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  • 基于D型双芯光子晶体光纤的机器学习增强型表面等离子体共振传感器研究

    这项突破性研究展示了一种创新设计的D型双芯光子晶体光纤(PCF)表面等离子体共振(SPR)传感器。科研团队采用方形晶格空气孔阵列,巧妙移除两个中心孔形成独特的双芯结构,就像在光纤中雕刻出精密的"双通道实验室"。通过有限元法(FEM)模拟验证,该传感器在y偏振光下展现出惊人的16,000 nm/RIU波长灵敏度——相当于能检测到相当于单个病毒颗粒引起的折射率变化!更令人振奋的是,研究人员引入人工智能"黑科技"——人工神经网络(ANN),成功实现了对限制损耗(CL)的精准预测,无需依赖复杂的有效折射率虚部计算。当检测1.32折射率样品时,ANN模型的预测误差仅有3.5363×10–6,堪比"光学预

    来源:Journal of Fluorescence

    时间:2025-06-05

  • 听觉P3a电位增强反映跨模态注意加工机制:基于三刺激oddball范式的ERP研究

    当大脑遭遇突如其来的声音变化时,头顶的电极会捕捉到一个神秘电信号——P3a事件相关电位(ERP)。科学家们设计了一场精妙的听觉"找不同"游戏:参与者需在频繁的标准音(如1000Hz)中,对偶尔出现的靶偏差音(如1200Hz)按键响应,同时忽略非靶偏差和弦(三分类条件)或将和弦也设为靶刺激(二分类条件)。通过调节靶偏差音与标准音的频率差(难度开关),有趣的现象出现了:无论偏差和弦是否需要被忽略,任务越难,P3a的"电浪花"就蹿得越高。这就像大脑里的警报系统,遇到棘手的任务就会调高"注意力音量",而非简单关闭"动作刹车"。更妙的是,该现象与先前视觉研究如出一辙,暗示着人脑存在一套跨感官的通用注意调

    来源:Experimental Brain Research

    时间:2025-06-05

  • 持续下视野遮挡对连续行走及障碍跨越中感觉运动适应的影响机制研究

    持续下视野遮挡对连续行走及障碍跨越中感觉运动适应的影响General introduction视觉在步态控制中的作用长期通过间歇性下视野遮挡(lower visual field occlusion, LVF)研究。既往障碍跨越实验显示,LVF遮挡会导致足部离地间隙(toe clearance)增加,但重复试验中该效应减弱。这引发了对LVF反馈重要性的质疑。本研究通过两项实验探讨持续LVF遮挡对连续行走(平地 vs 障碍跨越)的影响,揭示其动态适应机制。Study one. Continuous overground walking with prolonged occlusion of th

    来源:Experimental Brain Research

    时间:2025-06-05

  • Apelin-13通过催产素/前列腺素E2 /GnRH信号系统调控雌性大鼠脊柱前凸行为的机制研究

    脂肪因子的神秘力量:Apelin-13如何打开雌性大鼠的"性行为开关"?在自然界中,雌性动物的性行为往往受到精密的内分泌调控。近年来,科学家们发现脂肪组织不仅是能量储存器官,更是重要的内分泌器官,能够分泌多种被称为"脂肪因子"的调控分子。其中,apelin-13因其在脂肪细胞分化过程中的上调表达而备受关注。这种由77个氨基酸前体衍生而来的小肽段,特别是其13和17氨基酸片段,通过与G蛋白偶联受体APJ结合,在多种生理过程中发挥重要作用。然而,apelin-13如何影响雌性生殖行为仍是一个未解之谜。在啮齿类动物中,雌性接受交配的标志性行为是脊柱前凸(lordosis),这一行为受到下丘脑-垂体-

    来源:Hormones and Behavior

    时间:2025-06-05

  • sn-2 DHA甘油三酯结构优化对大脑DHA富集、认知功能及系统健康的促进作用

    在脑科学和营养学领域,二十二碳六烯酸(DHA)作为神经元膜的关键组分,其摄入不足与认知衰退、阿尔茨海默病等神经退行性疾病密切相关。然而,日常饮食中DHA的生物利用度受其化学形态的显著影响——当DHA酯化在甘油三酯(TAG)的sn-2位时,相比随机分布结构,可能更易被胰腺脂肪酶水解并跨过血脑屏障(BBB)。这一假设亟待通过系统的体内实验验证,以指导功能性食品的开发。为探究这一问题,来自君乐宝乳业集团合作团队的研究人员设计了一项历时11周的动物实验,通过给Sprague-Dawley大鼠喂养不同DHA构型的等热量饲料,结合行为学测试和多组学分析,系统评估了sn-2 DHA的生理优势。该研究近期发表

    来源:Food Bioscience

    时间:2025-06-05

  • 综述:原位冷冻电镜和断层扫描技术在细胞及生物样本中的应用

    引言冷冻电镜(cryo-EM)和冷冻电子断层扫描(cryo-ET)已成为结构生物学领域的革命性工具。通过“分辨率革命”,cryo-EM可解析孤立生物分子的原子级结构,而cryo-ET则能揭示细胞和组织内部的天然三维架构。聚焦离子束(FIB)铣削技术的引入,使得厚样本的薄层制备成为可能,而关联光镜-电镜(CLEM)技术将荧光定位与高分辨率成像结合,进一步拓展了研究维度。细胞及生物样本的制备方法样本冷冻技术快速冷冻是保留生物结构近天然状态的关键。对于厚度小于10 μm的样本, plunge freezing是首选;而高压冷冻(HPF)则适用于更厚的组织样本。冷冻保护剂的使用可减少冰晶损伤,但超过5

    来源:Current Opinion in Structural Biology

    时间:2025-06-05

  • 神经符号融合方法在作者身份匿名化中的应用研究

    在数字化时代,文本作者身份识别技术(如文体计量学)的进步既带来了知识产权保护等益处,也引发了隐私泄露风险——举报人、匿名作家等群体的身份可能通过文本风格特征被溯源。传统解决方案面临两难困境:纯机器学习方法(如大语言模型LLM)虽覆盖广但不可靠,可能扭曲语义(如将"impatient"误改为"hasty");知识基方法虽精准却受限于人工构建的改写规则库规模。这一矛盾促使研究者探索新的技术路径。发表在《Cognitive Systems Research》的这项研究,由美国研究团队提出神经符号融合架构。该架构创新性地将认知科学理论与LLM优势互补:知识基系统负责确保改写后的文本保持原意(meani

    来源:Cognitive Systems Research

    时间:2025-06-05

  • 综述:物质使用障碍的共同神经模式:基于种子的静息态功能连接 meta分析

    引言:解码成瘾的神经密码物质使用障碍(SUD)作为全球公共卫生难题,其核心特征——强迫性用药行为与冲动控制障碍,背后隐藏着大脑奖赏环路的异常"通信模式"。近年静息态功能磁共振(rs-fMRI)研究虽积累了大量数据,却因成瘾物质类型、病程阶段等异质性因素导致结论矛盾。这项发表于《Translational Psychiatry》的meta分析首次整合53项全脑rs-fMRI研究(1700例患者/1792例对照),运用种子点d映射(SDM-PSI)技术,系统描绘了SUD跨物质类型的共同神经特征。奖赏环路的"故障地图"研究聚焦五个关键脑区:前扣带回皮层(ACC):情绪调控中枢在SUD患者中与额下回(

    来源:Translational Psychiatry

    时间:2025-06-05

  • 综述:肠道微生物组连接营养与人类健康

    Abstract肠道微生物组通过协同消化营养物质和调控多器官营养信号通路,在介导饮食健康效应中发挥核心作用。不良饮食作为疾病的主要风险因素,其与微生物组及人体系统的多向互作机制成为公共卫生研究重点。本综述聚焦饮食-微生物组-宿主轴的前沿进展,为优化膳食策略提供理论支撑。饮食塑造微生物组特征不同膳食模式(如高纤维、高脂饮食)显著改变肠道菌群结构和功能基因。植物性饮食促进产短链脂肪酸(SCFAs)菌株增殖,而加工食品可能导致微生物多样性下降。特定营养素(如多酚、膳食纤维)通过直接调控微生物代谢或间接影响宿主免疫,塑造菌群生态平衡。微生物组介导的多系统调控免疫系统:菌群衍生的SCFAs(如丁酸)通过

    来源:Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology

    时间:2025-06-05

  • 基于多替拉韦的抗逆转录病毒疗法对雌性小鼠血糖控制的动态影响及机制研究

    在艾滋病治疗领域,多替拉韦(DTG)作为整合酶链转移抑制剂(INSTI)因其高效性和耐药屏障被WHO推荐为一线用药,但临床报告显示其可能引发体重增加和高血糖,尤其对育龄女性。更引人关注的是,2018年博茨瓦纳监测研究曾发现DTG暴露与胎儿神经管缺陷(NTDs)风险相关,尽管该信号随时间减弱。肥胖和高血糖均是NTDs的已知风险因素,这促使研究者思考:DTG是否通过影响母体代谢间接增加NTDs风险?为何高剂量DTG反而在动物实验中显示更低致畸性?为解决这些问题,多伦多总医院研究所联合伦敦大学学院等机构的研究团队在《Scientific Reports》发表研究,通过雌性C57BL/6J小鼠模型,对

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-05

  • 基于EEG信号多维特征提取的脑卒中分类新方法:自相关与复杂度特征的融合创新

    脑卒中作为全球致残率最高的疾病之一,其分类准确性直接影响临床治疗决策。目前,脑出血和脑梗死的鉴别主要依赖CT或MRI,但设备成本高且不适用于动态监测。脑电图(EEG)因其无创、低成本的优势成为潜在替代方案,但EEG信号的非线性、非平稳特性使得特征提取成为关键瓶颈。现有研究虽尝试结合机器学习方法,但特征质量参差不齐,分类性能难以突破95%准确率大关。针对这一挑战,太原理工大学电子信息工程学院联合山西省人民医院神经科的研究团队在《Scientific Reports》发表了一项突破性研究。他们创新性地融合自相关理论和复杂度分析方法,开发了一套多维EEG特征提取体系。通过改进的多分形去趋势波动分析(

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-05

  • 基于光电容积描记术的全身性与局灶性癫痫早期血流动力学差异研究

    癫痫作为困扰全球5000万患者的神经系统疾病,其发作预测一直是临床难题。传统脑电图(EEG)监测虽为金标准,但设备笨重难以实现日常连续监测。更棘手的是,全身强直阵挛发作(GTCSs)可能导致癫痫猝死(SUDEP),而局灶性意识障碍发作(FIASs)又常因症状隐匿被漏诊。面对这些挑战,首都医科大学三博脑科医院的研究团队另辟蹊径,将目光投向手腕佩戴的光电容积描记术(PPG)设备——这种能捕捉心率、血管张力等自主神经系统(ANS)变化的便携技术,或许能破解癫痫早期预警的密码。相关成果发表在《Scientific Reports》期刊。研究团队采用SHW-100腕戴设备采集18例患者(8例GTCS,1

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-05

  • 肥胖与体重不足老年衰弱患者脑容量差异的神经解剖学特征:JPSC-AD队列研究

    随着全球老龄化加剧,衰弱(frailty)作为介于健康与失能间的过渡状态,已成为重大公共卫生挑战。世界卫生组织数据显示,衰弱与跌倒、住院和死亡风险显著相关,但其神经机制尚未明确。尤其引人关注的是,近年研究发现衰弱与BMI呈现U型关联——传统认知中低BMI导致的营养不良相关衰弱,与新兴的肥胖相关衰弱(sarcopenic obesity)可能具有不同病理基础。这种表型异质性是否反映在中枢神经系统层面?日本岩手医科大学神经内科Tetsuya Maeda教授团队联合JPSC-AD研究组,通过大规模社区队列首次系统揭示了不同BMI衰弱老年人的脑结构差异。研究团队从JPSC-AD队列11,957名社区老

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-05

  • 情绪障碍患者内隐情绪调节的神经机制:基于fMRI的跨诊断元分析研究

    情绪调节障碍是精神疾病的核心特征,传统研究多聚焦于外显情绪调节(explicit emotion regulation)机制,而对自动化的内隐情绪调节(implicit emotion regulation)认识不足。随着临床神经科学的发展,研究者逐渐意识到内隐情绪调节异常可能是心境障碍和焦虑症等疾病的跨诊断特征。然而,现有研究存在样本异质性大、脑区定位不一致等问题,亟需系统性整合证据。Brunel大学伦敦分校的研究团队在《Scientific Reports》发表论文,通过创新性的神经影像元分析技术,首次全面揭示了情绪障碍患者内隐情绪调节的神经相关性。研究采用严格的PRISMA标准筛选文献,

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-05

  • 超声引导下视神经鞘直径监测在剖宫产术后头痛液体管理中的临床价值研究

    在当代产科实践中,剖宫产手术约15-20%会采用脊髓麻醉,这种麻醉方式虽起效快、对母婴影响小,却可能引发令人困扰的术后硬膜穿刺头痛(PDPH)。传统应对方案如经验性大量补液虽有一定效果,但如同"盲人摸象"——缺乏精准监测可能引发循环超负荷或反常性颅内高压。更棘手的是,现有临床手段难以实时评估脑脊液(CSF)平衡状态,使得液体管理如同走钢丝,稍有不慎就会引发并发症。针对这一临床困境,赣州市人民医院麻醉科团队在《Scientific Reports》发表了一项创新性研究。他们首次将超声测量视神经鞘直径(ONSD)技术引入剖宫产围术期管理,通过138例随机对照试验发现:虽然ONSD引导的限制性输液组

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-05

  • 基于机器学习的大麦白粉病抗性预测:整合农艺性状与分子标记的创新研究

    大麦白粉病是由Blumeria graminis f.sp. hordei引起的毁灭性病害,每年造成全球大麦产量显著损失。传统育种方法依赖耗时费力的表型筛选,而分子标记虽能辅助选择,却无法直接定位抗性基因。随着病原菌小种快速变异和气候变化加剧,开发高效精准的抗性预测技术成为育种领域的迫切需求。伊朗戈勒斯坦省Gonbad Kavous大学的研究团队创新性地将机器学习(ML)与多组学数据结合,通过系统评估不同算法在抗性预测中的表现,为智能育种提供了新范式,相关成果发表于《Scientific Reports》。研究团队采用130个F8-F9大麦群体(亲本为Badia和Kavir),在三个播种期(2

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-05

  • 埃及Swinglea glutinosa茎叶的植物化学与生物活性比较研究:抗糖尿病和抗阿尔茨海默病潜力的新发现

    糖尿病和阿尔茨海默病是当今全球健康领域的重大挑战。糖尿病尤其是2型糖尿病(T2DM)不仅会导致血糖失控,还可能引发认知功能障碍,加速阿尔茨海默病的进展。目前临床使用的药物如阿卡波糖虽然有效,但存在副作用,而天然植物来源的活性成分因其安全性和多靶点作用备受关注。芸香科(Rutaceae)植物因其丰富的生物活性成分而闻名,但其中的非柑橘类植物Swinglea glutinosa的研究却相对匮乏。这种植物在哥伦比亚等地被用作防护篱笆,此前仅报道过其含有吖啶酮生物碱等成分,但其潜在的药用价值尚未充分挖掘。为了填补这一空白,埃及俄罗斯大学、苏伊士运河大学和加拉拉大学的研究团队对埃及栽培的Swinglea

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-05

  • 迷走神经刺激治疗慢性充血性心力衰竭的多组学机制解析:从代谢重塑到关键靶点

    心脏衰竭治疗的神经调控革命慢性充血性心力衰竭(CHF)作为心血管疾病的终末阶段,全球患者数量预计2030年将达2300万。当前药物治疗存在局限性,而自主神经系统失衡被认为是推动CHF进展的关键因素。迷走神经刺激(VNS)作为一种新兴疗法,虽在临床试验中显示能改善患者运动耐量和心功能分级,但其深层机制犹如"黑箱",特别是代谢调控与肠道-心脏轴的作用尚未阐明。昆明医科大学第一附属医院心血管内科赵玲团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次通过多组学技术揭开了VNS治疗CHF的分子密码。研究人员建立犬类CHF模型,采用右心室快速起搏(200次/分钟持续3个月)诱导心衰后,实施迷走

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-05

  • 基于生成对抗网络与混合深度学习的乳腺热成像癌症检测框架BCDGAN:提升早期诊断准确性的创新方法

    乳腺癌症是全球女性健康的首要威胁,传统检测方法如乳腺X线摄影存在辐射暴露、对致密乳腺组织敏感性不足等局限。热成像技术通过捕捉肿瘤代谢异常导致的温度变化,提供了一种无创、无辐射的替代方案,但其分析易受环境干扰且缺乏标准化诊断协议。更棘手的是,现有深度学习模型面临热成像数据集稀缺、类间不平衡和细微热模式识别困难等挑战。为解决这些问题,科纳拉克雅教育基金会计算机科学与工程系的研究团队开发了BCDGAN框架,创新性地将生成对抗网络与混合深度学习相结合。该研究通过合成高质量病灶区域增强数据多样性,利用InceptionResNetV2和VGG16的混合架构提取多层次特征,最终在DMR-IR数据集上实现9

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-05

  • 微眼动方向与速率在注意调控和运动规划中的差异性表征机制研究

    在视觉认知领域,一个长期存在的核心争议是:空间注意的调控机制与运动规划系统究竟是共享神经基础还是独立运作?传统"前运动理论"认为两者不可分割,但近年神经科学研究却提出质疑。这一争论不仅涉及基础神经科学问题,更对理解人类如何协调感知与行动具有深远意义。意大利博洛尼亚大学与美国罗切斯特大学的研究团队另辟蹊径,选择微眼动(microsaccades)——这种常在注视期间发生的、幅度小于0.5°的微小眼跳作为观测窗口,通过精巧设计的双实验范式,首次系统比较了隐蔽注意与运动规划对微眼动的差异化调控模式。相关成果发表在《Scientific Reports》上,为解析注意与运动系统的功能独立性提供了全新行

    来源:Scientific Reports

    时间:2025-06-05


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