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髋关节外骨骼辅助 locomotion 中肌肉协同模式相似性与适应性表征及其对神经肌肉控制机制的启示
2 方法2.1 外骨骼系统本研究采用的双侧髋关节外骨骼是徐等人(2023)原型的增强版本,系统架构包含六大模块:机械结构、绑带接口、控制单元、电机关节总成、运动感知系统和电源模块。该系统总质量为4.95 kg,可为髋关节屈伸运动提供23 Nm的额定扭矩。机器人髋关节机构集成伺服电机(Maxon EC 90 Flat)、定制行星齿轮减速器和电机驱动器(ESCON 50/5)。运动感知系统包含安装于大腿前侧的两个惯性测量单元(IMU, JY901),整个系统由24V锂电池组供电并通过专用微控制器单元控制。2.2 控制架构控制框架分为高层控制(识别人体行走状态并生成期望扭矩曲线)和低层控制(确保扭矩
来源:Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
时间:2025-09-20
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阿西替尼与地西泮在PTZ点燃模型中抗癫痫作用机制差异及海马结构重塑研究
癫痫是一种以异常神经元同步放电为特征的神经系统疾病,其发病机制涉及神经功能单元(NFU)的破坏和血脑屏障(BBB)通透性改变。近年来研究发现,血管生成(Angiogenesis)和神经退行性病变在慢性癫痫发展中扮演关键角色,尤其是血管内皮生长因子(VEGF)通过酪氨酸激酶(Tyr-kinase)通路促进BBB破坏,进而导致癫痫耐药性产生。尽管酪氨酸激酶抑制剂(如抗肿瘤药阿西替尼)已被证实具有抗癫痫潜力,但其作用机制与经典GABA能药物(如地西泮)的差异及在疾病不同阶段的疗效变化尚不明确。为探究上述问题,研究团队在《IBRO Neuroscience Reports》发表论文,采用PTZ(戊四氮
来源:IBRO Neuroscience Reports
时间:2025-09-20
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阿尔茨海默病模型小鼠海马兴奋性与抑制性突触连接紊乱及其对认知功能的影响
阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)作为最常见的神经退行性疾病,其发病机制一直是神经科学领域的研究热点。尽管家族性AD的致病机制相对明确,与淀粉样前体蛋白(APP)和早老素(presenilin)基因突变导致的Aβ过度产生密切相关,但散发性AD的发病诱因仍不清晰。近年来,大脑皮层和海马网络的过度兴奋现象在AD患者和动物模型中备受关注,甚至被认为是驱动疾病进展的关键因素。这种异常兴奋性可能与Aβ的神经毒性作用形成恶性循环:神经元活动促进Aβ生成,而Aβ又进一步增强神经元兴奋性。然而,这种过度兴奋背后的形态学基础,特别是突触水平的精细变化,尚未得到系统阐释。为了解决这一问
来源:IBRO Neuroscience Reports
时间:2025-09-20
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分娩硬膜外镇痛相关皮肤交感神经阻滞的准实验研究:揭示其与母体高热的新机制
38°C)的风险显著增加。这种硬膜外相关母体高热(ERMH)不仅关系到产妇舒适度,更与一系列不良母婴结局相关,包括抗生素使用率升高、手术助产增加、新生儿ICU入住率上升以及新生儿脑损伤风险增大。尽管这种现象已被临床广泛观察,但其潜在机制至今未明。一个主流理论认为,硬膜外麻醉可能通过阻断皮肤交感神经功能,影响产妇的体温调节能力。人类皮肤交感神经系统通过双重通路调节体温:去甲肾上腺素能通路负责血管收缩,在冷应激和热中性条件下活跃;胆碱能通路则负责主动血管舒张和排汗,在热应激状态下激活。分娩本身是一种热应激状态——胎儿代谢和子宫、骨骼肌收缩使产热增加达57%,在这种情况下,机体需要通过胆碱能交感神经
来源:The Breast
时间:2025-09-20
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中老年人伤害性可塑性疼痛与执行功能下降的纵向关联研究
慢性疼痛患者常主诉认知功能下降,这种被称为"脑雾"(brain fog)的现象在伤害性可塑性疼痛(nociplastic pain)人群中尤为显著。伤害性可塑性疼痛作为国际疼痛研究协会(IASP)最新定义的疼痛分类,其特征是疼痛处理功能失调,而无明确的外周伤害性感受器激活或躯体感觉系统损伤,常见于纤维肌痛、慢性紧张型头痛和肠易激综合征等疾病。尽管患者主观认知抱怨普遍,但疼痛与客观执行功能(executive function)下降的关联机制尚未明确,特别是纵向维度上的因果关系更是迷雾重重。执行功能作为高阶认知过程,涵盖工作记忆(working memory)、认知灵活性(cognitive f
来源:The Breast
时间:2025-09-20
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鲑鱼与磷虾磷脂:富含Omega-3的天然纳米载体在生物活性递送系统中的理化特性与健康应用研究
研究亮点本研究强调鱼类副产物(鲑鱼头Salmo salar)和磷虾(南极磷虾Euphausia superba)的增值化利用可生产天然富含长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFAs)的纳米脂质体,尤其富含具有心血管和神经退行性疾病预防价值的EPA和DHA。两种资源均呈现高极性脂质比例(超过总脂含量的65%),需要通过精密控制的提取工艺(包括酶法处理和丙酮分级纯化)以获得最佳品质的磷脂组分。结论本研究凸显鲑鱼头和磷虾作为海洋副产物,是可持续的极性脂质来源,天然富含EPA、DHA和虾青素(主要类胡萝卜素,具有公认的抗氧化特性),兼具功能性与营养益处。这充分展现了它们在食品、营养保健品和健康应用中开发脂质
来源:Biochimie
时间:2025-09-20
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认知负荷下解释水平调控经济决策的神经行为学机制研究
在经济决策研究中,一个长期存在的谜题是:为什么人们在认知资源受限时往往会做出更冒险或更保守的决策?解释水平理论(Construal Level Theory, CLT)为此提供了重要视角,该理论认为人们对事件的心理距离会影响其信息处理方式——高解释水平("为什么"的抽象思考)促进全局性思维,低解释水平("怎么做"的具体思考)则关注细节实施。然而,关于解释水平如何影响风险决策的研究存在显著矛盾:有些研究发现高解释水平导致更多风险寻求,另一些研究则发现相反结果。这种不一致性在认知负荷条件下尤为明显,因为认知负荷会削弱执行功能,改变决策模式。更复杂的是,自我控制、金融素养等个体差异因素与解释水平可能
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-09-20
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基于SCN包裹Co@NiO纳米传感器实时电化学检测小鼠脑匀浆中抗坏血酸的研究及其在神经退行性疾病早期诊断中的应用
Chemicals and Reagents所有用于电极制备和电化学研究的化学试剂均为分析级,无需进一步纯化。使用材料包括:六水合硝酸镍(Ni(NO3)2-6H2O)、磷酸氢二铵((NH4)2HPO4)、六水合硝酸钴(Co(NO3)2·6H2O)、多巴胺(C8H11NO2)、硫脲(SC(NH2)2)、乙醇(C2H5OH)、铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])、亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])及石墨铅笔电极(GPE)。Surface Modification of Co@NiO将1g硫脲加入Co@NiO中磁力搅拌15分钟,随后加入0.025g多巴胺继续搅拌1小时。反应溶液在140°C条件下水热
来源:Analytical Biochemistry
时间:2025-09-20
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乙醛介导线粒体功能障碍在酒精残留效应中的分子机制:聚焦小鼠大脑皮层突触
Highlight酒精残留效应对生理和认知功能造成显著负担,但其机制尚未明确。本研究探讨乙醇主要代谢物乙醛在醉酒发作期间导致线粒体功能障碍和突触损伤的作用。通过小鼠模型,我们评估了乙醇(3.8 g/kg)和酒精脱氢酶抑制剂4-甲基吡唑(4-MP)对大脑皮层突触体的影响。乙醇暴露显著提升血清乙醛水平(较对照组p<0.05),并诱发线粒体功能障碍,表现为呼吸受损(基础O2摄取降低30%)、线粒体膜去极化和ATP产量减少(降低50%)。4-MP预处理可缓解这些效应,使乙醛水平正常化并部分恢复线粒体功能。值得注意的是,乙醇下调突触蛋白(nNOS、GluN2B、PSD-95;p<0.05),但4-MP未
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AAV9介导中枢神经系统靶向基因治疗中细胞特异性启动子的比较分析与新型GFAP截短启动子gfa1405的开发
神经系统疾病是全球致残和死亡的主要原因之一,其中罕见神经发育障碍主要影响儿童,通常由单基因遗传突变引起。基因治疗作为解决遗传缺陷的有效手段,腺相关病毒(AAV)因其 favourable 特性成为主要病毒递送载体,其中AAV9血清型以高效中枢神经系统转导和血脑屏障穿透能力著称。然而,AAV载体有限的4.7-4.8 kb包装容量与启动子尺寸之间存在矛盾:泛在性启动子如CAG(CMV增强子/鸡β-肌动蛋白杂交启动子)虽然驱动广泛表达,但缺乏细胞特异性;而细胞特异性启动子虽能提高靶向精度,但往往尺寸较大,限制了治疗性转基因的装载空间。为解决这一关键问题,研究团队开展了AAV9介导中枢神经系统靶向治疗
来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development
时间:2025-09-20
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纪念劳拉·弗罗斯特:质粒生物学领域的杰出贡献者与良师益友
在微生物遗传学研究领域,质粒接合机制一直是揭示细菌耐药性传播的关键科学问题。劳拉·弗罗斯特(Laura Frost)教授毕生致力于破解这一科学难题,她通过系统性研究F-like质粒的接合转移机制,为理解细菌间遗传物质交换提供了重要理论支撑。其研究工作不仅揭示了接合菌毛的结构功能关系,更为控制病原菌耐药性传播提供了潜在干预靶点。本研究采用多学科交叉技术手段,主要包括:1)蛋白质生物化学分析技术用于Tra蛋白功能表征;2)电子显微镜(electron microscopy)观察菌毛超微结构;3)DNA测序(DNA sequencing)技术解析tra基因序列;4)细菌遗传学(bacterial g
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左中颞回神经表征不稳定性与汉语儿童第二语言阅读困难关联研究
Highlights• 左中颞回(MTG)的表征不稳定性特异性地与第二语言(L2)阅读困难相关。• 左中颞回的表征稳定性与L2阅读能力呈正相关。• 左颞顶叶区域(left temporoparietal region)的表征独特性差异在L1和L2阅读困难中均存在。Discussion本研究从表征稳定性(representational stability)和表征独特性(representational distinctiveness)的视角,探讨了第一语言(L1)和第二语言(L2)阅读困难是否存在普遍性或特异性的神经差异。我们将儿童分为四组(即PB、PC、PE和TD组),发现第二语言阅读时左中
来源:Neuroscience
时间:2025-09-20
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唐氏综合征小鼠模型TcMAC21揭示癫痫易感性增强与新皮层兴奋性机制
HighlightTcMAC21小鼠表现出对氟罗西醇诱导的强直-阵挛发作易感性增强,并具有年龄依赖性的新皮层兴奋性升高特征。Materials and methods所有实验程序均经约翰霍普金斯大学(JHU)机构动物护理与使用委员会及生物安全委员会批准。TcMAC21 mice exhibit increased susceptibility to flurothyl-induced tonic-clonic seizures我们前期研究发现TcMAC21小鼠对婴儿痉挛症(IS)样发作易感性增加。为验证其是否对DS患者另一种常见发作类型——强直-阵挛发作敏感,我们采用GABAA受体拮抗剂氟罗西
来源:Neuroscience
时间:2025-09-20
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Hcn2b离子通道缺失导致斑马鱼运动与社交行为异常:为HCN2相关神经疾病提供新型模型
在神经科学领域,超极化激活的环核苷酸门控离子通道(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels, HCN)一直是心脏起搏和神经元节律性放电研究的核心焦点。这类通道通过调控If(心脏)和Ih(神经元)电流,在维持心律、调节神经元兴奋性和突触可塑性中发挥关键作用。哺乳动物体内存在四种HCN亚型(HCN1-4),其中HCN2亚型的突变与癫痫、心律失常及多种神经精神疾病密切相关。尽管小鼠模型研究已证实HCN2缺失会导致自发性癫痫发作,但关于其在社交行为和昼夜节律调控中的作用仍存在研究空白。斑马鱼(Danio rerio)因其胚
来源:Neuroscience
时间:2025-09-20
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综述:人工智能与阿尔茨海默病小分子治疗及精准医疗的神经化学整合研究
引言阿尔茨海默病(AD)是一种主要影响老年人群的进展性神经退行性疾病,以认知功能损害、记忆丧失和功能衰退为特征。自1906年Alois Alzheimer首次描述该病以来,AD已成为全球最重要的公共卫生挑战之一。目前全球痴呆患者超过5500万,其中AD占比达60–70%,随着人口老龄化加剧,预计2050年患者数量将增长两倍。AD的病理特征包括细胞外淀粉样蛋白β(Aβ)斑块沉积、细胞内过度磷酸化Tau蛋白形成的神经原纤维缠结、突触功能障碍、线粒体异常、神经炎症和神经元死亡。遗传因素(如APP、PSEN1、PSEN2基因突变及APOE ε4等位基因)与散发性AD的环境、生活方式因素共同构成疾病发生
来源:Neuroscience
时间:2025-09-20
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SHQ1神经发育变异调控神经母细胞瘤细胞凋亡、内质网应激与氧化应激的机制研究
Highlight本研究首次将时序模式电刺激(ES)应用于化学诱导癫痫活动的幼鼠海马切片,揭示ES通过GABA能通路调控癫痫样放电的机制。Experimental animals实验使用7–10日龄雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,购自北京维通利华实验动物技术有限公司(质量许可证号:SCXK-2019–0002)。动物饲养环境采用12小时光暗循环,湿度保持在50% ± 10%,温度恒定。ES was applied at different temporal phases of the EDs研究结果表明:当ES施加于放电信号的起始和终点时,正常脑切片与ES后的间歇性放电(IDs)
来源:Neuroscience
时间:2025-09-20
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社会再群化通过逆转前额叶PV神经元周围网络(PNNs)异常修复断奶后社交隔离诱导的雄性小鼠社交行为缺陷
早期生活阶段的社交体验对神经系统的成熟和个体行为发展具有深远影响。越来越多的证据表明,青少年期社交剥夺不仅会导致长期行为异常,还可能增加罹患神经精神疾病的风险,例如焦虑症、抑郁症、精神分裂症和自闭症谱系障碍。特别是在COVID-19大流行期间,许多儿童和青少年经历了长时间的社交隔离,这为他们后来的心理适应和社会行为带来严峻挑战。尽管临床观察和动物模型均提示,早期社交隔离可引起多种行为缺陷,但其背后的神经生物学机制,尤其是关键细胞和分子层面的变化,仍不完全清楚。近年来,表达小白蛋白(Parvalbumin, PV)的GABA能中间神经元及其周围的细胞外基质结构——周围神经元网络(Perineur
来源:Neuroscience
时间:2025-09-20
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基于微电极阵列与人工智能技术探究左旋肉碱对心肌生物电活动的影响机制及其临床转化潜力
本研究通过微电极阵列(Microelectrode Arrays)记录离体大鼠心肌在左旋肉碱(L-Carnitine)和肾上腺素作用下的多通道电信号,并首次采用基于U-Net架构的神经网络模型进行一维信号分割,精准定位电信号激活时间点。结果表明:作为体内脂肪酸氧化关键物质的左旋肉碱,其外源性补充会显著降低心率、心肌兴奋传导速度、冠脉血流强度以及心脏对肾上腺素的生理响应能力。该研究建立的智能分析方法有望转化应用于临床心脏电生理检查(Electrophysiology Study),为人类心脏疾病的机制研究和诊断提供新技术支撑。图文摘要显示,神经网络模型可实现微电极阵列数据的自动化分析,有效解析心
来源:Journal of Cardiovascular Translational Research
时间:2025-09-20
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中国老年人认知障碍二十年趋势分析(2002-2022):COVID-19大流行的显著影响与公共卫生启示
随着全球人口老龄化不断加剧,认知障碍(Cognitive Impairment, CI)作为多种痴呆类型的核心症状,正逐渐成为严峻的公共健康问题。尤其在中低收入国家,相关研究和数据仍较为匮乏,而中国作为世界上老年人口最多的国家,其认知障碍疾病负担及长期趋势亟需科学评估。更值得注意的是,COVID-19大流行是否对认知健康产生长期影响,已成为国际医学界关注的焦点。在这一背景下,一项发表在《The Journal of Prevention of Alzheimer's Disease》的研究,首次利用跨越二十年的全国性数据,揭示了中国老年人认知障碍的演变轨迹及疫情带来的冲击。为系统评估CI患病率
来源:The Journal of Prevention of Alzheimer's Disease
时间:2025-09-20
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芫荽叶通过脑肠轴改善帕金森病模型脑肠病理的机制研究
Highlight芫荽叶提取物(CE)在帕金森病(PD)模型中展现多维度神经保护作用:改善运动缺陷、抑制神经炎症、调节肠道菌群,并阻断α-突触核蛋白(α-syn)从肠向脑的病理迁移。Effects of CE on MPTP-induced motor symptoms and dopaminergic neuronal loss in mice通过抓力测试、旋转杆和爬杆实验评估发现,CE(30和100 mg/kg)剂量依赖性地改善MPTP诱导的小鼠运动缺陷。其中MPTP+CE 100组抓力强度提升至2.75±0.06 N(MPTP组仅2.31±0.05 N),旋转杆停留时间延长2.36倍,爬
来源:The Journal of Nutritional Biochemistry
时间:2025-09-20