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基于机器学习方法的脑电图信号在神经系统疾病性别特异性诊断中的关键作用
在神经疾病诊断领域,一个长期被忽视的问题正逐渐浮出水面:性别偏倚如何影响诊断准确性?美国食品药品监督管理局(FDA)曾因女性患者风险过高而暂停8种处方药的经历,揭示了医学研究中系统性偏倚的严重性。从自闭症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder)男性诊断率是女性四倍的现象,到阿尔茨海默病在不同性别中的差异表现,这些事实都指向一个核心问题:我们是否真正理解了性别对大脑功能的影响?传统神经影像研究多聚焦于大脑结构差异,但最新综合研究表明,在控制全脑体积后,大多数结构差异并不显著。这促使科学家将目光转向具有更高时间分辨率的脑电图(EEG)技术,以期捕捉大脑动态活动的细微差别。然而,
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-11
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基于深度学习与鹈鹕优化算法的行人通道物体检测增强技术及其在辅助残障人士中的应用研究
行走作为基础出行方式,对视觉障碍者而言却充满挑战。据世界卫生组织统计,2020年全球至少有10亿人面临视力问题,包括先天性神经缺陷、年龄相关性白内障等。视觉障碍严重影响患者的独立生活能力,特别是在陌生环境中导航时,他们往往需要依赖白手杖、导盲犬或GPS设备等辅助工具。然而,现有技术存在实时性不足、环境适应性差等局限,难以应对动态复杂的行人通道环境。针对这一难题,研究人员在《Scientific Reports》发表了创新性研究成果,提出名为EPWOD-POAADP的智能检测系统。该系统通过多技术融合实现了行人通道物体检测的突破:首先采用中值滤波(Median Filtering)进行图像去噪,
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-11
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基于PET成像与深度学习的阿尔茨海默病早期诊断:六种数据增强技术对比研究
随着全球人口老龄化加剧,阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease, AD)已成为威胁老年人健康的重大公共卫生问题。据阿尔茨海默病国际协会预测,到2050年全球患者人数将达1.52亿,相关医疗成本在2030年预计高达2万亿美元。这种神经退行性疾病具有不可逆、渐进性特征,其早期诊断对延缓病情进展至关重要。然而,传统诊断方法存在主观性强、效率低等局限,亟需开发客观、高效的辅助诊断工具。神经影像技术的发展为AD早期诊断提供了新途径。其中,正电子发射断层扫描(PET)能够直观显示大脑代谢活动变化,捕捉AD相关的细微病理特征。但医学影像数据获取成本高、样本量有限,制约了深度学习模型性能的进一步
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-11
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人体组织与脑脊液、泪液、汗液、精液及唾液中MicroRNAs的关联性及其疾病诊断潜力分析
在生命科学领域,微小RNA(microRNA, miRNA)作为一类长约22个核苷酸的内源性非编码RNA,已成为调控基因表达的关键分子。这些微小的调控因子参与包括发育时序、细胞增殖、细胞死亡、造血功能和神经系统模式形成在内的众多生命过程,其表达异常与癌症、自身免疫疾病等多种人类疾病密切相关。因此,miRNAs被视为监测健康和疾病状态的极具潜力的生物标志物。尽管血液中的miRNAs作为疾病生物标志物已被广泛研究,但人体内还存在许多其他体液,如脑脊液、泪液、汗液、精液和唾液,这些体液中同样含有丰富的miRNAs。然而,这些体液中miRNAs与人体各种组织中的miRNAs之间存在何种关联,以及这种关
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-11
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免疫谱分析揭示前列腺癌中外泌体对免疫调节与疾病进展的贡献
前列腺癌作为全球男性第四大癌症死因,其诊断金标准前列腺特异性抗原(PSA)在侵袭性亚型早期预测方面存在明显局限。肿瘤微环境(TME)中细胞间通讯的复杂性,尤其是细胞外囊泡(EVs)介导的免疫调节作用,已成为当前研究热点。这些由肿瘤细胞分泌的膜性囊泡能够携带蛋白质、核酸等生物活性分子,重塑免疫景观并促进肿瘤进展。然而,前列腺癌EVs如何参与免疫逃逸机制,以及不同恶性程度肿瘤来源的EVs是否存在功能差异,仍是亟待阐明的科学问题。为解析这一难题,来自意大利IRCCS SYNLAB SDN研究所的Giovanni Pecoraro团队在《Scientific Reports》发表最新研究,通过系统比较
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-11
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瑞马唑胺通过抑制NF-κB/NLRP3炎症小体焦亡通路减轻大鼠脑缺血再灌注损伤
脑卒中,特别是缺血性脑卒中,已成为全球范围内导致死亡和残疾的主要原因之一。尽管及时的血管再通是目前最有效的治疗手段,但随之而来的再灌注损伤往往会导致脑水肿、出血和进一步的神经元死亡,这使得治疗陷入两难。在急性缺血性脑卒中的血管内治疗中,全身麻醉逐渐成为首选方案,但传统麻醉药物可能引起低血压,反而加重脑缺血损伤。因此,寻找一种既能维持术中血流动力学稳定,又能对缺血脑组织产生保护作用的麻醉药物,成为临床麻醉学和神经科学领域亟待解决的关键问题。神经炎症在缺血性脑卒中的病理生理过程中扮演着核心角色。其中,NLRP3炎症小体的激活被认为是驱动神经炎症的关键环节。当NLRP3炎症小体被激活后,会切割Gas
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-11
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杏果生物活性成分的人工智能优化提取与多维度生物活性评价
杏(Prunus armeniaca L.)作为蔷薇科植物,不仅是一种广受欢迎的水果,更因其富含维生素、矿物质和多酚类化合物而被视为具有重要营养与治疗价值的天然资源。研究表明,杏果具有抗氧化、抗炎、抗菌、抗癌、肝保护、心脏保护及神经保护等多种生物活性,尤其通过其丰富的β-胡萝卜素、维生素C和多酚成分,能够有效减轻自由基引发的氧化应激,从而在慢性疾病预防中发挥关键作用。然而,尽管杏果的生物潜力已被初步揭示,其生物活性成分的高效提取仍面临挑战——传统提取方法往往依赖固定实验设计或线性假设,难以精准捕捉温度、时间、溶剂比例等复杂参数间的非线性关系,导致提取效率低下,活性成分损失严重。此外,现有研究多
来源:Scientific Reports
时间:2025-12-11
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香港版Penn计算机化神经认知电池在自闭症谱系障碍儿童中的心理测量学特性与效度验证
在神经发育障碍研究领域,自闭症谱系障碍(ASD)一直以其临床表现的异质性挑战着研究人员和临床工作者。这种异质性不仅体现在社交互动和沟通障碍的程度上,更反映在个体间认知能力的巨大差异上。正如文献所述,ASD相关的基因参与神经认知发育过程,因此认知功能可能是解释ASD表型多样性的关键因素。然而,现有的神经认知评估工具往往难以全面捕捉ASD相关的多个认知领域,特别是那些需要专业评估人员操作的传统测验,在大型研究和临床实践中面临诸多限制。目前广泛使用的NIH Toolbox Cognition Battery (NIH-TCB)虽然在可行性方面具有优势,但其在ASD人群中的心理测量学特性尚未得到充分验
来源:Journal of the International Neuropsychological Society
时间:2025-12-11
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具有高水平分裂型特质个体的心理时间旅行中自我优势效应的神经相关性:一项静息态功能连接研究
该研究聚焦于精神分裂症前兆群体(高特质群体)与正常人群(低特质群体)在心智时间旅行(Mental Time Travel, MTT)过程中自我相关事件与 others 相关事件的神经机制差异。研究采用静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)技术,通过比较两组被试在特定认知任务中的脑功能连接模式,揭示了精神分裂症前兆人群在自我参照性认知过程中存在的神经网络异常。研究首先建立了严谨的受试者筛选标准。基于Chen等人(1997)修订的《精神分裂症人格问卷》(SPQ),将受试者分为高特质组(SPQ≥42)和低特质组(SPQ<26),两组在年龄、性别比例、教育程度、智商估算值等人口学特征上均达到匹配要求。
来源:Psychiatry Research: Neuroimaging
时间:2025-12-11
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中年时期体力活动长期变化与代偿性负荷之间的关联
该研究聚焦于压力暴露对恐惧学习及后续调节的影响,特别关注性别与月经周期阶段(卵泡早期、黄体晚期)的交互作用。实验以208名参与者为样本,分为四组:受试男性组(24人)、口服避孕药女性组(25人)、卵泡早期女性组(24人)、黄体晚期女性组(26人),对照组相应设为男性组(29人)、口服避孕药女性组(23人)、卵泡早期女性组(26人)、黄体晚期女性组(31人)。研究通过三阶段实验设计,分别考察压力暴露前后的恐惧获得、消退学习、消退回忆及再巩固过程。在压力暴露阶段,实验组通过情境压力测试(TSST)诱发生理应激反应,对照组接受常规处理。皮质醇反应被量化为冲击期(20分钟)与恢复期(40分钟)的累积浓
来源:Psychoneuroendocrinology
时间:2025-12-11
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智能脑电图特征工程在快速心理健康诊断中的应用
精神分裂症作为全球范围内严重的精神障碍性疾病,其复杂性和异质性导致传统诊断方法存在显著局限性。本研究创新性地将机器学习算法与脑电信号分析相结合,通过特征优化策略实现了诊断准确率的突破性提升,为边缘计算环境下的神经疾病监测提供了可行解决方案。研究团队在文献综述中发现,现有精神分裂症诊断方法存在两大核心问题:其一,诊断指标多采用综合评估模式,涉及认知、行为、情绪等多维度观察,难以形成统一的技术标准;其二,基于脑电信号的诊断系统普遍存在计算复杂度过高的问题,难以适配智能可穿戴设备等边缘计算场景。针对这些痛点,研究团队构建了包含数据预处理、特征筛选、模型优化和系统适配的全流程解决方案。在数据采集方面,
来源:Psychiatry Research: Neuroimaging
时间:2025-12-11
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计算机化认知训练对印度精神分裂症患者P300脑电波异常的影响
精神分裂症患者认知功能训练对P300事件相关电位影响的临床研究摘要解读:本研究针对慢性精神分裂症患者认知功能改善的神经电生理机制展开探讨,通过随机对照试验验证计算机化认知训练(CT)对P300事件相关电位的影响。研究选取29例符合ICD-10诊断标准的慢性精神分裂症患者,随机分为认知训练组(CT)和常规治疗组(TAU),持续干预周期为三个月。采用视觉 oddball范式采集ERP数据,通过EEGLAB和ERPLAB进行信号处理,结合小波变换进行频谱动态分析。主要发现:CT组在额叶(Fz)区域P300潜伏期缩短(组间×时间交互效应F=5.095, p=0.034),该改善与神经心理测试中处理速度
来源:Psychiatry Research: Neuroimaging
时间:2025-12-11
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高清晰度经颅直流电刺激增强了精神分裂症患者中与共情相关的小脑中枢作用
精神分裂症(Schizophrenia, SZ)作为全球性重大精神疾病,其病理机制涉及多脑区功能连接异常。近年来,经颅直流电刺激(tDCS)作为非侵入性神经调控技术受到广泛关注,特别是高密度刺激(HD-tDCS)凭借其精准的靶区定位和更好的临床耐受性,已在改善认知功能、缓解阳性症状等方面取得初步成效。然而,现有研究多聚焦于前额叶皮层(如DLPFC)的兴奋性调节,对边缘系统与小脑网络参与共情能力的调控机制尚不明确。本研究通过结合功能磁共振成像(fMRI)的图论分析技术,首次系统探讨HD-tDCS对精神分裂症后小脑皮层功能整合及共情能力的干预效果,为神经调控治疗提供新的理论依据。在实验设计方面,研
来源:Psychiatry Research: Neuroimaging
时间:2025-12-11
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自闭症谱系障碍中的脑半球间听觉传导通路微结构:一项扩散张量研究
自闭症谱系障碍(ASD)的听觉通路神经机制研究一、研究背景与核心问题自闭症谱系障碍作为神经发育障碍的典型代表,其病理机制涉及多维度神经网络的协同异常。近年来,神经影像学研究发现听觉系统在ASD患者中存在特异性改变。具体而言,个体在处理声音信息时,左右脑半球间的协同工作受到显著影响。研究团队基于此提出核心科学问题:ASD患者是否存在独特的跨半球听觉通路结构异常?这种结构异常如何与已知的听觉功能障碍及行为特征相关联?二、研究方法与技术路线本研究采用多中心联合分析策略,整合两个独立研究站点的数据(SDS与TCD),确保结果的可重复性。技术路线分为三个阶段:1. 数据采集标准化:两个站点均采用DTI(
来源:Psychiatry Research: Neuroimaging
时间:2025-12-11
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精神分裂症中注意力控制缺陷背后的认知机制:一项功能性磁共振成像(fMRI)研究
精神分裂症注意控制缺陷的神经机制与认知模式研究解读(全文约2300个汉字)一、研究背景与意义精神分裂症作为严重精神障碍,其核心特征不仅包括阳性症状(幻觉、妄想)和阴性症状(言语贫乏、情感淡漠),更伴随着持续性认知功能障碍。现有研究证实,患者执行功能缺陷与注意控制能力受损存在显著关联,特别是在处理多维度任务时出现的注意偏移问题。本研究通过功能磁共振成像(fMRI)技术,首次系统探究了精神分裂症患者注意控制缺陷的神经基础,并建立了认知模式与症状严重程度之间的关联模型。二、研究方法与实验设计研究采用三价任务切换范式(TTS),要求被试在单任务(颜色识别)、双任务(颜色+数字奇偶性)和三任务(颜色+数
来源:Psychiatry Research: Neuroimaging
时间:2025-12-11
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基于OCT的视网膜生物标志物可预测帕金森病患者的中枢神经系统结构衰退:一项针对波斯人群的纵向多模态研究
本研究由玛什哈德医科大学医学科学院学生研究委员会主导,聚焦于利用视网膜成像技术探索帕金森病(PD)早期脑神经退行性病变的潜在生物标志物。研究团队通过29例PD患者与25例健康对照者的纵向追踪(间隔约2.7年),结合光学相干断层扫描(OCT)和神经黑色素敏感MRI(NM-MRI)的多模态数据,揭示了视网膜结构变化与脑部退行性病变的显著关联。### 一、背景与意义帕金森病作为全球第二大神经退行性疾病,其核心病理特征是黑质致密部多巴胺能神经元进行性丢失。传统诊断高度依赖临床症状,而早期神经退行性病变往往在脑部MRI尚未出现特异性改变前已存在视网膜层面的结构异常。本研究基于视网膜与大脑的胚胎发育同源性
来源:Photodiagnosis and Photodynamic Therapy
时间:2025-12-11
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综述:人类序列信号预测的神经生物学:来自语言、音乐和数学的见解
人类序列信号处理的结构与预测框架整合研究摘要本研究系统综述了语言、音乐与数学三种人类核心序列信号的处理机制,重点探讨结构框架与预测框架的互补性及其神经生物学基础。通过整合认知神经科学、计算建模与信息理论方法,揭示了人类在处理复杂序列信号时展现的独特认知机制。一、研究背景与理论框架人类通过语言、音乐和数学等序列信号实现信息传递与认知构建。现有研究存在两大理论框架的分野:1. 结构框架:强调序列信号的层级组织特性,如语言中的句法结构(Chomsky, 2008)、音乐中的和弦进行(Lerdahl & Jackendoff, 1983)和数学中的运算顺序。该框架认为人类具有独特的层级编码能力,如 M
来源:Neuroscience Research
时间:2025-12-11
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耳机式脑电图在检测α波方面的性能评估
耳塞式EEG设备在脑电信号采集中的有效性验证研究1. 研究背景与意义随着可穿戴技术的快速发展,脑电监测设备逐渐突破传统实验室的局限。耳塞式EEG设备因其隐蔽性强、佩戴舒适度高、便于日常携带等特点,在神经反馈训练、睡眠监测、癫痫监测等领域展现出巨大潜力。然而,这类设备能否准确捕捉大脑的典型电生理信号,尤其是alpha波这种反映大脑放松状态的标志性信号,仍存在科学验证的必要。本研究聚焦于VIE ZONE耳塞式EEG设备,通过25名健康受试者的对比实验,系统验证其在alpha波检测方面的有效性。实验采用双模态记录策略,同步采集头皮EEG和耳塞式EEG数据,重点考察两种设备在眼态转换(睁闭眼)和睡眠阶
来源:Neuroscience Research
时间:2025-12-11
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TDP-43I383V杂合突变导致ALS患者来源的iPSC运动神经元中TDP-43表达增加以及神经元活动发生改变
本研究以TDP-43基因杂合突变(I383V)为切入点,通过诱导多能干细胞(iPSC)技术构建了als模型细胞系统,并创新性地开发了无痕基因组编辑与改良神经元培养体系相结合的研究方法。该成果为解析als早期病理机制提供了新的实验范式。在实验设计方面,研究团队从日本als联盟(JaCALS)获取携带I383V突变的淋巴母细胞系(LCL),采用CRISPR-Cas9无痕基因编辑技术,通过设计双靶向sgRNA系统,在保留野生型等位基因的同时精准校正突变位点。这种创新性的等位基因校正方法突破了传统基因编辑技术引入额外突变的局限,为建立同源对照提供了技术保障。在细胞培养技术创新方面,研究团队联合应用ra
来源:Neuroscience Research
时间:2025-12-11
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综述:一个用于动态贝叶斯推断和控制的标准皮层微电路的计算模型
该研究通过观察长爪根源鼠在主动回避训练中的行为差异,探讨了生物个体特征与防御策略选择之间的关系。实验发现,动物的体型(体重)是影响其选择主动回避或被动冻结行为的最关键因素,性别和年龄的影响相对较小。这一结论为理解动物如何根据自身生理特征评估威胁提供了新视角。**研究背景与核心问题** 动物在面临威胁时,会根据自身情况选择不同的防御策略。主动回避行为需要消耗认知资源主动解决问题,而被动冻结则是进化保守的应激反应。虽然已有研究关注环境因素(如威胁强度、情境线索)对行为选择的影响,但个体生物学特征(如体型、性别、年龄)如何影响防御策略的多样性仍不明确。本研究特别关注体重这一可量化生理指标,试图区分
来源:Neuroscience Research
时间:2025-12-11