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基于基线淀粉样蛋白分布与认知韧性预测阿尔茨海默病淀粉样蛋白转化的生存机器学习模型
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。这种神经退行性疾病的核心病理特征之一——淀粉样蛋白β(Aβ)在大脑中的异常沉积,往往在认知症状出现前十余年就已悄然启动。然而,如何精准预测个体从Aβ阴性状态转化为阳性状态的时间节点,一直是临床实践中的难点。传统诊断方法往往在患者出现明显认知障碍时才介入,错失了最佳干预时机。为了攻克这一难题,斯坦福大学精神病学与行为科学系的Amirali Vahid、Jafar Zamani和SM Hadi Hosseini团队开展了一项创新研究,通过整合纵向神经影像数据与先进机器学习算
来源:npj Dementia
时间:2025-12-06
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流分离(Stream segregation)降低了听觉-运动同步敲击(auditory-motor synchronized tapping)过程中的细分成本(subdivision cost)
本研究聚焦于听觉节拍与身体运动同步过程中的"子划分成本"现象,通过设计创新的音调序列实验,揭示了听觉流分离机制对同步稳定性的影响规律。实验采用16名健康受试者的双盲范式,在隔音环境中实施同步击掌任务,通过耳麦播放经过精密控制的纯音序列(C4、D4、G#6、A6四个频率点),结合主效应分析和简单效应检验,系统考察了不同音高差(窄差10半音)与间隔时间(100ms、200ms、300ms)组合对同步精度(均值偏移)和稳定性(标准差)的影响。在实验设计上,研究者构建了独特的ABAC循环模式(ABA_序列),通过控制音高差和间隔时间,成功诱导受试者产生听觉流分离现象。控制组采用单音重复模式(D4或G#
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三甲胺N-氧化物通过抑制TGF-β通路破坏血脑屏障,从而引发认知功能障碍
本研究系统探讨了氧化三甲胺(TMAO)通过破坏血脑屏障(BBB)机制引发认知功能障碍的分子机理。研究团队以C57BL/6J雄性小鼠为实验模型,采用单次腹腔注射方式给予1.1mg/kg剂量的TMAO处理,通过Y迷宫测试、新物体识别测试和被动回避测试综合评估认知功能变化。72小时后检测发现,TMAO处理组小鼠在空间记忆、情景记忆和和工作记忆等认知维度均呈现显著下降,且该效应与血脑屏障完整性破坏存在剂量依赖关系。在BBB完整性评估方面,研究团队创新性地采用多模态检测策略。 Evans蓝染色直观展示了TMAO处理后脑微血管通透性增加的病理特征,免疫荧光技术结合Western blotting发现紧密连
来源:Chemico-Biological Interactions
时间:2025-12-06
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基于网络药理学、电化学分析、荧光光谱学和计算模拟对双氯芬酸钠与人血清白蛋白之间相互作用的表征
田淼淼|黄新燕|周燕|李西婷|曾玉静|卢志莉|迟宝珠南昌大学化学与化学工程学院,中国江西省南昌市330031摘要来自药品和个人护理产品(PPCPs)的新兴污染物在废水中被广泛检测到,这些污染物与多种潜在的健康危害相关。其中,双氯芬酸钠(DIC)已在多个地点的废水样本中被检测到。因此,为了研究DIC的神经毒性分子机制,本研究采用了结合实验和计算模拟的多技术框架。网络药理学确定人血清白蛋白(HSA)是DIC诱导神经毒性的关键靶点。基于这一发现,后续研究旨在阐明HSA与DIC之间的相互作用。电化学实验表明,DIC与HSA形成了一个电不活性的复合物,该复合物的结合比为1:1,亲和力很强,结合常数为1.
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-12-06
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一种新型神经保护性异黄酮的发现:该异黄酮具有强烈的Keap1/Nrf2/ARE通路激活作用,并能抑制乙酰胆碱酯酶(AChE)的活性
该研究聚焦于开发新型神经保护药物,针对阿尔茨海默病等神经退行性疾病(NDDs)的核心病理机制展开探索。研究团队通过系统筛选与机制解析,发现具有双重作用机制的化合物32,为AD治疗提供了创新思路。以下从研究背景、技术路线、核心发现及科学价值四个维度进行解读:一、病理机制与治疗瓶颈分析神经退行性疾病的核心特征体现为氧化应激失衡与胆碱能信号异常两大关键病理节点。氧化应激引发的ROS过量积累不仅直接损伤细胞膜、DNA及蛋白质结构,更通过激活促炎信号通路加剧神经元损伤。而胆碱能系统功能衰退导致乙酰胆碱(ACh)递质浓度不足,形成"胆碱能假说"的核心理论支撑。当前主流AChE抑制剂如利伐替尼虽能暂时提升A
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-12-06
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通过工程改造的微藻共表达聚合物结合肽和降解塑料的酶来实现主动、有针对性的微塑料/纳米塑料修复:综述与展望
微/纳米塑料污染治理中的微藻表面展示技术新范式一、研究背景与问题定位当前全球塑料污染呈现显著特征:传统塑料碎片化形成微/纳米级污染物(MNPs),其粒径在1微米至5毫米之间,具有高度分散性和复杂化学结构。这些污染物不仅威胁生态系统完整性,更通过食物链富集直接危害人类健康。传统治理手段存在明显局限:物理吸附法难以有效捕获低浓度MNPs;化学降解法面临生物毒性风险;生物降解体系效率低下且存在代谢瓶颈。二、技术突破与创新路径本研究提出革命性解决方案——工程化微藻表面展示技术(PBPs+降解酶协同系统)。该技术通过三重创新实现治理效能跃升:首先,构建双功能展示系统,将聚合物结合肽(PBPs)与塑料降解
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综述:藻类和蓝细菌的光裂酶作为化妆品行业的资源:概述与展望
### 循环经济视角下微藻生物修复农业排水水的潜力与技术创新#### 一、研究背景与核心问题随着全球人口增长和农业集约化发展,土地及淡水资源的压力日益显著。葡萄牙等干旱/半干旱地区因气候变化导致干旱频发,加剧了水资源短缺问题。传统农业排水水(DWT)含有高浓度硝酸盐(200-500 mg/L)和磷酸盐(40-200 mg/L),直接排放会引发水体富营养化和地下水污染。尽管已有研究尝试用微藻处理DWT,但多局限于实验室或小规模试验,缺乏从实验室到工业化的完整验证体系。因此,该研究旨在解决以下关键问题:1. **菌株筛选**:通过实验室试验确定适应DWT的微藻菌株组合2. **工艺优化**:对比平
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使用珠磨法对微藻Nannochloropsis oceanica进行细胞破坏:对部分破坏后的生物量的恢复、成分及生物可利用性的影响
本研究以海洋微藻纳米草帽藻(*Nannochloropsis oceanica*)为对象,系统评估了球磨法对细胞破碎效率、干物质回收率、营养成分稳定性及生物可及性的影响。通过对比不同转速(6 m/s和12 m/s)与处理时间(1、2.5、5分钟),发现球磨法能有效破坏细胞结构,使细胞破碎率最高达到67%,但干物质回收率在69%-100%之间波动,且营养成分浓度未发生显著变化。值得注意的是,尽管球磨显著改变了微藻的表面形貌(SEM显示细胞碎片化和结构重塑),但ω-3脂肪酸(EPA)和维生素K4的生物可及性仍维持在8%-12%,与未处理样品无统计学差异。### 关键研究发现1. **细胞破碎与干物
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关于硅饥饿条件下Skeletonema dohrnii细胞周期停滞和代谢适应的转录组学研究
上晓梅|李学汉|孙俊中国天津市天津科技大学印度洋生态系统研究中心,300457摘要硅藻的生长和壳体形成依赖于环境中的硅酸盐。当硅缺乏时,细胞分裂会受到干扰,细胞周期会停滞以作为生存策略。本研究探讨了在硅缺乏条件下Skeletonema dohrnii的表现,发现该物种在G₂ + M期细胞显著积累。转录组分析揭示了一个协调的调控网络,该网络将硅代谢、壳体重塑、细胞骨架组织以及细胞周期检查点控制联系起来。硅转运蛋白(SIT)、frustulin、cingulin和细胞骨架相关基因的表达上调,同时WEE1和Cyclin B的表达也增加,表明激活了一个SIT–壳体–细胞骨架–细胞周期检查点轴,该轴将不
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微藻油作为免疫增强剂和专门的促炎症消退介质(SPMs)的来源:通过铜绿假单胞菌-秀丽隐杆线虫感染模型进行评估
该研究系统评估了微藻油在对抗革兰氏阴性菌感染中的潜在价值,并首次揭示了多毛类线虫(Caenorhabditis elegans)模型在微藻生物活性物质筛选中的适用性。研究团队选取了四种具有代表性的微藻物种——螺旋藻(Spirulina platensis)、角藻(Phaeodactylum tricornutum)、雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)和裂球藻属(Schizochytrium sp.),通过加速溶剂萃取技术获取其油脂成分,并构建了以铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)为病原体、多毛类线虫为宿主的感染模型,开创了微藻生物活性物质研究
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长期脑机接口功能性电刺激可增强老年中风患者的神经可塑性和功能恢复:一项结合脑电图生物标志物和临床评估的4.5年纵向研究
### 创新性脑机接口联合功能性电刺激在中风康复中的应用研究解读#### 研究背景与核心问题中风作为全球第二大死因,其引发的肢体功能障碍和认知衰退对老年人群影响尤为显著。传统康复手段如物理治疗对约30%的老年患者(存在严重运动功能障碍或高龄并发症)效果有限。近年来,脑机接口(BCI)技术通过实时解码大脑意图与外部设备交互,展现出在神经可塑性调控方面的潜力。然而,现有研究多聚焦于急性期或年轻患者,缺乏针对老年慢性期患者的长期随访数据,且未深入解析神经生理机制与功能恢复的关联。#### 研究方法与设计创新本研究采用4.5年纵向追踪设计,纳入100例60-90岁中风患者(其中24例慢性期患者完成全程
来源:Research
时间:2025-12-06
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综述:O-葡萄糖胺基化在新型调节性细胞死亡(铁死亡、焦亡和坏死性凋亡)中的作用
O-葡萄糖胺基化:一种关键的生命调控机制在细胞生命的复杂交响曲中,蛋白质的翻译后修饰(Post-Translational Modification, PTM)如同精细的音符,细微地调整着蛋白质的功能与命运。其中,O-连接-β-N-乙酰葡萄糖胺修饰,简称O-葡萄糖胺基化(O-GlcNAcylation),是一种动态、可逆的修饰过程,由O- GlcNAc转移酶(O-GlcNAc transferase, OGT)催化,并由O- GlcNAcase(OGA)去除。这一修饰将单个GlcNAc分子特异性地连接到蛋白质的丝氨酸(Ser)或苏氨酸(Thr)残基上。作为一种重要的营养和应激传感器,O-Glc
来源:Cell Death Discovery
时间:2025-12-06
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猕猴大脑皮质-纹状体功能连接与解剖连接的差异性映射:揭示神经环路组织的新视角
大脑如同一个精密的指挥中心,而基底神经节则是其中至关重要的"信息调度站"。作为大脑皮层信息传入基底神经节的第一站,纹状体通过复杂的皮质-纹状体连接参与调控运动、认知、情绪等多样化功能。数十年的解剖学研究已经描绘出猕猴大脑中这些连接的精细拓扑图谱——每个皮层区域都有其独特的纹状体投射模式,这些投射既具有区域特异性,又存在显著的重叠。与此同时,功能磁共振成像(fMRI)技术在人类研究中发现,皮质-纹状体的功能连接与多种神经精神疾病密切相关。帕金森病患者表现为后部壳核与体感皮层功能连接减弱,而强迫症患者则显示背外侧前额叶皮层与尾状核连接增强。这些发现暗示,不同疾病可能对应着特定的连接异常模式。然而,
来源:Translational Psychiatry
时间:2025-12-06
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利用安装在农业机械上的摄像头实时估算耕作后土壤粉碎程度
该研究由日本国家农业和食品研究组织(NARO)的团队主导,围绕农业机械自动化中的关键参数——土壤碎裂率实时检测技术展开。研究团队通过硬件创新与深度学习结合,首次实现了农机设备上土壤碎裂率的实时动态评估,为精准农业提供了新思路。### 一、技术背景与核心问题当前日本农业正面临双重挑战:一方面,农村老龄化导致劳动力短缺,传统耕作方式效率低下;另一方面,土壤碎裂率作为耕作质量的核心指标,传统人工测量方式存在效率低(需人工采样称重)、实时性差(无法指导即时作业)等缺陷。研究团队发现,现有基于图像处理的传统方法存在三大局限:首先,依赖单一亮度阈值难以适应不同光照条件;其次,土块形态受土壤湿度、有机质含量
来源:Smart Agricultural Technology
时间:2025-12-06
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基于阻抗的机器学习框架:利用Pd-In₂O₃修饰的MXene传感器检测呼吸生物标志物
作者:崔宇成(Useong Jeong)、姜明铉(Myung Hyun Kang)、申惠洙(Huisu Shin)、徐东旭(Dong-Uk Seo)、金敦奎(Don-Kyu Kim)、黄熙洙(Heesu Hwang)、李明一(Myeong-Ill Lee)、金德胤(Dokyun Kim)、吴奎恩(Youkeun Oh)、金亨澈(Hyoungchul Kim)、成明(Sung Myung)、黄镇河(Jin-Ha Hwang)韩国首尔弘益大学材料科学与工程系,邮编04066摘要基于高电阻率材料的传统气体传感器在直流(DC)模式下通常存在信号稳定性差和可靠性有限的问题。为克服这些限制,本研究提出了一
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-12-06
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通过基于竞争性吸附的光电化学微传感器对癫痫患者大脑中次氯酸的体内监测
光电流化学微传感器在活体脑内过氧化氢监测中的应用研究一、研究背景与意义中枢神经系统(CNS)的精准神经化学信号监测对于理解癫痫、中风、阿尔茨海默氏等神经退行性疾病机制至关重要。传统电化学传感器存在选择性差、易受生物环境干扰等缺陷,而荧光探针则面临血脑屏障穿透率低、组织穿透深度有限等瓶颈。研究团队创新性地采用光电流化学(PEC)微传感器技术,通过整合特异性有机染料与半导体异质结材料,成功解决了非电化学活性分子(如HOCl)的活体监测难题。二、技术原理与材料创新该研究构建了基于竞争性光吸收机制的PEC微传感器系统。核心创新点体现在两个方面:首先,开发出具有 HOCl 特异识别功能的氰基染料 CY-
来源:Sensors and Actuators B: Chemical
时间:2025-12-06
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综述:超越卷积和监督学习:利用变换器与表征学习进行视网膜图像分析
视网膜图像分析领域的技术革新与范式转变视网膜图像分析在近十年经历了革命性突破,其发展轨迹与计算机视觉技术的演进高度同步。研究团队通过系统性文献回顾,揭示了传统监督学习框架的局限性,并重点剖析了无监督学习范式与Transformer架构带来的范式转变,为医疗影像分析提供了新的方法论体系。在技术发展历程中,深度学习模型的参数规模与算力支持呈现指数级增长特征。2012年AlexNet的突破性成果,确立了以卷积神经网络为核心的技术路径。该模型通过ReLU激活函数解决了梯度消失问题,配合大规模标注数据集和GPU计算平台的普及,形成了深度学习在医学影像分析中的技术基础。随着ImageNet等通用数据集的建
来源:Progress in Retinal and Eye Research
时间:2025-12-06
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TriPat-XFE:一种基于三角形模式的、可解释的特征工程框架,用于脑电图(EEG)分类
本文聚焦于EEG信号分析领域,提出了一套融合几何模式与Transformer架构的创新方法,并构建了可解释性特征工程框架。研究团队通过引入三角形模式(TriPat)作为核心特征提取技术,结合定向逻辑解释系统(DLob),成功实现了高精度分类与可视化解释的双重突破。一、研究背景与问题分析EEG作为非侵入式脑电监测技术,在神经疾病诊断、认知状态评估等领域具有不可替代的价值。当前研究存在三大痛点:首先,传统特征工程方法难以捕捉复杂脑网络的空间关联特征;其次,深度学习模型虽然精度高但缺乏可解释性;再者,现有方法多依赖单一数据集验证,泛化能力存疑。传统方法多采用频谱分析或时频转换技术,但面对高维、非平稳
来源:Neuroscience
时间:2025-12-06
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内在的神经时间尺度决定了记忆的编码与提取过程
该研究通过脑电(EEG)技术探究了记忆编码与检索过程中内在神经时间尺度(Intrinsic Neural Timescales, INT)的作用机制,发现INT的动态特征既连接又区分了记忆的不同阶段,并首次验证了其作为记忆能力的生物标志物的潜力。### 一、理论背景与研究动机传统记忆理论将编码与检索视为独立阶段,分别依赖短期工作记忆和长期存储系统。但神经科学发现记忆并非静态存储,而是动态的神经表征重构过程(如Aschauer等2022年提出的"代表漂移"理论)。哲学层面,Berg森提出的"持续时间"概念强调记忆是过去与现在的连续流动,而非实体存储。本研究通过INT的神经动力学指标,试图整合神经
来源:NeuroImage
时间:2025-12-06
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在3T磁场强度下,利用分段EPI读取技术和可变功率磁化传递脉冲(EP-vpMT),实现高效的全脑定量磁化传递成像
该研究提出了一种新型磁化转移成像(qMT)技术——分段回波平面(EPI)可变功率MT(EP-vpMT),旨在解决传统qMT方法存在的扫描时间长、比吸收剂量(SAR)高等问题。以下从技术原理、创新点、实验验证及临床意义等方面进行系统解读:### 一、技术背景与挑战磁化转移成像(MT)通过检测水分子与生物大分子(如髓鞘)之间的磁化交换,反映脑组织微观结构。传统qMT采用梯度回波(GRE)序列,需多次采集不同偏振角的MT加权图像以建立数学模型,同时为控制SAR需设置较长重复时间(TR),导致扫描时间显著增加。研究指出,传统GRE-MT序列在3T场强下需26分20秒完成全脑扫描,而SAR限制在7T时尤
来源:NeuroImage
时间:2025-12-06