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基于概率通道剪枝的动态网络压缩方法研究:在深度卷积神经网络中的高效参数优化与应用
亮点我们提出了一种可插拔的概率连接模块(connectivity module),通过动态激活/停用通道连接实现训练中剪枝(pruning),无需微调(fine-tuning)。实验表明,该方法在ResNet-56和VGG-19上分别减少52.76%和46.05%参数量的同时,准确率反而提升0.19%和0.3%。创新方法1.卷积分解技术:将标准卷积分解为深度可分离卷积(depth-wise conv)与概率连接模块的组合,显著诱导稀疏性2.资源感知正则化:利用连接模块的概率特性,通过调节阈值精确控制压缩率3.动态探索优势:停用通道可因权重更新重新激活,避免传统剪枝-训练交替导致的局部最优陷阱实
来源:Neural Networks
时间:2025-09-07
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基于历史信息追踪的个性化联邦学习新方法FedLFH:解决非独立同分布数据下的性能退化难题
亮点• 聚焦个性化联邦学习(pFL),揭示历史信息对模型个性化的关键价值• 提出FedLFH创新框架,通过历史信息追踪消除本地性能退化现象• 在异构数据场景下全面验证,性能显著超越12种前沿方法个性化联邦学习研究进展FedAvg(McMahan等,2017)开创了联邦学习(FL)的分布式训练范式,FedProx通过正则化提升稳定性,SCAFFOLD利用梯度校正缓解模型漂移。针对统计异质性问题,当前pFL方法主要分为四大类:正则化方法(如FedAMP)、元学习方法(如Per-FedAvg)、局部聚合方法(如FedFomo)以及个性化头部设置方法(如FedRep)。方法设计FedLFH框架包含两大
来源:Neural Networks
时间:2025-09-07
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基于小波包分解的频率域后门攻击:低投毒率下的高效隐蔽威胁
Highlight本研究通过小波包分解(WPD)揭示了深度神经网络(DNN)在频域的学习机制,提出关键频域区域定位方法,并据此开发出具有极强隐蔽性和抗防御能力的WPDA攻击。实验显示,该方法在CIFAR-10数据集仅需2个污染样本(0.004%投毒率)即可达到98.12%攻击成功率,显著优于现有方案。Section snippets后门攻击当前后门攻击主要通过数据投毒(如Chen等人工作)、模型参数操控或训练过程干预实现。WPDA创新性地将攻击维度扩展至频域,通过WPD分解获得多尺度频域特征图,为触发器设计提供新思路。Preliminary小波包分解(WPD)克服了传统小波分解仅处理低频信号的
来源:Neural Networks
时间:2025-09-07
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跨模态渐进式特征增强网络:基于外部语义到内部语义的图像文本检索新方法
Highlight亮点• 图像文本对中的语义线索包含"球"、"帽子"、"球拍"等概念。方法(a)由于仅依赖内部语义线索(ISC),难以准确捕捉图像区域与词汇的匹配关系,导致相同形状语义概念间的相似度评分偏低。而方法(b)通过统计模式识别出"球"与"球拍"的强相关性,有效缩小了相同形状语义概念间的距离。• 相比单模态ESC,我们提出的SFE网络在第一步就利用跨模态ESC,能够充分挖掘"球网"、"裁判"等补充语义概念,从而更全面理解"网球比赛"场景。这使得"球"与"球拍"的相似度因其与场景的强相关性而提升,而"帽子"与两者的相似度则因其弱相关性而降低。在第二步,外部语义线索传播的有用信息进一步提升
来源:Neural Networks
时间:2025-09-07
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数据量与多样性对基于先进机器学习模型的EEG病理检测影响研究
脑电图(EEG)作为非侵入式监测脑电活动的重要手段,在癫痫识别、脑机接口等领域应用广泛。然而,EEG信号的非线性、非平稳特性使其自动分析面临巨大挑战。更棘手的是,临床EEG数据常存在两大瓶颈:一是公开数据集规模有限(如TUH仅含2,993条记录),二是多中心数据因设备、标注标准差异导致严重异构性。既往研究表明,在单一机构数据上训练的模型,面对新机构数据时性能可能骤降10%-20%。这引发核心矛盾:临床需要泛化性强的通用模型,但数据“质”与“量”如何权衡仍是未解难题。波兰华沙大学团队在《Neural Networks》发表的研究中,首次系统性探索了数据规模与多样性对EEG病理检测的影响。研究采用
来源:Neural Networks
时间:2025-09-07
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基于案例学习与好奇心驱动的协作多智能体双驱优化研究
亮点本文提出CERE-CTDE框架,通过双驱机制突破多智能体协作的探索瓶颈:RND模块像"好奇心探测器"持续寻找环境新奇点,而CBR系统则如同"战术档案馆"智能复用历史最优策略。这种动态平衡使智能体在星际争霸(SMAC)战场上既能冒险发现新战术,又能稳健执行经典战法。CBR在多智能体协作中的应用案例推理(CBR)作为"经验型指挥官",其四步循环——检索(Retrieve)、复用(Reuse)、修正(Revise)、保留(Retain)——让智能体团队像老兵连队般高效。当遭遇新敌情时,系统自动匹配历史相似战例(如2v2包抄战术),经适应性调整后形成新解决方案,这种机制显著降低了传统MADRL的"
来源:Neural Networks
时间:2025-09-07
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Blinatumomab治疗伴合并症的CD19+急性白血病患者的疗效与安全性:突破临床试验排除标准的真实世界证据
在血液肿瘤治疗领域,CD19靶向的双特异性抗体Blinatumomab已成为B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALL)的重要治疗选择。然而,既往临床试验出于安全考虑,将合并肝功能异常、肾功能不全、中枢神经系统(CNS)病变等基础疾病的患者排除在外,导致这类特殊人群的用药缺乏循证依据。随着Blinatumomab在临床实践中广泛应用,约翰霍普金斯大学医学院的J. Preston Claiborne团队在《Leukemia Research》发表的研究,首次系统回答了这一关键问题。研究团队通过单中心回顾性队列分析,纳入34例因合并症被排除在临床试验外的CD19+急性白血病患者,包括肝功能异常(23.5
来源:Leukemia Research
时间:2025-09-07
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终纹床核CRF与GABA释放对小鼠乙醇自主摄入的性别差异化调控机制研究
在当今社会,酒精滥用导致的健康问题日益严峻。美国约有6.4%人群符合酒精使用障碍(AUD)诊断标准,其中女性患者增长率显著高于男性。传统研究认为,应激相关神经肽促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)通过终纹床核(BNST)神经元促进酒精依赖发展,但该脑区CRF神经元同时释放抑制性递质GABA的协同作用机制尚不明确。这种"一神经元多递质"的特性给精准干预带来挑战——究竟是CRF、GABA还是二者共同调控酒精摄入?这一科学问题的解答对开发针对性治疗策略至关重要。为破解这一难题,北卡罗来纳大学教堂山分校的Carol A. Gianessi团队在《Neuropsychopharmacology》发表创新研
来源:Neuropsychopharmacology
时间:2025-09-07
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7-酮胆固醇(7-KC):人类健康与食品安全的双重威胁——从代谢紊乱到疾病防控
Highlight7-酮胆固醇(7-KC)作为关键氧固醇:通过激活NF-κB和Nrf2信号通路,触发"炎症-氧化"级联反应,在代谢综合征和衰老相关疾病中扮演核心角色。其独特的7位酮基结构使其成为胆固醇氧化产物的"明星分子"。7-Ketocholesterol's Broad Impact on Intermediary Metabolism: Beyond Lipids7-KC对代谢网络的干扰堪称"代谢恐怖分子":不仅破坏低密度脂蛋白(LDL)氧化平衡,更跨界扰乱葡萄糖代谢和氨基酸稳态。它能像"分子扳手"一样卡住三羧酸(TCA)循环关键酶,导致能量工厂线粒体"罢工",同时激活内质网(ER)的"
来源:The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology
时间:2025-09-07
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高效标记透明化神经纤维组织的光片显微镜成像新技术HELF及其在中枢神经系统疾病研究中的应用
Highlight背景组织透明化技术(tissue clearing)与光片荧光显微镜(LSFM)结合,可实现无需物理切片的高分辨率三维生物结构成像。虽然该技术已广泛应用于神经科学领域研究脑结构与连接组,但在脊髓测绘中的应用仍受限,这对研究多发性硬化症(MS)等脱髓鞘疾病构成挑战。由于多数透明化方案会去除脂质,髓鞘可视化尤为困难,而传统免疫标记方法效果欠佳。新方法为突破这些限制,我们开发了名为HELF(高效神经纤维标记)的新方案:利用对富胆固醇膜具高亲和力的荧光标记氨基固醇trodusquemine,并辅以戊二醛二次固定。结果与现有方法对比测试显示,trodusquemine标记与多种透明化技
来源:Journal of Neuroscience Methods
时间:2025-09-07
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新生儿小鼠高纯度功能性脑微血管内皮细胞与神经元同步分离优化方案
Highlight突破性方法:我们开发的酶消化/牛血清白蛋白(BSA)密度梯度技术,首次实现从单只小鼠同步获取神经组织和微血管片段。神经组织通过过滤离心获得原代皮层神经元,微血管片段经胶原酶/分散酶消化和Percoll梯度离心分离BMECs,两种细胞分别培养于聚-L-赖氨酸和纤连蛋白包被的平板。细胞特性验证•BMECs:通过免疫荧光定量纯度,功能评估包括紧密连接表达、跨内皮电阻(TEER)、血管生成能力和分泌功能。•神经元:采用形态计量学、神经递质分泌检测及氧糖剥夺(OGD)敏感性分析。惊艳结果•原代BMECs在传代2-3代时粘附能力显著增强,血管生成能力完胜b.End3细胞系。•OGD处理后
来源:Journal of Neuroscience Methods
时间:2025-09-07
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综述:自动化脑电信号处理:面向脑机接口应用的预处理技术与子频带提取综合研究
引言脑电图(EEG)作为记录大脑电活动的黄金标准,在癫痫、抑郁、脑损伤等神经疾病诊断和脑机交互领域具有不可替代的作用。然而,微伏级的EEG信号极易受到眼动伪迹(EOG)、肌电干扰(EMG)和环境噪声的影响,这促使研究者开发了包括傅里叶变换和小波分析在内的多种预处理技术。文献回顾国际10-20电极放置系统是EEG采集的基石,Ag-AgCl电极可捕获0.5-100 Hz的神经电活动。研究表明,δ波(0.5-4 Hz)与深度睡眠相关,θ波(4-8 Hz)关联记忆编码,α波(8-13 Hz)反映放松状态,β波(13-30 Hz)参与主动思考,而γ波(>30 Hz)则与高阶认知功能密切相关。EEG
来源:Journal of Neuroscience Methods
时间:2025-09-07
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内侧隔区神经元转导效率比较:三种启动子(CAG、Synapsin和CHAT)在腺相关病毒载体中的表现
Highlight背景多数研究依赖CAG或人突触素(hSyn)等通用启动子转导脑神经元,但其对前脑胆碱能神经元的有效性尚不明确。新方法我们比较了携带绿色荧光蛋白(GFP)的AAV病毒在啮齿类动物内侧隔区(MSA)的转导效果,测试了CAG、hSyn和小鼠胆碱乙酰转移酶(CHAT)启动子对胆碱能(CHAT+)和PV+神经元的选择性。结果在小鼠和大鼠中,CAG和hSyn启动子对CHAT+神经元转导效率极低,但能有效标记PV+神经元。CHAT启动子在小鼠胆碱能神经元中表现中等,且几乎不靶向PV+细胞,但存在脱靶表达;在大鼠中,CHAT启动子对两类神经元均有中度转导,但多数GFP+细胞并非目标亚型。与现
来源:Journal of Neuroscience Methods
时间:2025-09-07
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临床外显子测序在非孤立性先天性肾脏和尿路畸形(CAKUT+)中的诊断效能及表型扩展研究
先天性肾脏和尿路畸形(CAKUT)是儿童肾衰竭的主要病因,每万名新生儿中就有4-100例发病。更复杂的是,约20-30%的CAKUT患者会合并其他器官异常或神经发育障碍(CAKUT+),这使得临床诊断和治疗面临巨大挑战。尽管已有超过100个基因被报道与CAKUT相关,但大多数CAKUT+患者仍无法获得明确的分子诊断。这种诊断困境部分源于对基因检测效能的疑虑,也反映出当前对CAKUT+相关基因认知的不足。针对这一临床痛点,E.Andres Rivera-MunoziD等研究团队在《European Journal of Human Genetics》发表了一项突破性研究。他们通过分析515例CA
来源:European Journal of Human Genetics
时间:2025-09-07
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EEG相位耦合模式:揭示睡眠阶段与意识水平降低的客观神经标记
人类睡眠过程中意识水平的动态变化一直是神经科学研究的核心问题。尽管1935年Loomis等就观察到睡眠脑电活动的整体性特征,但现行睡眠分期标准(AASM)仍主要依赖局部振荡功率的视觉评估,忽视了长程脑区信息交互的重要性。这种局限性使得对意识水平变化的客观量化存在空白。随着意识理论模型强调全脑信息整合的关键作用,德国基尔大学团队在《Brain Topography》发表的研究,首次系统评估了相位耦合指标作为睡眠相关意识状态客观标记的可行性。研究团队创新性地采用六种相位耦合指标(含振幅敏感型COH和纯相位型PLV),分析14名健康受试者同步EEG-fMRI数据中的NREM睡眠阶段(W-N3)。通过
来源:Brain Topography
时间:2025-09-07
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综述:亨廷顿舞蹈症的 therapeutics 新兴领域研究
Abstract亨廷顿病(HD)是一种常染色体显性遗传的神经退行性疾病,由HTT基因中CAG三核苷酸异常重复扩增引发。这种突变导致编码的亨廷顿蛋白(huntingtin)发生错误折叠,形成具有神经毒性的聚合体,进而引发运动障碍(如舞蹈样动作)、认知功能下降及精神症状的三联征。致病机制的多维解析核心病理机制涉及突变蛋白(mHTT)的"功能获得"与"功能丧失"双重效应:一方面,mHTT通过形成核内包涵体干扰转录调控,诱发线粒体功能障碍和突触可塑性异常;另一方面,野生型HTT蛋白的神经保护功能缺失加速神经元凋亡。环境因素如氧化应激会与CAG重复次数产生协同效应,40次以上重复者外显率可达100%。现
来源:Neurogenetics
时间:2025-09-07
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斑马鱼胚胎发育过程中Sh2b家族衔接蛋白的表达谱解析及其进化保守性研究
Highlight本研究通过氨基酸序列比对和系统进化树分析证实,SH2B家族蛋白的PH(pleckstrin homology)和SH2(Src homology 2)功能域在不同物种间具有高度保守性。Discussion研究显示,在斑马鱼早期发育阶段,sh2b1、sh2b2和sh2b3主要在大脑和眼部组织表达。这种表达模式与小鼠和人类大脑中的观察结果高度吻合,提示该家族基因在神经系统发育中的进化保守功能。特别值得注意的是,sh2b1在侧线神经丘(lln)支持细胞的特异性表达,为探索该蛋白在感觉器官发育中的作用提供了新线索。zebrafish husbandry成体斑马鱼饲养参照标准流程进行。
来源:Gene Expression Patterns
时间:2025-09-07
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微压炖煮鸭肉关键香气成分形成机制的新视角:基于挥发组学与脂质组学的解析
Highlight微压炖煮鸭肉展现出显著的脂肪香、青草香和肉香特征,其强度随炖煮时间递增。研究首次鉴定出29种关键香气成分,其中(E,E)-2,4-癸二烯醛是脂肪香的主要贡献者,同时被确定为区分不同样本的香气标志物。关键发现•香气动态变化:醛类(如(E,E)-2,4-癸二烯醛)和醇类(1-辛烯-3-醇)浓度随炖煮显著上升(表1-2),硫化物(二甲基三硫醚)赋予特征肉香。•脂质调控机制:•保留作用:甘油三酯(TG 16:0_18:1_18:2)和磷脂酰胆碱(PC 18:0_20:4)通过疏水作用"锁定"香气分子。•生成作用:含C18链的磷脂酰乙醇胺(PE 18:1_18:2)氧化裂解直接产生醛类
来源:Food Research International
时间:2025-09-07
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基于氮氟掺杂碳点的"开-关-开"荧光连续传感系统检测Au3+与L-半胱氨酸的研究
亮点本研究开发的N,F-CDs具有127 nm大斯托克斯位移和强荧光特性,与Au3+反应生成金纳米颗粒(AuNPs)导致荧光淬灭,而L-Cys可逆转该过程。这种独特的"开-关-开"响应机制为复杂环境中的双目标物检测提供了新思路。试剂与材料实验采用四乙烯五胺和四氟对苯二甲酸合成N,F-CDs,并选用20种氨基酸及重金属盐(Hg(NO3)2、NiCl2等)进行选择性验证。所有试剂购自上海阿拉丁生化科技公司等供应商。合成与表征通过水热法合成的N,F-CDs粒径约4.0 nm(TEM显示),XPS证实其含丰富羟基/氨基。与Au3+作用后形成的AuNPs复合物粒径增至7.25 nm,XRD谱图显示典型金
来源:Food Chemistry
时间:2025-09-07
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儿童癫痫执行功能与生活质量相关性研究:基于EpiTrack Junior筛查工具的横断面分析
亮点讨论本研究探讨了执行功能障碍对癫痫儿童健康相关生活质量(HRQoL)的影响。与既往主要依赖家长报告的研究(如Schraegle等2016年研究)不同,我们采用KINDL问卷同步采集儿童自评数据,首次发现执行功能受损患儿在"家庭"(儿童版:z=-2.759,校正p=0.042)和"朋友"(家长版:z=-3.645,校正p=0.007)维度得分显著降低,但在"自尊"维度却呈现矛盾性升高(z=-2.524)。这种"认知-情感分离现象"提示执行功能障碍可能通过不同神经心理通路影响生活质量各维度。局限性研究存在三重局限:1)样本来自三级癫痫中心,可能存在复杂病例选择偏倚;2)未采用更全面的执行功能评
来源:Epilepsy Research
时间:2025-09-07