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  • 综述:基于人工智能的慢性阻塞性肺疾病诊断比较研究

    Abstract慢性阻塞性肺疾病(COPD)作为全球重大健康负担,其诊断长期依赖肺活量测定和临床经验,导致确诊延迟。人工智能(AI)通过计算生物标志物和生物声学智能技术,为COPD早期诊断带来革命性突破。本综述详细阐述了基于肺功能参数、生命体征、生化标志物及呼吸音的非侵入性AI诊断方法,其中卷积神经网络(CNN)、长短期记忆网络(LSTM)和集成学习等算法在疾病特异性声学与生理模式识别中展现出极高准确度。技术进展与挑战当前AI模型虽能高效捕捉COPD患者的呼吸音特征(如哮鸣音和爆裂音)及肺功能异常(FEV1/FVC比值),但仍面临多中心数据异构性、模型跨人群泛化能力不足等瓶颈。值得注意的是,一

    来源:ARCHIVES OF COMPUTATIONAL METHODS IN ENGINEERING

    时间:2025-09-04

  • 无线声电响应纳米纤维神经导管(APNF-NGC)促进周围神经再生的研究

    1 引言周围神经损伤(PNI)是临床常见难题,传统自体移植存在供体限制和二次创伤等问题。研究团队开发了基于聚左旋乳酸(PLLA)的超声驱动压电纳米纤维神经导管(APNF-NGC),通过电纺技术构建具有剪切压电特性(d14)的取向纳米纤维支架。PEG的引入不仅调节机械性能(断裂应变提升至40.35%),还通过降低冷结晶温度(Tcc 81.2→72.5°C)促进α相结晶,同时改善表面亲水性(接触角降低64.8°)。这种双功能设计突破了传统PVDF材料不可降解和胶原基材料机械强度不足的局限。2 结果与讨论材料特性电纺PLLA/PEG20纳米纤维在2000 rpm转速下呈现高度取向(直径1.18±0.

    来源:Advanced Materials

    时间:2025-09-04

  • 积极记忆回溯对管乐演奏主观表现的影响:交感激活与情绪效价的作用机制

    1 引言专业音乐家在演出前控制心理生理状态至关重要,但最佳状态的特征尚不明确。交感神经系统(SNS)激活通常伴随表演焦虑,可能损害表现质量。本研究探讨回忆积极表演记忆是否通过增强情绪唤醒(arousal)、效价(valence)和自主神经系统(ANS)活动来提升主观表现。36名职业管乐演奏者参与实验,在演奏前分别进行积极记忆、消极记忆或无记忆回溯任务,同时监测心率变异性(HRV)指标SD1(反映副交感活动)和SD2/SD1(交感优势指标)。2 材料与方法参与者:36名日本职业管乐手(10男,26女),年龄24-60岁,专业经验3-38年。实验在温控隔音音乐室进行,采用无线心电图(ECG)记录心

    来源:Frontiers in Psychology

    时间:2025-09-04

  • 短期空气污染暴露与北京地区骨折住院风险的关联性研究:基于时间序列分析的流行病学证据

    1 引言骨折作为全球公共卫生挑战,其发病率在1990-2019年间显著上升,尤其对骨质疏松患者构成严重威胁。传统认知中,骨折风险多归因于创伤或骨代谢异常,但新兴证据表明空气污染物可能通过氧化应激和慢性炎症加速骨量丢失。尽管长期暴露研究显示PM2.5/NO2与骨密度(BMD)降低相关,但短期暴露的急性效应仍属空白。北京作为高污染城市,其频繁的短期污染事件为探究该问题提供了理想场景。2 方法研究纳入北京积水潭医院2021-2023年16,532例骨折住院病例,采用国际疾病分类(ICD-10)严格筛选诊断。空气污染数据源自中国环境监测总站(CNEMC)的1800个监测站点,气象参数来自北京首都国际机

    来源:Frontiers in Public Health

    时间:2025-09-04

  • 人机生理同步:情感生成音乐AI中的人类生理整合及其社会联结机制研究

    引言人工智能系统在社交环境中的应用面临促进深度互动的挑战。研究表明生理同步(physiological synchrony)与社会联结密切相关,由此提出基于音乐生物反馈的跨个体生理节律同步系统。该系统采用双阶段AI训练框架:基础模型通过千人级生理反应数据库建立音乐特征(节奏、响度、音色)与生理信号的关联;个体化调谐则针对用户特异性反应进行优化,实现动态音乐个性化。这种非语言交流模式拓展了音乐作为AI介导社交媒介的功能。现有情感计算技术依赖主观标签系统,忽视人类体验的具身性(embodied practices)。相较之下,音乐与舞蹈等艺术形式天然具备促进社会凝聚的功能。尽管商业设备(如Muse

    来源:Frontiers in Computer Science

    时间:2025-09-04

  • 基于UHPLC-HRMS和特征分子网络技术系统鉴定安神定志灵化学成分及其吸收代谢产物的研究

    引言安神定志灵(ASDZL)是由黄芩、柴胡、当归等12味中药组成的复方,临床用于治疗儿童注意缺陷多动障碍(ADHD)。尽管其疗效显著,但复杂的化学成分和代谢机制尚未明确。本研究通过整合UHPLC-HRMS和FBMN技术,首次系统解析ASDZL的化学组成及体内代谢特征,为揭示其药效物质基础提供科学依据。材料与方法实验材料:采用AB SCIEX ZenoTOFTM 7600质谱仪,色谱柱为Thermo AccucoreTM C18(2.1×100 mm,2.6 µm)。样本制备:SD大鼠灌胃ASDZL提取物后采集血浆和脑组织,通过蛋白沉淀法处理样本。数据分析:利用GNPS平台构建分子网络(MN),

    来源:Frontiers in Chemistry

    时间:2025-09-04

  • 综述:学校体育活动项目对儿童执行功能发展的影响:一项系统综述

    引言:研究背景与理论框架执行功能(EF)作为高阶认知核心,涵盖抑制控制、工作记忆和认知灵活性三大维度,对儿童学习和社会适应至关重要。近年研究发现,学校体育活动(PA)通过激活前额叶皮层和提升脑源性神经营养因子(BDNF)水平,可能促进EF发展。然而,既往研究因干预设计异质性(如时长、认知负荷)和测量工具差异导致结论不一。本综述聚焦2015-2025年文献,系统分析PA对6-12岁儿童EF的差异化影响。研究方法:精准筛选与质量评估采用PRISMA指南,检索PubMed、SCOPUS等数据库的随机对照试验(RCT),纳入标准包括:6-12岁健康儿童、学校结构化PA干预、EF标准化评估(如Flank

    来源:Frontiers in Psychology

    时间:2025-09-04

  • 肠神经元-胃癌类器官共培养模型揭示胃癌代谢脆弱性及神经元调控机制

    胃癌作为全球高发恶性肿瘤,传统治疗面临耐药和复发挑战。肿瘤微环境中神经元浸润与不良预后相关,但神经元如何调控胃癌代谢的机制尚不明确。更关键的是,常规二维细胞模型无法模拟体内肿瘤的代谢特征,导致临床前研究发现的有效靶点在临床试验中频频失败。这些瓶颈问题促使香港大学Alan S.L. Wong团队开展这项创新研究。研究主要采用四项关键技术:1) 基于患者来源胃癌类器官(PDO)的基因组CRISPR筛选;2) 肠神经元与类器官的直接/间接共培养系统;3) 脂质组学和代谢流分析;4) 体内外基因编辑验证模型。样本来源于香港大学建立的胃癌类器官生物库,涵盖不同分子亚型。CRISPR筛选揭示器官依赖性代谢

    来源:Cell Stem Cell

    时间:2025-09-03

  • APOE基因型通过线粒体能量代谢调控衰老小鼠脑代谢组——揭示APOE2基因型抗阿尔茨海默病保护机制

    阿尔茨海默病(AD)作为最常见的神经退行性疾病,其发病机制与载脂蛋白E(APOE)基因型密切相关——APOE4显著增加患病风险,而APOE2则具有保护作用。尽管APOE基因型对血液代谢组的影响已有较多研究,但其如何调控脑代谢组以影响AD进程仍是未解之谜。更关键的是,随着年龄增长,大脑能量代谢逐渐衰退,但不同APOE基因型个体对这种衰退的抵抗能力存在显著差异。这种差异是否源于基因型特异的代谢重编程?能否解释APOE2的保护机制?这些问题对理解AD发病机理和开发靶向干预策略至关重要。为回答这些问题,Kamil Borkowski等研究团队在《Molecular Neurodegeneration》

    来源:Molecular Neurodegeneration

    时间:2025-09-03

  • 皮肤CD207+细胞中AhR信号通路介导UV-B照射改善神经炎症的机制研究

    引言环境刺激如紫外线(UV-B)在免疫介导疾病中的作用日益受到关注。既往研究表明,UV-B可通过调节性T细胞(Treg)扩增缓解实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE),但其分子机制尚不明确。本研究聚焦芳香烃受体(AhR)——一种可被UV-B诱导的色氨酸代谢产物激活的转录因子,探讨其在皮肤免疫调控中的核心作用。UV-B通过AhR依赖途径缓解EAE在野生型(WT)小鼠中,UV-B照射显著降低EAE严重程度,伴随AhR配体活性升高及血清中AhR靶基因Cyp1a1和Cyp1b1表达上调。而AhR–/–小鼠则完全丧失UV-B的保护作用,证实AhR是UV-B免疫调节的关键介质。组织学分析显示,UV-B处理的W

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-09-03

  • Gαq信号通路在初级感觉神经元中调控阿片类药物镇痛向NMDA受体依赖性耐受和痛觉过敏的转换机制研究

    阿片类药物如吗啡通过激活μ-阿片受体(MOR)产生强效镇痛作用,但长期使用会导致痛觉过敏和镇痛耐受,这一矛盾现象严重限制了其临床应用。目前认为脊髓背角初级感觉神经元中枢突末梢的NMDA受体(NMDAR)过度激活是关键机制,但MOR如何从抑制性信号转为兴奋性信号的分子通路尚不明确。这项发表在《Science Signaling》的研究揭示了Gαq蛋白在这一转换过程中的核心作用。研究人员采用药理学抑制和CRISPR-Cas9介导的基因敲除技术,结合行为学测试、电生理记录和免疫共沉淀等方法,在啮齿类动物模型中系统研究了Gαq的调控机制。样本来源于Sprague-Dawley大鼠和条件性Cas9转基因

    来源:Science Signaling

    时间:2025-09-03

  • 人类小胶质细胞响应组学:揭示健康与疾病状态下小胶质细胞动态转录图谱的关键资源

    在神经科学领域,小胶质细胞(microglia)作为中枢神经系统的主要免疫细胞,其功能状态与阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病密切相关。然而长期以来,人类小胶质细胞在不同刺激条件下的动态响应特征仍存在巨大知识空白。现有研究多局限于啮齿类动物模型或单细胞测序数据,缺乏系统性的人源小胶质细胞刺激响应图谱。更关键的是,小胶质细胞如何通过转录重编程响应微环境变化,以及这些变化与疾病风险的关联机制,仍是未解之谜。为破解这些难题,Gijsje J.L.J. Snijders团队在《Brain, Behavior, and Immunity》发表了开创性研究。研究人员建立了"小胶质细胞基因组刺激响应数据库

    来源:Brain, Behavior, and Immunity

    时间:2025-09-03

  • 血浆代谢组学特征与机器学习预测脑年龄的关联研究:揭示APOE ε4基因型下的代谢调控机制

    引言代谢组学作为新兴组学技术,在慢性疾病生物标志物发现中展现出独特价值。近年研究发现,血液代谢物与脑结构体积、白质完整性等神经影像特征密切相关,但代谢物与多模态脑年龄的关联机制尚不明确。本研究创新性地整合六种MRI模态(T1/T2*/静息态fMRI/弥散MRI/任务fMRI/T2-FLAIR)的1079个影像表型,通过机器学习构建更精准的脑年龄预测模型,重点探索APOE ε4基因型对代谢-脑老化关系的调控作用。方法研究纳入英国生物银行17,770名40-69岁无慢性脑疾病受试者,基线期采用Nightingale Health Ltd.的NMR平台定量249种血浆代谢物(含168种绝对浓度和81

    来源:Aging Cell

    时间:2025-09-03

  • 衰老对小鼠大脑经颅磁刺激诱导神经可塑性范围与多样性的影响研究

    衰老对大脑神经可塑性的影响一直是神经科学领域的重要课题。这项研究采用前沿的空间转录组学技术,系统探究了重复经颅磁刺激(rTMS)在衰老小鼠大脑中诱导的神经可塑性变化及其区域特异性特征。在方法学部分,研究团队使用13-16月龄的雄性C57BL/6J小鼠,通过定制的啮齿类专用圆形线圈,分别施加间歇性θ爆发刺激(iTBS)和连续性θ爆发刺激(cTBS)。刺激参数设置为:50Hz的三脉冲串,以5Hz间隔重复,总脉冲数600个。通过10X Visium空间转录组学技术,研究人员在刺激后3小时采集脑组织样本,结合艾伦小鼠脑图谱进行区域注释和分层分析。研究结果揭示了几个重要发现:皮层区域特异性调控在运动皮层

    来源:Aging Cell

    时间:2025-09-03

  • 综述:电压门控钙通道在缺血/再灌注损伤中的作用与机制

    能量代谢崩溃缺血状态下,缺氧导致线粒体氧化磷酸化中断,细胞被迫转向无氧糖酵解(anaerobic glycolysis)。乳酸堆积引发细胞内pH值下降,抑制ATP酶活性,导致Ca2+-ATPase和Na+/Ca2+交换体(NCX)功能失调,钙离子内流失控。再灌注时,活性氧(ROS)从电子传递链(ETC)泄漏,进一步氧化VGCCs并加剧钙超载,形成恶性循环。电压门控钙通道的结构与亚型VGCCs是由α1、β、α2δ和γ亚基组成的跨膜蛋白复合体。L型(Cav1.1-1.4)通道激活缓慢但电导高,主导心肌和神经元兴奋-收缩耦联;T型(Cav3.1-3.3)则参与节律起搏;N型(Cav2.2)和R型(C

    来源:Cellular Signalling

    时间:2025-09-03

  • 综述:CUT&RUN技术在染色质分析中的强大应用:聚焦神经精神疾病

    染色质调控与神经精神疾病的分子拼图基因表达的精密调控依赖于染色质重塑、组蛋白修饰与转录因子的复杂互作网络。神经精神疾病如成瘾和抑郁症的核心,正是这些分子机制的失调。传统染色质免疫沉淀测序(ChIP-seq)虽能绘制蛋白-DNA互作图谱,但其依赖甲醛交联、需要百万级细胞等局限,阻碍了对脑区特异性和稀有细胞群的研究。CUT&RUN的技术革新CUT&RUN(Cleavage Under Targets & Release Using Nuclease)通过融合微球菌核酸酶(MNase)与蛋白A/G,在完整细胞核内实现抗体导向的靶向DNA切割。相比ChIP-seq,其优势在于:

    来源:Biological Psychiatry

    时间:2025-09-03

  • 综述:睡眠期间的记忆编辑:机制、临床应用和技术创新

    睡眠:记忆的主动编辑工坊记忆重塑的黄金窗口传统观点认为睡眠仅是记忆的“保存箱”,但最新研究揭示其本质是高度活跃的编辑工作站。在(非快速眼动睡眠/NREM)阶段,(海马体/hippocampus)与(前额叶皮层/PFC)通过特定神经振荡协同工作:(慢波振荡/SO)提供全局时间框架,(睡眠纺锤波/spindles)则局部调控记忆痕迹的再激活。这种时空耦合机制,使得睡眠成为削弱负面记忆的理想干预窗口。三大编辑策略解密1. 记忆消退:逆向擦除法通过闭环系统在SO波谷期施加声音线索(如与创伤记忆关联的特定音调),触发原始记忆的精确再激活。实验显示,这种方法可使(杏仁核/amygdala)对恐惧刺激的反应

    来源:TRENDS IN Cognitive Sciences

    时间:2025-09-03

  • 靶向tau蛋白介导的核膜病理:基于人类额颞叶痴呆神经元表型筛选的新型小分子发现

    背景tau蛋白异常表达与多种痴呆症相关,包括阿尔茨海默病(AD)和额颞叶痴呆(FTD)。MAPT基因突变导致tau蛋白错误定位至神经元胞体,改变微管动力学,破坏核膜完整性及核质运输。核膜变形在tau蛋白病中普遍存在,伴随核孔复合体破坏、异染色质失调等病理特征。研究利用人类iPSC模型,针对MAPT IVS10+16突变神经元的核膜缺陷开展小分子筛选。方法研究团队优化了基于高内涵成像的表型分析流程:1.细胞模型:使用CRISPR-Cas9校正的等基因对照(isogenic revertant)与MAPT IVS10+16突变神经元对比,确认核膜内陷表型。2.筛选设计:对19,786种CNS靶向化

    来源:Alzheimer's & Dementia

    时间:2025-09-03

  • 出生体重与晚年痴呆风险及淀粉样蛋白负荷的关联:ARIC研究揭示种族差异的潜在机制

    背景全球痴呆病例预计从2019年的5740万增至205年的1.528亿,早期生命因素如出生体重(BW)和早产可能成为干预靶点。BW作为胎儿生长指标,与心血管疾病、高血压和2型糖尿病风险相关,而这些疾病又与晚年认知障碍和痴呆相关。此外,BW的种族差异可能解释痴呆发病率的群体差异。本研究利用ARIC队列,评估BW与痴呆及Aβ沉积的关系,并探讨种族和出生年份的修饰作用。方法研究人群:ARIC研究纳入15,792名45-64岁参与者(1987-1989年),随访至2020年。BW数据通过自我报告分为低(9.0磅)三组,排除基线痴呆患者后,10,746人纳入分析。痴呆评估:通过神经认知测试、知情者访谈和

    来源:Alzheimer's & Dementia

    时间:2025-09-03

  • 阿尔茨海默病中蓝斑核与黑质异质性退变模式的神经生物学机制及临床意义

    背景阿尔茨海默病(AD)的复杂神经退行性过程涉及多个脑区,其中脑干核团蓝斑核(LC)和黑质(SN)作为去甲肾上腺素和多巴胺系统的核心枢纽,其损伤模式与临床症状的关联尚未明确。本研究通过美国国家阿尔茨海默病协调中心(NACC)的大样本数据,首次系统揭示了LC与SN在AD中的异质性退变规律及其临床意义。方法学创新研究团队采用多模态分析方法,包括:1.横断面设计:纳入11,583例样本(5,011例认知正常、2,114例MCI、4,458例AD),涵盖年龄28-105岁人群2.多维度评估:整合神经病理(Braak分期、CERAD评分)、认知量表(MMSE、CDR-SB)及12类神经精神症状数据3.先

    来源:Alzheimer's & Dementia

    时间:2025-09-03


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