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  • 胎儿发育与空气污染暴露:健康路径的综合视角

    ### 空气污染对胎儿及儿童早期神经发育的影响机制与干预策略解读#### 一、研究背景与核心框架随着环境医学研究的深入,学者们发现空气污染对胎儿发育的影响具有跨代际的持续效应。研究构建了"暴露-生物学-表型"的三层分析框架,将传统环境暴露与发育生物学机制相结合。核心观点强调:第一千天(从孕期到学龄前)是神经发育的关键窗口期,此阶段接触PM2.5、NO2、O3等污染物可能通过胎盘介导、自主神经调节和表观遗传改变等途径,导致脑结构异常和功能缺陷,最终影响儿童认知、情绪及长期健康。#### 二、污染暴露的群体特征与剂量效应研究数据显示,孕期女性及3岁以下儿童面临更高的污染暴露风险。WHO最新指南指出

    来源:Frontiers in Cellular Neuroscience

    时间:2025-11-25

  • 通过分子对接、分子动力学模拟和细胞模型研究,发现VPS35 D620N突变会损害神经发生并促进帕金森病中的铁死亡(ferroptosis)过程

    VPS35 D620N突变通过PI3K-Akt通路异常及铁依赖性细胞死亡机制影响帕金森病相关神经发生1. 研究背景与科学问题VPS35作为视网膜退行性复合体(retromer)的核心组分,其功能异常与帕金森病(PD)密切相关。已知D620N突变是家族性PD的致病性变异,但具体作用机制尚未明确。本研究聚焦于该突变如何通过干扰神经发生过程导致PD病理进展,重点解析其与PI3K-Akt通路的分子关联。2. 研究方法与策略创新研究采用多维度技术整合分析:- **生物信息学层面**:通过GeneCards数据库获取VPS35、PD及神经发生相关靶点,运用Venny图进行三重靶点筛选,结合STRING数据

    来源:Frontiers in Aging Neuroscience

    时间:2025-11-25

  • 潜在类别分析与机器学习在疑似神经梅毒患者的临床亚型预测与鉴别中的应用

    神经梅毒临床分型的机器学习模型构建及验证研究解读神经梅毒作为性传播疾病的重要并发症,其诊断与治疗长期面临挑战。本研究通过整合潜在类别分析(LCA)与机器学习方法,首次系统建立了神经梅毒的临床亚型分类体系,并开发了具有临床实用价值的预测模型。以下从研究背景、方法创新、核心发现及临床价值四个维度进行详细解读。一、神经梅毒诊疗现状与研究价值全球每年新增约800万例成人类梅毒病例,神经梅毒作为严重并发症其诊断准确率不足60%。传统诊断依赖血清学检测(如TPPA)和脑脊液(CSF)分析,存在三大核心问题:1. 临床表现异质性显著,常见症状包括脑膜炎、脊髓疼、精神障碍等,与多种神经系统疾病存在重叠2. 现

    来源:Frontiers in Cellular and Infection Microbiology

    时间:2025-11-25

  • 利用与乳酸化相关的基因构建缺血性中风的诊断预测模型

    缺血性中风(IS)作为全球第二大死亡原因和主要致残性疾病,其早期精准诊断始终是临床医学的难点。近年来,乳酸代谢调控的新型表观修饰机制逐渐受到关注,为IS诊疗提供了新视角。本研究通过整合多组学数据分析和机器学习技术,系统揭示了乳酸化修饰与中性粒细胞浸润在IS发病中的协同作用机制,并建立了具有临床转化价值的预测模型。一、IS诊断的现存挑战与研究意义IS占所有脑卒中病例的80%以上,其病理生理机制复杂,涉及血管内皮损伤、炎症级联反应、能量代谢紊乱等多维度病理过程。当前诊断主要依赖CT/MRI影像学评估和神经功能评分,但存在三大瓶颈:1)急性期影像学假阳性率高达30-43%,延误有效治疗;2)常规生化

    来源:Frontiers in Molecular Neuroscience

    时间:2025-11-25

  • 水下目标定位的理性正交小波信号声学传感技术研究

    海洋覆盖了地球表面的绝大部分,蕴含着丰富的资源和战略价值。然而,水下环境却是一个充满挑战的探测领域。声波是目前在水中远距离传播最有效的能量形式,因此声纳技术成为水下探测、导航和通信的核心。但是,水下声学环境异常复杂,声波在传播过程中会遇到海面、海底的反射,形成多重路径(多径效应),导致信号失真;移动的目标还会引起信号频率的变化(多普勒效应);此外,海洋中充斥着各种自然和生物噪声,以及船舶等人为噪声,使得目标信号非常微弱,信噪比(SNR)极低。传统的目标检测和定位方法,如频谱分析、能量检测等,在这些复杂条件下往往表现不佳,准确率和稳定性难以满足实际应用需求。因此,如何在水下恶劣的声学环境中实现移

    来源:IEEE Journal of Oceanic Engineering

    时间:2025-11-25

  • 基于可解释人工智能的多模态行为数据预测脑卒中患者BCI治疗反应

    脑卒中作为全球致残率最高的疾病之一,其导致的运动功能障碍严重影响着患者的生存质量。尽管基于脑机接口(BCI)的神经康复技术为运动功能重建带来了新希望,但临床实践中发现患者对BCI治疗的反应存在显著异质性——部分患者疗效显著,而另一些患者却收效甚微。这种"一刀切"的治疗模式严重制约了康复效果的最大化。如何精准预测个体患者对BCI治疗的反应,从而实现真正的个性化康复,成为当前神经康复领域亟待突破的瓶颈问题。发表在《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》的这项研究,创新性地将可解释人工智能(XAI)方法引

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 一种用于电眼图信号的多分辨率分析新方法

    摘要:眼电图(EOG)信号可以反映眼动的程度和方向,因此在眼动控制康复系统中具有广泛应用。然而,在EOG信号分析中,去除噪声以及准确识别眼动类型是主要挑战。目前最先进的技术基于多分辨率分析方法,使用小波基(如Haar或Daubechies小波)来处理EOG信号。但这些小波通常是为通用信号处理设计的,并未针对EOG信号的特点进行优化。在本文中,我们提出了一种专门用于EOG信号分析的新多分辨率基。该基的缩放函数和小波函数分别来源于眨眼和扫视的眼动特征,因此我们将其命名为“blinklet”和“saclet”,从而构成了一个新的多分辨率基。实验结果表明,与标准小波相比,这种新基在EOG信号处理、噪声

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 基于异常检测与跨模态表征学习的阿尔茨海默病多模态诊断新方法

    随着全球人口老龄化进程加速,阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease, AD)已成为严重威胁老年人健康的神经退行性疾病。患者脑部神经细胞逐渐死亡,导致脑组织流失,临床表现为记忆功能障碍、认知推理能力下降等症状。值得注意的是,轻度认知障碍(Mild Cognitive Impairment, MCI)作为AD的重要前驱阶段,患者虽未达到痴呆诊断标准,但已有明显认知能力减退。研究显示,相当比例的MCI患者会在数年内发展为AD,因此早期识别MCI对于延缓疾病进展具有关键意义。目前,基于多模态神经影像数据(如磁共振成像MRI、正电子发射断层扫描PET)的机器学习方法已在AD研究中取得显著进

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 低强度聚焦超声神经调控治疗抽动障碍的临床前研究:基于临床相关参数的验证

    抽动障碍是一种令人困扰的神经系统疾病,患者会不自主地出现运动或发声抽动,严重影响生活质量。目前主要依靠药物治疗,但往往伴随耐受性和副作用问题。虽然深部脑刺激(DBS)和经颅磁刺激(TMS)等神经调控技术显示出治疗潜力,但前者需要手术植入电极,后者则存在空间分辨率不足的局限。面对这些挑战,科学家们开始探索一种新兴的非侵入性技术——低强度聚焦超声(LIFU),它能够精确调控大脑深部区域而无需开颅。在这项发表于《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》的研究中,Kim等人首次系统评估了LIFU对抽动障碍的治

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 脑深部电刺激改善帕金森病患者双任务行走的神经肌肉协同模式研究

    在日常生活中,我们常常需要同时执行多项任务,比如一边走路一边交谈,或者一边穿越繁忙的街道一边查看手机信息。这种同时进行运动和认知活动的场景,被称为"双任务"(dual-task)。对于帕金森病(Parkinson's Disease, PD)患者而言,双任务行走却是一项巨大的挑战。由于疾病导致大脑多巴胺能神经元退变,PD患者往往需要投入更多的注意力资源来维持步态平衡,当同时进行认知任务时,有限的注意力资源需要在运动和认知任务之间分配,容易导致双任务干扰(dual-task interference),增加跌倒风险。传统上,临床医生主要关注PD患者在单一任务下的运动功能改善,而对于脑深部电刺激(

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 面向手部假体多模态反馈的混合刺激系统:一项提升截肢者感知功能的初步评估

    当我们伸手去拿一杯水时,我们不仅能看到手的位置,还能“感觉”到手指的弯曲程度、手腕的旋转角度,以及指尖接触杯壁时的压力和滑动。这种精细的、多模态的体感反馈是生物手与生俱来的能力,它让我们能够自信、流畅地与周围环境互动。然而,对于数百万的上肢截肢者而言,这种自然的感官通路被切断了。尽管现代肌电假体在恢复运动功能方面取得了长足进步,能够通过肌肉信号控制假手完成各种动作,但假体本身却像一个“感官黑洞”——它无法将抓握的力度、物体的远近、手部的姿态等信息反馈给使用者。这种感官的缺失不仅大大增加了使用假体时的认知负荷,让每一个简单的抓取动作都变得小心翼翼,也削弱了使用者对假体的归属感和自信心,甚至可能与

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 基于肌骨仿真的盂肱关节稳定性建模:一项与体内接触力测量的验证研究

    肩关节作为人体活动范围最大的关节,其稳定性维持一直是个复杂的生物力学难题。盂肱关节(Glenohumeral Joint, GH)的解剖结构特殊——肱骨头如同一个高尔夫球放置在小小的球座上,这种浅碟状的关节盂仅能覆盖肱骨头表面积的三分之一。这种结构在赋予肩关节极大活动度的同时,也使其成为人体最容易发生脱位的关节之一。在临床实践和生物力学研究中,准确评估肩关节稳定性对理解肩部损伤机制、优化手术方案以及设计康复策略都至关重要。然而,传统的肌骨系统仿真方法在解决肌肉冗余问题时存在明显局限:预测的肩关节接触力往往偏离关节盂的生理范围,甚至直接指向关节盂边缘之外,这与实际的生物力学原理相悖。问题的核心在

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 基于控制力矩的液压假肢膝关节设计:实现可调支撑期屈曲以改善步态对称性

    在全球下肢截肢者数量持续增长的背景下,液压假肢膝关节因其对行走速度的自适应性和成本优势,成为发展中国家活跃型经股骨截肢者的理想选择。然而,传统液压膝关节普遍采用地面反作用力(GRF)控制机制,其典型的双峰特性(M型曲线)会导致支撑早期出现轻微屈曲,不仅引发步态不自然和不对称问题,还可能因末期支撑阶段的意外锁定增加跌倒风险。更严重的是,现有技术难以实现与非残疾人群相当的支撑期膝关节屈曲幅度(通常为10°-20°),这种功能缺失会加剧健侧膝关节负荷,长期可能引发骨关节炎等二次健康问题。针对这一技术瓶颈,由朱拉隆功大学Jiranut Manui领衔的研究团队在《IEEE Transactions o

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 基于可穿戴传感器的卒中上肢运动功能评估:两种运动分割策略的临床转化比较

    引言:从临床困境到技术破局卒中作为全球致残率最高的神经系统疾病之一,每年导致数百万人面临上肢运动功能障碍的挑战。传统临床评估工具如Fugl-Meyer上肢评估(FMA-UE)和Wolf运动功能测试(WMFT)虽被广泛使用,却存在耗时耗力、依赖专业评估者、难以频繁实施等局限,严重制约了康复治疗的个性化调整。这一临床痛点催生了基于可穿戴传感器的自动化评估技术,其中通过分析惯性测量单元(IMU)数据解析运动行为特征的"运动分割"方法尤为引人注目。然而,该领域长期存在两种理论分歧:一种主张通过胸骨传感器辅助的解剖分割法,将运动分解至人体解剖轴系;另一种则推崇仅需单腕传感器的线性分割法,专注于识别直线运

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 机器人阻力步态训练结合自我意识生物反馈改善脑瘫成人足部滚动功能的创新研究

    脑瘫(Cerebral Palsy, CP)作为一种非进行性神经系统障碍,常导致患者出现蹲伏步态(crouch gait)和足部滚动机制异常。传统康复训练虽能改善整体步态模式,但对足部滚动——即足跟摇滚(heel rocker)、踝关节摇滚(ankle rocker)和前足摇滚(forefoot rocker)这一系列支撑相关键动作链的关注不足。更严峻的是,现有机器人辅助训练的效果往往难以迁移到日常行走场景,而针对成年CP患者的干预研究尤为匮乏。为破解这些难题,研究团队在《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engine

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 蛋白质组学分析揭示乳酸脱氢酶A在脊髓损伤后血管修复和功能恢复中的作用

    脊髓损伤(SCI)会引发复杂的病理连锁反应,包括内皮细胞功能障碍和血管退化。在本研究中,我们采用了无标记定量蛋白质组学技术来分析损伤后的脊髓组织,并识别出发生改变的分子通路。蛋白质组学分析发现,乳酸脱氢酶A(LDHA)在损伤后第7天(DPI-7)显著上调,且可能是血管内皮生长因子(VEGF)- VEGFR2信号通路的调控因子。使用FX-11药物抑制LDHA会导致内皮细胞氧化应激增加、细胞增殖减少、血管生成受损以及损伤中心的神经元损伤加重。这些结果表明,LDHA在损伤条件下起到代谢调节作用,有助于内皮细胞的存活。值得注意的是,全身性乳酸治疗能够抵消LDHA抑制带来的负面影响,并促进SCI后的功能

    来源:ACS Chemical Neuroscience

    时间:2025-11-25

  • 利用荧光电压和钙指示蛋白在视网膜退化型rd1盲鼠中成像视网膜神经节细胞的电活动

    为了理解视网膜网络,识别视网膜神经元之间的功能连接至关重要。为此,利用荧光指示蛋白来成像神经元活动是一种很有前景的方法,可以同时测量电路不同区域的神经元活动。在这项研究中,我们使用了基因编码的指示蛋白——Bongwoori-R3(用于电压检测)和GCaMP6f(用于钙检测)——分别在来自光感受器缺失的rd1小鼠视网膜组织的单个视网膜神经节细胞内可视化膜电压和钙动态变化。视网膜电压成像能够显示电流诱发的体细胞尖峰以及亚阈值电压变化,而钙成像则显示了电流脉冲在视网膜神经节细胞中引发的钙浓度变化。这些结果表明,荧光蛋白传感器与高速成像技术的结合能够以细胞级精度和毫秒级分辨率对电活动进行成像。因此,我

    来源:ACS Chemical Neuroscience

    时间:2025-11-25

  • 利用荧光寿命成像技术,通过ASAP型基因编码电压指示剂实现绝对膜电位记录

    生物膜电位(Vm)作为细胞电生理活动的核心参数,其非侵入性检测技术对揭示细胞功能与疾病机制具有重要意义。传统电生理学方法存在组织损伤大、成像速度慢等缺陷,而光学检测技术凭借高时空分辨率成为替代方案的重要发展方向。近年来,基于荧光强度(F)变化的基因编码电压指示器(GEVIs)已取得显著进展,但信号漂移、光漂白及浓度依赖性等问题仍制约着绝对Vm值的精准测定。本研究创新性地采用荧光寿命成像技术(FLIM),通过分析多种ASAP家族GEVIs的电压依赖性荧光寿命(τlt),筛选出适用于生理电位范围的高性能传感器rEstus-NI,并成功应用于原代细胞及癌症细胞的膜电位动态监测。在实验方法设计上,研究

    来源:ACS Chemical Neuroscience

    时间:2025-11-25

  • 综述:海马体和大脑皮层在统计学习中的作用

    Irene Zhou|Nicholas B. Turk-Browne耶鲁大学心理学系与吴泽学院,100 College Street,New Haven,06510,CT,美国人类大脑擅长从环境中提取规律性信息,使我们能够适应性地行动并做出预测。近年来,关于这种统计学习的神经基础的研究因所研究的脑机制以及规律性的时间和模式不同而有所分歧。一部分文献关注皮层区域中神经振荡与快速听觉序列的同步现象;另一部分文献则研究海马体中神经表征对较慢视觉序列的相似性变化。通过整合这些研究,我们发现了海马体在处理时间变异性方面的潜在作用,并探讨了海马体-皮层相互作用如何支持统计学习。引言生活中充满了丰富、复杂且

    来源:Current Opinion in Neurobiology

    时间:2025-11-25

  • 脂质组学揭示脂多糖诱导的认知障碍中脂质代谢的紊乱

    本文探讨了脓毒症相关脑病(sepsis-associated encephalopathy)对小鼠脑区脂质组的影响,以及抗炎药物米诺环素(minocycline)在改善这些影响方面的潜在作用。脓毒症是一种由感染引发的全身性炎症反应,可能导致多个器官功能障碍,甚至危及生命。近年来,研究发现脓毒症不仅影响身体其他器官,还对中枢神经系统(CNS)造成显著损害,其中脓毒症相关脑病是临床上常见的并发症之一,与长期认知功能障碍密切相关。然而,目前对脓毒症相关脑病在脑代谢、认知、学习和记忆能力方面的病理生理机制仍存在许多未解之谜。本文通过非偏倚的脂质组学分析方法,结合行为学实验,揭示了脓毒症如何影响不同脑区

    来源:Brain Research

    时间:2025-11-25


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