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  • 脊髓损伤患者排尿排便运动意图精准解码:一种新型脑机接口应用

    对于脊髓损伤患者来说,排尿和排便功能障碍是严重影响生活质量的常见并发症。据统计,约70%的中枢神经系统疾病患者会经历便秘或大便失禁等问题。这些功能障碍不仅给患者带来身体上的痛苦,更对其心理尊严造成巨大冲击。目前现有的非手术治疗方法效果有限,迫切需要新的康复干预手段。脑机接口技术作为连接大脑与外部设备的重要桥梁,在脊髓损伤康复领域已展现出巨大潜力,特别是在上肢和下肢运动功能恢复方面取得了显著进展。然而,令人惊讶的是,尽管排尿排便功能对患者生活质量至关重要,但BCI技术在这一关键生理功能恢复方面的应用却从未被探索过。正是在这样的背景下,一项开创性研究在《IEEE Transactions on N

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-12-09

  • 基于反馈引导的屏幕训练提升肌电控制性能与可预测性研究

    想象一位截肢者第一次使用肌电假肢拿起水杯,尽管在校准阶段能完美执行预设手势,实际操作时却频繁失误。这种"校准室表现"与"现实使用"的脱节,正是当前肌电控制领域面临的核心挑战。传统屏幕引导训练(SGT)要求用户机械重复特定手势,虽然能获得整洁数据,却无法捕捉真实使用中肌肉收缩的动态变化。当用户专注于任务目标时,其肌电信号会呈现出强度、时长和协同激活模式的复杂变异,而静态训练数据难以覆盖这种多样性。为打破这一瓶颈,Labbé团队在《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》发表研究,创新性地将实时反馈机制引

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-12-09

  • 振动触觉刺激在软体康复手套辅助手部康复训练中的作用:一项探索性研究

    想象一下,中风后你的手不再听从大脑的指挥,这不仅是行动不便,更是生活质量的急剧下降。卒中已成为全球范围内导致死亡和残疾的主要神经系统疾病,其中高达87%的患者会出现手部或上肢功能显著减弱。传统康复训练强度不足、效果有限,而新兴的康复机器人虽能提供重复性训练,但其长期疗效仍存争议。更棘手的是,临床缺乏快速有效的评估方法来实现个性化治疗。问题的核心在于大脑运动与感觉功能的紧密耦合。许多卒中患者虽然运动通路受损,但触觉通路往往保持完整。这为通过感觉刺激促进运动功能恢复提供了可能。以往研究多采用高强度振动或电刺激,但患者需长时间保持固定姿势,易产生耐受性甚至依赖。近阈值振动刺激和可穿戴设备逐渐受到关注

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-12-09

  • 基于人工智能赋能背心的ADHD学龄儿童课堂行为管理研究

    在当今的课堂环境中,教师常常面临一个挑战:如何有效管理被诊断为注意缺陷多头障碍(ADHD)的学生的行为。ADHD是一种常见的神经发育障碍,全球约有2%-7%的学龄儿童受其影响。其核心症状包括注意力不集中、自我控制困难以及多动或冲动行为。这些症状在课堂上表现为擅自离开座位、敲打桌子、摇晃椅子、叫喊等行为,不仅扰乱了课堂秩序,也影响了ADHD患儿自身的学业表现。尽管存在药物治疗、行为疗法等多种干预手段,但它们或伴有副作用,或需要长期坚持且效果因人而异。尤其在课堂情境下,有效的即时、自动化行为管理策略仍然稀缺。传统的教师介导干预虽有效,但严重依赖于教师的信念、态度和持续执行力,且有限的课堂时间和资源

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-12-09

  • 面向精准手部轨迹解码的脑电-肌电异步时频渐进融合模型

    想象一下,一位因中风或脊髓损伤而导致手部功能丧失的患者,能否通过“意念”来控制机械手,重新完成抓取水杯、写字等日常动作?这曾是科幻片中的场景,如今正随着脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)与神经康复工程的发展逐步走向现实。实现这一愿景的核心挑战在于如何精准、连续地解码人体的运动意图,并将其转化为平滑、自然的机械臂运动轨迹。目前,用于解码运动意图的生理信号主要有两种:一种是直接反映大脑皮层神经电活动的脑电图(Electroencephalography, EEG),另一种是记录肌肉收缩时产生的电信号的表面肌电图(surface Electromyography,

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-12-09

  • 基于联邦学习与无数据知识蒸馏的SSVEP分类泛化提升方法及其在仿生软体抓取器中的应用

    随着脑机接口技术的快速发展,基于脑电信号的人机交互系统在康复医疗、智能控制等领域展现出巨大潜力。其中,稳态视觉诱发电位因其高信噪比和易诱发特性,成为脑机接口研究的重要范式。然而,跨被试SSVEP分类面临两大核心挑战:个体脑电信号的显著差异导致模型泛化能力不足,以及医疗数据隐私保护要求限制跨机构数据共享。传统集中式训练需要汇聚所有用户数据,存在隐私泄露风险;而直接应用联邦学习又因数据非独立同分布特性易导致模型性能下降。为突破这些瓶颈,来自燕山大学的研究团队在《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》发表

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-12-09

  • 基于行为信号的上肢康复任务参与度量化:虚拟现实与机器人整合系统的创新研究

    在脑卒中后的康复治疗中,机器人辅助疗法结合虚拟现实(VR)技术因其能提供重复性强、强度高且沉浸感好的训练而备受关注。然而,康复的成功不仅依赖于系统化的训练方案,更关键在于患者的主动参与和投入程度。临床研究证实,提升患者的参与度(engagement)对康复效果至关重要,因为高度的注意力集中能增强与运动功能恢复相关脑区的神经活动,从而可能促进神经可塑性(neuroplasticity)。尽管意义重大,但如何在实际治疗过程中有效量化并实时调节患者的参与度,一直是个棘手难题。现有的方法如患者参与康复问卷(PPRQ)依赖主观自述,无法用于在线调整治疗参数;而基于生理信号如脑电图(EEG)、心电图(EC

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-12-09

  • 低强度脉冲超声对舌下神经的神经调控治疗阻塞性睡眠呼吸暂停:一项动物研究

    每当夜幕降临,有些人看似平静的睡眠背后却隐藏着呼吸反复暂停的危险——这就是阻塞性睡眠呼吸暂停(Obstructive Sleep Apnea, OSA)患者的真实困境。OSA是一种常见的睡眠障碍,其特征是上气道在睡眠期间反复塌陷,导致呼吸中断、间歇性低氧和睡眠碎片化。据统计,仅在美国就有约4600万成年人受此困扰,每年因未确诊OSA造成的经济负担高达1496亿美元。目前主流疗法包括持续气道正压通气(Continuous Positive Airway Pressure, CPAP)设备和植入式舌下神经(Hypoglossal Nerve, HN)电刺激(Electrical Stimulati

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-12-09

  • 基于步态与多层级量表表征融合的抑郁症严重程度预测新框架

    在全球范围内,抑郁症已成为严重威胁公共健康的精神障碍,其典型特征包括持续情绪低落、兴趣减退及认知功能受损,严重时甚至可能导致自杀行为。目前临床实践中,自评量表(如PHQ-9)作为大规模初筛工具被广泛使用,通过问卷项目评估抑郁症状。然而,这种主观评估方式存在可靠性局限,且传统研究多将量表总分作为监督标签,忽视了量表内容本身蕴含的丰富语义信息。与此同时,步态分析作为一种非侵入式、客观的评估手段逐渐受到关注。研究表明,抑郁状态会引发步态异常,如行走速度减缓、步幅缩短及手臂摆动幅度降低等特征。这些运动模式的变化与抑郁相关的神经功能改变密切相关,使得步态成为极具潜力的生物标志物。但现有步态研究多局限于单

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-12-09

  • 更正:“丝胶神经引导导管递送经改造用于治疗目的的克洛贝塔索尔,以实现截断的外周神经的功能和结构再生”

    第1435页:第12周时GSC组的原始图表(第二列,中间面板)被错误地插入了。正确的图表是图7,如下所示。此次更正不会影响本文的结果或结论。作者对此可能造成的任何混淆表示歉意。图7图7。(c) 使用Luxol快速蓝(LFB)染色法检测术后8周和12周再生神经中央部分的髓鞘。刻度尺,10 μm。高分辨率图像下载MS PowerPoint幻灯片作者信息通讯作者王国斌王琳; https://orcid.org/0000-0001-5716-6587王铮; https://orcid.org/0000-0002-9330-0728其他作者张磊杨文谢洪健王辉王健苏强飞李晓琳宋宇被引用情况本文尚未被其他出

    来源:ACS Biomaterials Science & Engineering

    时间:2025-12-09

  • 基于局部活性忆阻振荡器的可控复杂行为与频域信息提取新范式

    在人工智能计算需求爆炸式增长的时代,传统冯·诺依曼架构面临能效瓶颈,而模仿人脑运作机制的神经形态计算被视为破局关键。忆阻器因其存算一体特性成为理想载体,但现有研究多聚焦于局部被动忆阻器,其动态行为局限于衰减振荡或规则振荡,难以支撑生物神经元级别的复杂信息处理能力。自然界中,单个生物神经元可通过膜电位波动实现多模式计算切换,这种动态复杂性正是当前人工神经元所欠缺的。那么,能否让单个物理器件像生物神经元一样产生丰富的动态行为?能否利用物理非线性本身实现高效计算?这项发表于《National Science Review》的研究给出了突破性答案。研究团队通过构建基于局部活性原理的VO2热力学紧凑模型

    来源:National Science Review

    时间:2025-12-09

  • 缺氧应激是VCP突变ALS星形胶质细胞早期致病事件的新机制

    在大脑这个高度耗氧的器官中,氧气稳态的维持对细胞生存至关重要。当氧气供应不足或代谢需求激增时,细胞会启动缺氧应激反应。这一过程由缺氧诱导因子(HIF)家族主导,其中HIF-1α作为关键调控因子,在缺氧条件下稳定并入核,激活下游基因表达,调控血管生成、糖酵解、线粒体功能等生理过程。然而,当HIF-1α信号持续异常激活时,原本的保护性反应可能转向促进神经退行性变。肌萎缩侧索硬化(ALS)作为一种致命的神经退行性疾病,其病理机制涉及多种细胞类型的功能障碍。其中,星形胶质细胞作为中枢神经系统中最丰富的胶质细胞,不仅为神经元提供营养支持,更是脑内氧气和能量代谢的关键调节者。它们通过神经-血管耦合调节血流

    来源:Stem Cell Reports

    时间:2025-12-09

  • 调控多能干细胞培养策略提升神经类器官生成能力:蛋白质组学指导的细胞外基质与代谢平衡优化

    在干细胞研究领域,人类多能干细胞(PSC)分化的神经类器官为模拟大脑发育和疾病提供了革命性工具。尤其是非指导性(unguided)大脑类器官,能够自发形成具有复杂细胞类型和空间结构的神经组织,媲美早期人脑发育。然而,这类类器官的生成高度依赖起始PSC的质量,不同细胞系间分化能力差异显著,导致实验结果可重复性低,成为领域内亟待解决的瓶颈问题。为揭示神经类器官分化能力差异的内在机制,英国医学研究理事会分子生物学实验室的Madeline A. Lancaster团队在《Stem Cell Reports》上发表研究,通过系统性比较“分化能力强”与“分化能力差”的PSC细胞系,从蛋白质组和磷酸化蛋白质

    来源:Stem Cell Reports

    时间:2025-12-09

  • 综述:运动训练对创伤后脑损伤海马区神经保护的分子调控机制:一项系统评价

    法尔汉·优素福(Farhan Yousaf)| 肖恩·高(Sean Kao)| 沙希德·伊萨克(Shahid Ishaq)| 申达·李(Shin-Da Lee)中国医科大学康复科学研究生院物理治疗系,台湾台中摘要目的创伤性脑损伤(TBI)会引发氧化应激、神经炎症、程序性细胞死亡、线粒体功能障碍、神经营养信号传导受损以及神经发生减少,从而导致海马区功能障碍。运动训练是一种具有潜在神经保护作用的非药物干预措施。本系统评价旨在探讨运动训练对TBI后神经生物学机制和认知功能的影响。方法根据PRISMA 2020指南,检索了截至2025年7月的PubMed、Embase和Web of Science数据

    来源:Experimental Neurology

    时间:2025-12-09

  • 吉非贝齐(Gemfibrozil)激活PPARα受体,可减轻阿尔茨海默病MAPT小鼠模型中的tau蛋白相关神经病理病变

    Moumita Majumder|Debashis Dutta|Ramesh K. Paidi|Kalipada Pahan美国伊利诺伊州芝加哥拉什大学医学中心神经科学系摘要目前的理论认为,抑制tau蛋白的积累及其相关的神经病理变化可能是预防阿尔茨海默病(AD)中神经元丢失和认知功能障碍的有效策略。本研究展示了FDA批准的一种降脂药物以及过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)激动剂——吉非贝齐,在MAPT(PS19)阿尔茨海默病小鼠模型中的治疗潜力。该模型中神经元表达了人类tau蛋白的P301S突变形式。对MAPT小鼠进行每日口服吉非贝齐治疗可减少海马区(包括CA1和DG)中的总tau蛋白

    来源:Brain Research

    时间:2025-12-09

  • 条形码狂犬病病毒追踪技术的开发与应用:实现单神经元全脑输入连接图谱的绘制

    理解大脑功能的关键在于解析神经连接。虽然全脑连接组图谱已在宏观(神经束追踪)和微观(电子显微镜)尺度实现,但现有方法如同常规狂犬病病毒(RV)追踪或基于测序的投射图谱,无法在整合转录组身份的同时捕获单个神经元的局部和长程输入。此外,先前的条形码RV方法面临条形码在起始细胞间共享、条形码/细胞回收率低以及无法将连接与基因表达关联等挑战。为了克服这些限制,研究人员开发了条形码狂犬病病毒追踪(BRT)方法。该方法将高多样性条形码狂犬病病毒与起始区域的单细胞RNA测序(scRNA-seq)和全脑输入区域的批量条形码测序相结合,能够重建转录组定义的神经元的全面输入组。在研究设计中,团队首先解决了起始细胞

    来源:Cell Reports Methods

    时间:2025-12-09

  • 一步法高效制备高多样性条形码狂犬病毒:神经环路追踪技术的重大突破

    要理解大脑如何工作,首先需要绘制出大脑中数十亿神经元之间复杂的连接图谱——这被称为连接组学。传统的电子显微镜技术虽然分辨率极高,但耗时耗力,难以应用于全脑尺度的研究。而工程化的狂犬病毒(Rabies Virus, RV)作为一种强大的工具,能够进行单神经元精度的跨突触追踪:它像一把特制的钥匙,只能感染那些同时表达了TVA受体和狂犬病毒G蛋白的“启动细胞”,然后借助G蛋白包装自己,逆向跨越突触,精准地标记出所有为这个“启动细胞”提供输入的“上游细胞”。然而,传统方法一次实验通常只能分析一个动物体内的一个启动细胞,严重限制了研究效率。为了突破这一瓶颈,科学家们想到了给病毒带上“条形码”。想象一下,

    来源:Cell Reports Methods

    时间:2025-12-09

  • 神经发育障碍基因5'非翻译区突变影响翻译和蛋白质产生的鉴定方法研究

    在基因组学飞速发展的今天,科学家们已经发现许多神经发育障碍(如自闭症)与蛋白质编码基因的突变密切相关。然而,基因组中还有大量"暗物质"——非编码区域,它们虽然不直接编码蛋白质,却对基因表达起着至关重要的调控作用。其中,位于基因起始密码子上游的5'非翻译区(5'UTR)就像基因的"指挥中心",通过复杂的机制控制着mRNA的翻译效率和蛋白质的产量。近年来,通过对自闭症患者家庭进行全基因组测序,研究人员在5'UTR区域发现了大量罕见的自发突变。但这些突变究竟是致病的"罪魁祸首",还是无害的"过客",目前仍是一个巨大的科学难题。与编码区突变不同,5'UTR突变的功能影响更加难以预测,因为它们可能通过多

    来源:Cell Reports Methods

    时间:2025-12-09

  • MRI-DTI双分析法评估重复性轻度创伤性脑损伤后弥漫性神经损伤的价值研究

    在全球范围内,创伤性脑损伤(TBI)已成为导致死亡和残疾的主要原因之一,每年约6900万病例造成4000亿美元的经济负担。其中轻度创伤性脑损伤(mTBI)占比高达80%-90%,而重复性轻度创伤性脑损伤(rmTBI)更是神经退行性疾病的重要风险因素。然而,rmTBI急性期的病理生理机制尚未完全阐明,特别是血脑屏障(BBB)破坏、神经炎症、白质损伤和代谢紊乱之间的动态关联亟待系统研究。为解决这一科学问题,天津医科大学总医院老年病科葛鑫彤教授团队在《iScience》发表了创新性研究。研究人员通过控制性皮质冲击(CCI)小鼠模型,综合运用多模态影像技术与分子生物学方法,揭示了rmTBI急性期的关键

    来源:iScience

    时间:2025-12-09

  • 3D-SERESNet癫痫发作预测新框架:融合时空特征与注意力机制的患者特异性及跨患者泛化研究

    癫痫作为一种常见的神经系统疾病,全球约有6500万患者深受其扰。尽管抗癫痫药物和医疗监护能帮助约三分之二的患者控制病情,但仍有大量患者面临突发癫痫发作的风险。癫痫发作不仅可能导致身体受伤,还会严重影响患者的心理状态和生活质量。因此,开发有效的癫痫发作预测方法,能够在发作前发出预警,使患者有机会采取预防措施,具有重要的临床意义。脑电图(EEG)作为记录大脑神经元电活动的主要工具,在癫痫监测、诊断和治疗中发挥着关键作用。临床上使用的EEG信号分为头皮EEG和颅内EEG,其中头皮EEG因其无创性和易得性而被广泛应用。癫痫患者的EEG信号可分为发作间期、发作前期、发作期和发作后期,而癫痫发作预测的核心

    来源:iScience

    时间:2025-12-09


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