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心脏分子影像新纪元:创新示踪剂的临床转化与精准诊疗突破
【重点聚焦】18F-氟吡啶唑:临床放射性示踪剂的成功典范心肌灌注成像领域正被新型氟-18标记示踪剂革新,其中18F-flurpiridaz表现尤为亮眼。该药剂克服了传统示踪剂的三大痛点:超短半衰期(如82Rb仅1.25分钟)、依赖回旋加速器(如13N-氨水)以及空间分辨率限制——得益于氟-18更短的正电子射程。超越18F-FDG的进化之路心脏炎症可视化是分子影像最具临床潜力的前沿领域。虽然传统18F-FDG PET(氟代脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描)已用于炎症成像,但其心肌本底摄取高且不稳定的特性,常使繁琐的禁食准备功亏一篑。新型炎症特异性示踪剂正在突破这些瓶颈。FAP成像:纤维化检测的革命成
来源:Progress in Cardiovascular Diseases
时间:2025-09-07
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"活体电子学:组织融合型植入体的革命性突破与临床应用前景"
【章节精选】【切割与撕裂】这些植入体都面临一个共同难题:免疫系统。哈佛大学的Jia Liu指出,大多数组织柔软有弹性,而刚性电子器件会像刀片般切割组织。这种持续性的微小损伤会引发免疫反应,导致炎症并最终形成包裹植入体的瘢痕组织,使信号衰减甚至需要手术取出。随着人体衰老过程中组织的蠕动变形和密度变化,这个问题会愈发严重。【神经之桥】该团队正在开发能完全桥接断裂神经的植入体——不仅能记录电信号,更能让瘫痪肢体恢复运动。研究者Malliaras设想未来实现双向信号传输:既能发送运动指令,又能传回感知信号(无论是与真实肢体还是假肢交互)。该装置预计3-5年内进入人体试验阶段。这种生物混合技术的应用可能
来源:New Scientist
时间:2025-09-07
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临界大脑假说:人类认知能力源于秩序与混沌边缘的神经科学突破
【章节精译】关键理论临界大脑假说的理论雏形可追溯至丹麦物理学家Per Bak在1980-90年代提出的临界系统定律。他以森林火灾为例:当系统恰好处于临界点时,火势既能持续蔓延又不会毁灭整个生态系统。过犹不及——过于有序则火势迅速熄灭,过于混沌则导致全面焚毁。Bak的研究表明...连接与创造力阿肯色大学物理学家Woodrow Shew与Hengen合作,通过对320项实验数据的新型临界态统计检验,在《Neuron》期刊发表研究证实:大脑处于"秩序与混沌之间"的临界状态(criticality)可能正是神经可塑性和环境适应性的关键。研究者指出:"处于临界态可能帮助大脑在稳定性和灵活性之间取得完美平
来源:New Scientist
时间:2025-09-07
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大规模皮层神经元网络中光栅刺激诱发伽马振荡的计算模型研究
Highlight模型与方法本研究构建了包含大规模初级视皮层网络的计算模型,用于模拟漂移正弦光栅(drifting sinusoidal grating)诱发的伽马振荡。模型由两部分组成:视觉传入通路(图1A)和视皮层回路(图1C-D)。视觉输入由LGN神经元对条纹/环形光栅的响应产生(图1B),皮层网络包含15,000个神经元和超1000万突触连接,采用基于实验数据的L4层推挽式(push-pull)连接和L2/3层长程连接策略。光栅刺激诱发的伽马振荡通过分析神经元群体活动的功率谱密度(PSD),发现垂直光栅刺激下L4层特定神经元群会产生簇状放电(图2A)。当时间窗Δt=4 ms、总时长T=
来源:Neurocomputing
时间:2025-09-07
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LaSNN:基于分层蒸馏的深度脉冲神经网络高效训练方法
亮点LaSNN首次通过注意力表征桥接人工神经网络(ANN)与脉冲神经网络(SNN)间的信息鸿沟,并创新性地采用分层蒸馏策略。该框架通过三阶段训练流程(教师ANN训练→SNN参数初始化→分层监督蒸馏),使SNN既能继承ANN的精度优势,又保持事件驱动的高能效特性。方法LaSNN框架图1(a)展示了分层ANN-to-SNN知识蒸馏的整体流程。我们首先描述SNN模型,随后详解基于分层监督策略的蒸馏范式,最终分步阐述LaSNN的三阶段训练:1.教师ANN训练:预训练高性能ANN作为知识源2.SNN初始化:通过ANN-to-SNN参数转换构建学生SNN3.分层蒸馏:采用注意力对齐机制,逐层引导SNN模仿
来源:Neurocomputing
时间:2025-09-07
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基于人工神经网络与WASPAS决策模型的羊毛天然染色系统优化研究——以香蜂草(Melissa officinalis L.)为例
Highlight本研究通过整合预测建模与多标准决策分析,建立了天然染料系统的化学计量学评估框架。以香蜂草(Melissa officinalis L.)提取物为模型,对羊毛纱线进行生态染色评估,共测试40种生物/金属媒染组合。采用加权聚合求和积评估法(WASPAS)基于L、a、b*值对处理方案排序,发现Cu-GA组合以1.71综合评分最优。Materials and chemicals实验采用100%美利奴羊毛纱线(20/4 Nm)和伊朗乌尔米亚采集的香蜂草。使用实验室级媒染剂:明矾(KAl(SO4)2·12H2O)、氯化亚锡(SnCl2·2H2O)、硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)、五水硫
来源:Microchemical Journal
时间:2025-09-07
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基于高光谱成像与机器学习的猫粮粉末中糖精钠无损检测与定量分析
亮点本研究首次证实近红外高光谱成像(1000-1700 nm)结合化学计量学与机器学习算法,能快速无损定量检测猫粮中的糖精钠非法添加。样本制备与掺假处理实验选用三种市售猫粮(力狼A、宠禧B、优牧C)与糖精钠颗粒,经研磨成粉后分别配制0%、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%五个浓度梯度样本,确保光谱采集时形态均一性。光谱分析图2a显示三类样本在五个浓度下的平均反射光谱(1000-1700 nm),反射率介于0.35-0.70之间。所有曲线在1380 nm和1450 nm附近出现显著吸收峰,对应糖精钠的O-H键伸缩振动与CH2变形振动特征峰。结论通过系统比较三种光谱预处理方法(SG平滑
来源:Microchemical Journal
时间:2025-09-07
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综述:开源液相色谱-质谱数据处理工具在RNA修饰分析中的应用
LC-MS技术:解码RNA修饰的“分子密码”AbstractRNA修饰作为生物调控和药物开发的核心要素,目前已在天然RNA中发现170余种化学修饰(如m6A、ac4C),并通过合成修饰(如m1Ψ)推动mRNA疫苗发展。液相色谱-质谱(LC-MS)凭借高分辨率和灵敏度成为解析这些修饰的黄金标准,而开源工具正通过人工智能整合突破商业软件(如ProMass)的局限性。IntroductiontRNA中高达25%的修饰率与mRNA的稀疏修饰形成鲜明对比。甲基转移酶METTL3和去甲基酶FTO动态调控m6A修饰,影响mRNA剪接和翻译效率——这一机制在癌症和神经疾病中频频失调。COVID-19疫苗中m5
来源:Journal of Chromatography A
时间:2025-09-07
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硅基神经探针集成昆虫运动控制与嗅觉神经信号记录技术研究
这项突破性研究展示了革命性的硅基神经探针技术,犹如在蝗虫神经系统中植入"生物芯片遥控器"。科研团队巧妙设计的四叉戟状探针,外侧两支"控制臂"通过精准的脉宽调制电脉冲(PWM)操控蝗虫转向,就像用电子缰绳驾驭昆虫坐骑。内侧两支"监听臂"则化身微型神经窃听器,28微米直径的电极阵列成功破译触角叶神经元的气味密码:硝酸铵(NH4NO3)激活特定神经元组合,苯甲醛(C6H5CHO)触发另一组神经元"大合唱",而2-己烯醛则引发神经元群体的"狂欢派对"。研究团队创新性地采用ΔRMS能量特征分析技术,有效过滤运动产生的"神经噪音",使动态识别准确率保持在84.8%的高水平。经过27小时马拉松式测试,这套系
来源:Advanced Materials Technologies
时间:2025-09-07
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基于图神经网络融合模型的作物健康监测:小麦病害精准检测新策略
植物病害严重威胁农业生产,直接影响作物的产量与品质。为实现小麦病害的早期识别与严重度评估,研究者开创性地将图神经网络(Graph Neural Network, GNN)与多种卷积架构进行深度整合:包括GNN+卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)、GNN+残差网络(ResNet)以及GNN+视觉几何组16层模型(Visual Geometry Group 16, VGG16)。通过对小麦叶片图像数据集进行系统预处理、模型训练和超参数优化,发现GNN+CNN组合表现最优(准确率达93%),显著优于GNN+ResNet(86%)和GNN+VGG16(8
来源:Agronomy Journal
时间:2025-09-07
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综述:多巴胺对脊髓损伤神经可塑性的影响
Abstract脊髓损伤(SCI)作为累及神经组织的慢性病变,常伴随运动功能障碍、自主神经紊乱及抑郁风险。近年研究发现,多巴胺(DA)这一经典神经递质在SCI后神经重塑中发挥核心作用。脊髓DA的来源与调控网络脊髓内DA主要来源于局部合成和下行投射。通过激活D1受体(促进cAMP-PKA通路)和D2受体(抑制Gi/o信号),DA动态调节神经元兴奋性,为突触可塑性奠定基础。DA与神经结构重塑• 轴突再生:DA通过上调生长相关蛋白43(GAP-43)促进损伤轴突延伸• 突触发生:D1受体激活显著增加树突棘密度,改善神经环路重建• 髓鞘修复:DA能促进少突胶质细胞分化,加速损伤区髓鞘化进程神经营养因子
来源:Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology
时间:2025-09-07
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综述:交感神经节神经元在出生后个体发育中的功能特征及其在健康与疾病中的作用
交感神经节神经元的电生理分型哺乳动物交感神经节存在相位型(phasic)和紧张型(tonic)两类功能迥异的神经元。前者表现为短暂爆发性放电,后者则维持持续性电活动。这种差异源于膜表面电压门控离子通道的差异化表达,包括内向电流(如TTX敏感/不敏感钠电流INa、钙电流ICa)和外向电流(延迟整流钾电流IDR、钙激活钾电流IAHP)的复杂组合。离子通道的时空表达图谱最新膜片钳技术揭示:•钠通道:TTX敏感型INa主导动作电位起始,而TTX不敏感型可能参与病理状态下的异常放电•钙通道:L型ICa不仅影响去极化过程,还通过钙依赖性氯电流ICaCl调节兴奋性•超极化激活通道:IH电流作为"起搏器"维持
来源:Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology
时间:2025-09-07
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大鼠炎症后与应激诱导内脏痛觉过敏中基底外侧杏仁核神经机制的特征研究
这项突破性研究揭示了肠道痛觉敏感化的双路径机制。在经历实验性结肠炎恢复的雄性Wistar大鼠中,基底外侧杏仁核(BLA)神经元表现出自发放电活动减弱;而遭遇长期情绪-痛觉应激的动物则呈现相反趋势——BLA神经元异常活跃。通过精妙的微电极记录技术,研究者捕捉到伤害性结直肠扩张(CRD)刺激下BLA神经元的动态响应:当内侧前额叶皮质边缘下区(IL)受到电刺激时,无论是被CRD激活还是抑制的BLA神经元,其反应性均显著增强。特别值得注意的是,炎症后状态主要强化IL对CRD抑制型BLA神经元的激活作用,而应激后状态则同时增强IL对兴奋型和抑制型痛觉神经元的调控。这些发现如同解开了一把双刃剑:BLA神经
来源:Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology
时间:2025-09-07
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大鼠坐骨神经损伤后内膜巨噬细胞与中性粒细胞的早期响应机制及间充质干细胞移植调控作用
这项开创性研究揭示了大鼠坐骨神经损伤后的早期免疫响应图谱。当神经遭受40秒结扎损伤后,免疫荧光染色显示,表达钙结合蛋白Iba-1的神经内膜驻留巨噬细胞在1小时内就被迅速激活,这个时间点远早于苏木精-伊红(HE)和甲苯胺蓝染色观察到中性粒细胞从血管向内膜迁移的时刻。这一发现证实驻留巨噬细胞才是神经损伤的第一响应者,它们通过分泌炎性因子启动经典的华勒变性过程。研究团队创新性地采用神经束膜下移植间充质干细胞(MSCs)的治疗方案,发现这种干预能显著抑制驻留巨噬细胞的活化状态,同时减少中性粒细胞向损伤部位的浸润。这种双重调控作用暗示MSCs可能通过调节先天免疫反应来改善神经再生微环境。实验采用的免疫组
来源:Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology
时间:2025-09-07
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血脑屏障功能障碍下海马神经网络的短时程突触可塑性变化及其病理意义
当血脑屏障(BBB)这道重要的生理防线出现漏洞时,大脑内部会发生怎样的连锁反应?科学家们通过精巧的实验设计,将培养液离子成分调整为模拟血浆环境并加入凝血酶,成功构建了BBB功能障碍的体外模型。在这个特殊的"渗漏"环境中,海马区CA3到CA1的神经回路展现出令人惊讶的变化:在25和50毫秒间隔的连续刺激下,配对脉冲易化(PPF)现象显著增强,这暗示着突触前终末的神经递质释放机制出现了异常。更引人注目的是,在高频刺激后出现的强直后增强(PTP)幅度明显增大,CA3-CA1神经网络展现出过度的活性反应。这些发现描绘出一个精妙的病理图景——BBB的破坏会选择性增强神经网络对特定活动模式的短期记忆能力,
来源:Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology
时间:2025-09-07
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低氧预处理通过抑制神经酰胺合成通路减轻急性脑缺血大鼠的炎症反应与神经损伤
这项开创性研究揭示了低氧预处理(HP)在急性脑缺血(ACI)中的神经保护机制。通过大鼠模型实验发现,ACI会触发危险的神经酰胺(Ceramide)合成风暴——丝氨酸棕榈酰转移酶(SPT)、神经酰胺合成酶(CerS)及酸性/中性鞘磷脂酶(aSMase/nSMase)活性全面飙升,伴随肿瘤坏死因子α(TNFα)水平激增和TNFR1受体过度表达。令人振奋的是,HP预处理如同精准的"分子刹车",有效抑制了Ceramide合成酶系的异常激活,使TNFα水平降低63%,TNFR1表达下调41%。这种双重调控不仅阻断了神经细胞凋亡通路,更使实验组大鼠在Garcia神经功能评分中获得15.2分(对照组仅9.8
来源:Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology
时间:2025-09-07
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蛙类运动神经末梢高频节律性刺激下细胞内Ca2+调控机制及其对神经分泌的调控作用
在生理状态下,神经肌肉接头等化学突触会依据肌肉功能类型和突触状态进行不同频率的节律性活动。每当动作电位到来时,电压门控钙通道(VGCC)会介导钙离子(Ca2+)涌入轴浆,触发突触小泡的外排,并深度参与分泌过程的调控。有趣的是,内质网(ER)这个"细胞钙库"还能通过其钙门控释放通道(如ryanodine受体和肌醇受体)主动参与Ca2+动态平衡。研究团队选用蛙类胸皮肌神经肌肉突触,借助低亲和力荧光探针Magnesium Green精准捕捉高频刺激下的Ca2+信号变化——这种探针因结合饱和度低,能更真实反映剧烈波动的Ca2+浓度。实验发现:当运动神经刺激频率从20Hz提升至70Hz时,Ca2+响应会
来源:Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology
时间:2025-09-07
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5xFAD转基因阿尔茨海默病模型小鼠新生儿反射发育及行为特征研究
这项研究聚焦阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)的经典动物模型——携带人类淀粉样前体蛋白基因(App)和早老素1基因(Psen1)五种家族性突变位点的5xFAD转基因小鼠。通过系统监测哺乳期幼鼠的体重增长曲线及翻正反射、负趋地反射等新生儿反射(neonatal reflexes)的发育时序,发现转基因组与同窝野生型(wild-type, WT)对照组无显著差异。当小鼠成长至三月龄时,研究者采用系列行为学检测揭示了有趣的性别差异:雄性5xFAD小鼠表现出显著降低的自主运动活性(locomotor activity),并出现埋珠实验等行为学测试中的抑郁样行为(depres
来源:Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology
时间:2025-09-07
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转基因mSOD1小鼠脊髓脱髓鞘病变作为肌萎缩侧索硬化症发病机制的关键环节
肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)是一种以进行性肌肉无力、萎缩和瘫痪为特征的致命性疾病,其核心病理改变是大脑和脊髓中运动神经元的退化。采用SOD1-G93A转基因小鼠(携带超氧化物歧化酶1基因突变)模型的研究发现,这些小鼠会重现ALS患者的典型症状:从运动功能障碍发展到后肢瘫痪,最终伴随脊髓、脑干和皮层运动神经元死亡。通过精密的显微镜技术观察到,转基因小鼠在疾病早期(症状前阶段)就出现脊髓腰膨大区域的显著改变:1)整体横截面积缩减,包含灰质和白质同步萎缩2)Fluoromyelin(特异性髓鞘荧光染料)标记显示白质区荧光强度持续下降,提示髓
来源:Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology
时间:2025-09-07
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多发性硬化症诊断延迟的性别与种族差异:一项横断面研究
背景:既往研究表明,男性及黑人多发性硬化症(multiple sclerosis, MS)患者预后较差。但评估或诊断延迟是否导致该差异尚不明确。本研究旨在探究性别和种族是否影响MS患者的评估及确诊时间。方法:这项探索性研究采用问卷调查形式,收集了2019-2021年间某单中心245例成人MS患者的数据。通过患者回忆三个关键时间点:初始症状出现(symptom onset)、首次神经科就诊(first neurology visit)和确诊时间(MS diagnosis)。结果:受访者中黑人占50.2%,白人占49.8%,女性占比76.3%。黑人/白人患者在症状出现、首次就诊及确诊时的平均年龄无
来源:Journal of Racial and Ethnic Health Disparities
时间:2025-09-07