统的DOA估计方法,如MUSIC(多重信号分类)和ESPRIT(基于旋转不变性的信号参数估计),虽然在分辨率和抗噪能力方面表现出色,但在计算复杂度和低信噪比(Signal-to-Noise Ratio, SNR)环境下的性能却存在明显不足。随着深度学习技术的快速发展,神经网络方法开始在DOA估计领域崭露头角,特别是卷积神经网络(Convolutio
来源:Disease-a-Month
时间:2025-09-24
-
一项关于danmu的研究:通过同步脑电图(EEG)分析来检测音乐视频中的情感连贯性
刘玉清|钟布|王嘉轩|宋尧中国四川大学中国文化传承与全球传播融合实验室,成都,中国摘要评估观众对在线音乐视频的情绪反应需要一种新的方法,因为感知情绪与诱发情绪之间的连贯性尚未得到充分研究。本研究通过一个独特的多模态框架来探讨对音乐视频的感知情绪与诱发情绪之间的关系,该框架结合了脑电图(EEG)分析和自然语言处理技术,以研究“danmu”——即用户生成的、与特定播放时间同步的滚动字幕评论。利用时间同步的方法,我们的深度学习模型根据danmu的情感信息从EEG信号中预测连续的情绪分数。研究结果表明,在五个音乐视频中,EEG衍生的情绪曲线与danmu情感曲线之间的相似度超过了80%。通过对比音乐高潮
来源:Computers in Human Behavior
时间:2025-09-24
-
综述:新生儿微生物群与成人饮食行为
在本研究中,我们探讨了母体肠道微生物群如何影响后代的饮食行为,这一过程并不依赖于遗传或代谢因素。研究重点在于,母体微生物群在婴儿早期生命阶段所扮演的关键角色,以及其可能对长期行为模式的深远影响。肠道微生物群不仅是宿主代谢和免疫系统的重要组成部分,还可能通过多种机制影响大脑发育和行为调节,尤其是在早期生活阶段。肠道微生物群的形成和成熟是一个复杂的过程,它涉及多种生物和环境因素的相互作用。这一过程从胎儿时期开始,受母体生活方式、饮食和药物使用的影响。出生后,微生物群的建立受到分娩方式、喂养方式和周围环境的影响。例如,自然分娩的婴儿会接触到母体的阴道和肠道微生物,而剖腹产的婴儿则可能接触的是皮肤或口
来源:Cahiers de Nutrition et de Diététique
时间:2025-09-24
-
基于物理属性增强图神经网络的稀疏监测城市排水系统节点水位预测研究
Highlight本研究开发了一种边缘属性增强的时空图卷积网络(Edge-STGCN),通过将关键物理属性(如管道直径、长度和高程)整合到图结构学习中,显著提升了稀疏监测城市排水系统(UDNs)中全系统节点水位预测的准确性。该方法仅需10%的监测节点即可实现88.6%系统节点的可靠预测,为优化传感器布设策略和解析边缘属性对预测性能的贡献提供了新范式。Methodology提出了一种面向稀疏监测UDNs的Edge-STGCN模型框架(图1)。该模型通过以下核心模块实现系统级水位预测:1)数据预处理模块整合多源水文数据与管网拓扑;2)图结构构建模块将管道物理属性编码为边缘特征;3)时空卷积模块耦合
来源:Journal of Hydrology: Regional Studies
时间:2025-09-24
-
基于Mamba与深度门控注意力层的双通道并行月径流预测模型MamGA及其在水文预报中的应用
Section snippetsTools and techniques本节将阐述构建MamGA模型的核心技术与方法。首先明确月径流预测任务定义及模型输入输出变量,随后详细介绍MamGA模型的嵌入式编码层(Embedded Coding layer)、特征融合预测层(含Mamba层与深度门控注意力层)以及时序解码层(Sequential Decoding layer)的架构设计。最后说明模型训练策略与评估指标体系。Study area本研究选取具有显著下垫面与径流特征差异的澜沧江流域(中国)与雷溪流域(美国)开展实验,重点分析曼湾站(MW)、小湾站(XW)和雷溪站(TC)的预测表现。这些站点兼
来源:Journal of Hydrology: Regional Studies
时间:2025-09-24
-
基于液态金属高密度线圈的柔性无线电刺激器,用于慢性疼痛治疗
摘要 慢性疼痛对个人和社会都造成了巨大的负担。对于那些对保守治疗没有反应的患者,脊髓电刺激(SCS)可以作为一种治疗选择。然而,现有的SCS系统依赖于刚性的电源传输系统,这可能导致炎症,从而限制了它们的长期稳定性和可用性。在这项研究中,提出了一种基于液态金属(LM)高密度线圈的植入式柔性无线电刺激器(WES),可用于慢性疼痛的治疗。这种LM线圈采用软光刻技术和可逆粘合技术制造,相比现有线圈具有更高的有效匝数和更大的灵活性,同时保持了足够的机械稳定性,能够承受超过1000次的弯曲循环。此外,WES系统能够提供精确可调的输出电压(±0
来源:Advanced Functional Materials
时间:2025-09-24
-
受生物启发的宽视野视觉神经元,采用超低信息损失群体编码技术实现
摘要 现代神经形态系统在模拟生物视觉方面面临关键瓶颈,尤其是在协调宽频谱感知、无失真编码和群体级信号处理方面。受到猕猴视觉神经元随机-弹性群体编码机制的启发,研究人员开发了一种先进的视觉神经元原型,该原型结合了光电多刺激场效应晶体管和创新性的并行阈值切换架构。这种视觉神经元将宽带光检测(350–1000纳米)与仿生式脉冲群体编码集成在单片架构中。场效应晶体管中的光敏MoSe2/MoS2异质结区域将视觉感知范围从紫外光扩展到红外光(从350–700纳米增加到350–1000纳米),使感知范围扩大了一倍。同时,在相同条件下,光电流响应
来源:Advanced Materials
时间:2025-09-24
-
综述:物理疗法对患有颞下颌关节紊乱的慢性头痛患者的疗效:一项系统评价
慢性头痛(CH)是一种影响全球约10亿人口的常见健康问题,女性患病率是男性的三到五倍。这种疾病的经济负担也相当巨大,仅在欧洲地区,每年的医疗和社会成本就高达173亿欧元。慢性头痛不仅对个人的生活质量造成严重影响,还导致工作效率下降、压力增加以及长期缺勤等问题。因此,寻找有效的非药物治疗方法,尤其是物理治疗,成为当前研究的重要方向。近年来,研究发现慢性头痛与颞下颌关节紊乱(TMD)之间存在紧密联系。TMD是一种涉及面部、下颌关节及颈部肌肉的慢性疼痛性疾病,其症状包括下颌运动受限、关节噪音、咀嚼肌疼痛等。而慢性头痛则可能与TMD的肌张力异常、神经敏感性增强及心理因素有关。因此,物理治疗作为一种非侵
来源:Frontiers in Rehabilitation Sciences
时间:2025-09-24
-
关于青少年和成年人在社交媒体反馈循环中自我价值感反应的比较研究
社会媒体平台的广泛使用深刻地改变了个体自我反思和身份构建的方式。在这些平台上,用户能够通过点赞、分享和评论等反馈形式,实时感知社会评价。这种反馈机制不仅强化了自我认同,还可能影响个体的自尊水平。然而,尽管已有大量研究探讨了社会媒体对心理健康的总体影响,但针对不同年龄群体(尤其是青少年与成年人)在数字反馈背景下自尊调节机制的比较研究仍显不足。本研究旨在填补这一空白,通过分析反馈的情感倾向、社会比较倾向以及自我呈现的真实性,探讨青少年和成年人在面对社会媒体反馈时,其自尊变化的差异及其背后的认知和情感机制。研究背景指出,青少年时期是一个自我认知和社会评价高度敏感的阶段。由于大脑神经系统的发育不平衡,
来源:Frontiers in Psychology
时间:2025-09-24
-
一个自下而上的隔膜抑制性回路介导了对饮水的预期控制
摘要饮水行为不仅受到体内稳态机制的调节,而且在血液渗透压发生变化之前也会迅速做出调整,这种现象被称为“预期性口渴满足”。体内稳态信号与预期性信号在室管膜下器官(subfornical organ, SFO)中汇聚;然而,将外周信息传递至SFO的神经通路在血液成分发生变化之前的具体机制尚未完全明了。本研究揭示了一条从内侧隔(medial septum, MS)到SFO的抑制性通路,该通路参与小鼠预期性饮水行为的调控。内侧隔中的γ-氨基丁酸(GABA)能神经元通过整合口腔信号和胃肠道信号来编码口渴满足状态。这些神经元接收来自旁桥核(parabrachial nucleus)的输入,并将信息传递给S
来源:Nature Neuroscience
时间:2025-09-23
-
鼻腔金黄色葡萄球菌携带通过降解性激素促进小鼠抑郁行为
抑郁症是一种复杂的多因素疾病,给全球数亿人带来巨大痛苦和经济负担。近年来,肠道微生物组与抑郁症的关联研究取得了显著进展,但鼻腔作为与大脑直接相连的独特解剖部位,其微生物组在神经系统疾病中的作用却鲜有研究。鼻腔微生物可能通过产生代谢物直接影响大脑功能,这为理解抑郁症的发病机制提供了新的研究方向。在这项发表于《Nature Microbiology》的研究中,研究人员首次系统地探讨了鼻腔微生物组与抑郁症之间的因果关系,特别聚焦于鼻腔常见定植菌金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的作用机制。研究团队采用了多组学技术结合动物模型验证的研究策略,包括16S rRNA全长测序、非靶
来源:Nature Microbiology
时间:2025-09-23
-
神经脂质图谱:神经退行性疾病脂质组学资源揭示APOE4通过胆固醇酯积累抑制星形胶质细胞免疫反应
大脑作为人体中脂质最丰富的器官之一,高度依赖于正常的脂质稳态。近年来,脂质代谢改变已被证实与多种神经退行性疾病密切相关,包括阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)、亨廷顿病、脊髓小脑共济失调、肌萎缩侧索硬化症(ALS)和额颞叶痴呆(FTD)等。特别是在AD中,载脂蛋白E(APOE)基因的ε4等位基因(APOE4)是最主要的遗传风险因素,能将AD风险提高3-14倍。然而,由于脂质分子的复杂性和缺乏标准化工具,研究人员对特定脂质种类及其下游通路在各种神经退行性疾病中的具体作用了解甚少。为了促进跨脑疾病的比较脂质组学研究,研究人员建立了一个名为"神经脂质图谱(Neurolipid Atlas)"的数
来源:Nature Metabolism
时间:2025-09-23
-
认知过程中代谢与神经血管时间尺度的解耦:揭示兴奋抑制平衡动力学与脑网络动态的协同演化
引言:认知过程的神经化学基础人脑功能依赖于兴奋性神经递质谷氨酸(Glutamate)与抑制性神经递质γ-氨基丁酸(GABA)之间的精细平衡,这一机制被称为兴奋抑制平衡(Excitation-Inhibition Balance, EIB)。EIB是维持认知功能与突触可塑性的核心机制,其失衡与多种神经精神疾病密切相关。尽管已有研究关注静态的兴奋抑制环路,但其动态交互作用及其在人类认知中的意义仍待深入探索。关键问题包括:EIB动力学如何影响支持认知过程的功能连接网络?这些变化发生在快速(秒级)还是缓慢(分钟级)的时间尺度上?近年来,临床前研究已证实体内EIB绘制的可行性及其认知相关性,但人类非侵入
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-09-23
-
隐藏的基因技巧让蚂蚁的嗅觉超级精确
蚂蚁的社会是建立在气味之上的。信息素引导昆虫寻找食物,警告它们有捕食者,并调节它们聚居地的节奏。这种化学通讯系统由一个简单的规则控制:一个受体,一个神经元。蚂蚁的基因组包含数百个气味受体基因,每个基因都编码一种针对特定化学物质的受体。如果一个神经元同时表达多个受体,到达大脑的信息就会被打乱,蚂蚁就会失去灵敏的嗅觉。现在,研究克隆攻击蚁的科学家们发现了一个独特的过程,即每个神经元从庞大的基因库中选择一个单一的气味受体。这一发现发表在《Current Biology》杂志上,解决了蚂蚁如何保持感官信号清晰的长期谜团。“我们正在描述一种基因调控的新形式,”洛克菲勒大学社会进化与行为实验室的负责人丹尼
来源:Current Biology
时间:2025-09-23
-
剪接因子SF1杂合变异导致神经发育障碍的机制研究与临床意义
研究发现,在神经系统发育过程中高度活跃的选择性剪接(alternative splicing)调控着神经发生(neurogenesis)和突触形成(synaptogenesis)等关键生物学过程。剪接因子1(Splicing Factor 1, SF1)作为剪接体核心组分,负责识别3′剪接位点并参与早期剪接体组装。研究人员发现多名携带SF1基因新生杂合致病性变异(de novo heterozygous variants)的个体,均表现出严重程度不一的神经发育障碍,且多伴有自闭特质及其他非特异性症状。功能实验表明,SF1功能缺陷会显著扰乱神经祖细胞(neural progenitor cell
-
内嗅皮层斜坡动态如何重塑海马记忆与空间认知的计算理论?
在神经科学领域,海马-内嗅皮层系统长期以来被视为记忆与空间认知的核心枢纽。经典理论建立在局部稀疏编码(sparse coding)基础上,例如海马中的位置细胞(place cells)和内嗅皮层中的网格细胞(grid cells)、边界细胞(border cells)和物体细胞(object cells),这些细胞仅在特定空间位置或认知情境下激活,形成离散且高效的表征。然而,这种范式是否足以解释内嗅皮层在所有认知任务中的复杂功能,仍存在争议。近年来,越来越多的实验证据表明,内嗅皮层神经元还表现出另一种活动模式——斜坡动态(ramping dynamics),即神经元的放电频率在行为相关的边界之
来源:TRENDS IN Neurosciences
时间:2025-09-23
-
NR3C1介导的表观遗传调控抑制小鼠星形胶质细胞免疫反应及其在发育关键期的作用
在神经科学领域,星形胶质细胞作为中枢神经系统中最丰富的胶质细胞,长期以来被认为仅仅是神经元的支持细胞。然而近年来的研究发现,这些细胞在脑功能维持和疾病发生中扮演着远比想象中更为重要的角色。从维持血脑屏障完整性到调节突触可塑性,从代谢支持到免疫应答,星形胶质细胞的功能多样性令人惊叹。但令人困惑的是,尽管星形胶质细胞在多种脑疾病中都表现出异常反应,其在特定疾病中选择性易感的机制却始终是个未解之谜。更值得深思的是,越来越多的证据表明神经发育障碍和神经退行性疾病可能与星形胶质细胞的功能失调密切相关。然而,星形胶质细胞功能障碍最初是如何产生的?发育过程中的基因调控网络又在这一过程中扮演什么角色?这些问题
来源:Nature Communications
时间:2025-09-23
-
基于电场建模荟萃分析绘制精神分裂症跨症状通用与症状特异性经颅磁刺激靶点图谱
精神分裂症作为一种慢性致残性精神疾病,全球患病率约1%,其临床表现复杂多元,包括幻觉妄想等阳性症状、情感淡漠等阴性症状以及工作记忆受损等认知缺陷。尽管抗精神病药物对阳性症状有一定疗效,但对阴性和认知症状改善有限,甚至可能加重这些缺陷,凸显出对替代干预手段的迫切需求。经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS)作为一种非侵入性神经调控技术,通过电磁脉冲调节神经活动,在靶向症状特异性神经环路方面展现出潜力。然而,由于TMS研究存在刺激靶点、频率参数及线圈定位等方面的巨大异质性,迄今缺乏跨症状维度的优化刺激靶点框架,阻碍了其临床转化效率。为此,Lorin
来源:Molecular Psychiatry
时间:2025-09-23
-
CM-aGPi网络在抽动秽语综合征抽动生成中的作用:低频同步与丘脑-基底节通路机制解析
方法研究纳入6名19-32岁的难治性抽动秽语综合征(TS)患者,在接受双侧CM thalamic nucleus和aGPi子区电极植入后,通过连接Medtronic Percept PC神经刺激器进行同步双靶点局部场电位(LFP)记录。手术计划采用DISTAL图谱规划aGPi,THOMAS与Schaltenbrand-Bailey图谱叠加规划CM,并通过弥散张量成像生物物理场模型优化电极轨迹。术后通过CT与术前MRI配准确认电极位置。LFP信号以250 Hz采样频率记录,采用双极感应配置,同步采集八通道无线肌电(EMG)信号和1080p高清视频数据。在术后前三个月每月进行无刺激状态下的行为任务
来源:Movement Disorders
时间:2025-09-23
-
Adaptaquin通过破坏铁与胆固醇代谢选择性靶向胶质瘤干细胞
引言胶质母细胞瘤(GBM)作为最常见且高度致死性的脑肿瘤,占所有原发性脑和恶性中枢神经系统(CNS)肿瘤的50%,年年龄调整发病率为每10万人3.19至4.17例。GBM预后极差,平均生存期仅为10至20个月,仅有5%的患者能够达到5年的长期生存。标准疗法包括手术切除、放疗和替莫唑胺(TMZ)化疗,然而这些治疗在延长患者生存期的同时,85%的长期存活者会遭受神经系统后遗症,因为颅脑放疗或TMZ同样具有神经退行性副作用。因此,寻找既能靶向胶质瘤干细胞(GSCs)又具有神经保护作用的新型药物类别显得尤为重要。胶质母细胞瘤具有高代谢活性、高增殖和高迁移特性。患者肿瘤中表现出胆固醇摄取和铁代谢水平升高
来源:Molecular Oncology
时间:2025-09-23