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冠状动脉金属支架直径变化对心外膜脉冲电场消融中电场与热分布影响的计算机模拟研究
心房颤动(AF)作为最常见的心律失常之一,其治疗始终是心血管领域的重大挑战。传统射频消融和冷冻消融存在组织非选择性损伤风险,而新兴的脉冲电场消融(PFA)因其独特的组织选择性成为研究热点。然而,临床中发现一个有趣现象:约30%接受PFA的AF患者合并冠状动脉金属支架植入,这些支架会随血管重塑发生直径变化,但这种动态变化如何影响消融效果却从未被系统研究。中国东北大学医学与生物信息工程学院联合北部战区总医院心血管内科的研究团队,在《Scientific Reports》发表了突破性成果。他们首次通过计算机建模揭示了金属支架直径变化对心外膜PFA中电场和热分布的"蝴蝶效应"。研究采用多尺度建模策略,
来源:Scientific Reports
时间:2025-05-29
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实验室与野外环境差异及染色体融合对小鼠和田鼠神经发生与非细胞自主性增殖的影响研究
研究背景与意义神经干细胞(NSPCs)在成年哺乳动物大脑中的行为一直备受关注,但大多数研究基于实验室高度控制的条件下进行,这与自然环境中动物的真实生理状态存在显著差异。实验室环境可能通过限制运动、社交和感官刺激等方式影响神经发生(neurogenesis)和细胞增殖,而野生环境中的复杂生态因素(如季节变化、捕食压力等)可能更全面地反映神经再生的自然调控机制。此外,染色体数目变异(如Robertsonian融合导致的2n=40到2n=26)是否影响神经发生尚不明确。这些问题对理解神经可塑性和疾病治疗具有重要意义。希腊帕特拉斯大学和英国威斯敏斯特大学的研究团队通过对比实验室小鼠、野生家鼠(Mus
来源:Scientific Reports
时间:2025-05-29
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解码衰老对视觉注意与工作记忆交互影响的神经机制及其临床意义
衰老对视觉注意与工作记忆交互的影响年龄相关的DMS任务表现差异研究采用延迟匹配样本任务(DMS)评估工作记忆(WM),发现整体准确率为85.3%,但老年组敏感性(76.2%)和特异性(79.8%)显著低于青年组(93.1%和88.8%)。反应时(RT)分析显示,任务复杂度(记忆集大小S=2/4/6)和年龄共同导致RT分布展宽,老年组在S=6时RT中位数达1,480ms,提示认知负荷增加。逻辑回归模型证实,S=6的误差风险是S=2的7.9倍(OR=7.9),而老年组误差概率是中年组的1.9倍。工作记忆容量的年龄依赖性衰退通过Cowan公式(KC=S×(H-FA)/H)估算WM容量,发现青年组KC
来源:Scientific Reports
时间:2025-05-29
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新型SLC20A2变异体P631S导致原发性家族性脑钙化的计算分子特征研究
论文解读在神经科学领域,原发性家族性脑钙化(Primary Familial Brain Calcification, PFBC)是一种以大脑基底节等区域异常钙化为特征的罕见疾病,患者常表现为运动障碍、认知衰退和精神症状。尽管已知SLC20A2基因突变是PFBC的主要遗传病因(占家族性病例50%),但多数变异体的致病机制尚未明确。尤其令人困惑的是,不同突变如何通过影响磷酸盐转运蛋白hPiT2的三维结构,最终导致钙磷代谢紊乱。这一科学问题的解答,对理解PFBC的分子病理和开发精准诊疗策略至关重要。针对这一挑战,来自台湾大学医学院、清华大学和长庚纪念医院的研究团队,在《Scientific Rep
来源:Scientific Reports
时间:2025-05-29
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社会建构主义课堂中好奇心触发机制:基于知识建构话语的纵向网络分析
在当代教育实践中,如何点燃和保持小学生好奇心如同寻找教育界的"圣杯"。传统教学往往陷入两难困境:教师主导的课堂可能抑制好奇天性,而完全自由探索又难以保证学习效率。这种矛盾在社会建构主义(Social Constructivism)框架下的知识建构(Knowledge Building, KB)课堂中尤为突出——虽然KB理论强调以学生真实问题和好奇心驱动学习,但具体何种课堂互动能有效触发好奇心仍缺乏实证证据。多伦多大学的研究团队通过分析加拿大某私立小学二三年级28节KB课程的完整话语记录,首次采用贝叶斯网络分析(Bayesian network analysis)揭示了好奇心在课堂中的动态传播规
来源:npj Science of Learning
时间:2025-05-29
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巴甫洛夫到工具性转移在战斗或逃跑决策中的认知机制研究
在充满危险的环境中,生物体如何根据环境线索快速选择战斗或逃跑的防御行为,是生存的关键问题。传统研究多聚焦于被动防御反应,而对主动决策的认知机制知之甚少。德国维尔茨堡大学的研究团队通过创新性的数字怪物实验范式,首次系统揭示了巴甫洛夫到工具性转移(Pavlovian-to-instrumental transfer, PIT)在人类防御决策中的作用机制,相关成果发表于《npj Science of Learning》。研究采用三阶段实验设计:工具性训练阶段学习对抗特定怪物的防御动作,巴甫洛夫阶段建立环境与怪物的关联,转移测试阶段在无反馈条件下观察线索驱动的行为选择。通过反应计数、认知负荷操纵和威胁
来源:npj Science of Learning
时间:2025-05-29
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人类对正负尖叫呼叫中警报和回避信息的差异性神经解码研究
论文解读在自然界中,许多动物和人类都会利用尖叫呼叫来传递威胁信号,这种信号通常会引发警报和逃避反应。然而,与动物相比,人类的尖叫呼叫更加多样化,不同类型的尖叫呼叫在警报信号的程度上存在差异。那么,人类大脑是如何解码这些不同类型的尖叫呼叫中的警报和回避信息的呢?为了解决这个问题,来自挪威奥斯陆大学的研究人员开展了一项研究。研究人员使用了功能性磁共振成像(fMRI)技术,对35名人类参与者进行了实验。参与者在听到六种不同类型的人类尖叫呼叫(愉悦、喜悦、悲伤、痛苦、恐惧、愤怒)以及一种“中性”尖叫呼叫时,需要分别完成警报决策任务(ALARM任务,“警报”或“非警报”二元反应选项)和接近 - 回避决策
来源:Communications Biology
时间:2025-05-29
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基于脑电图的运动想象神经反馈对亚急性卒中患者运动尝试期间μ节律抑制的影响研究
卒中后运动功能障碍的康复一直是神经科学领域的重大挑战。尽管现代医疗技术显著降低了卒中死亡率,但全球仍有大量患者遗留上肢瘫痪等后遗症。传统康复方法如任务导向训练虽有效,但对中重度患者效果有限。近年来,基于脑电图(EEG)的神经反馈技术崭露头角,它通过实时解码大脑μ节律(8-12Hz)的活动模式,帮助患者重新建立运动意图与皮层激活的关联。然而,现有研究多聚焦慢性期患者,且缺乏对神经反馈后实际运动执行阶段皮层活动的动态监测。韩国首尔国立大学附属盆唐医院联合启明大学等机构的研究团队在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》发表了一项创新性研究。该
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2025-05-29
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基于 EEG 有效连接分析的太极拳练习者感觉冲突下皮层适应性研究
在日常生活中,维持身体平衡是一项至关重要却又复杂的任务,它依赖于视觉、前庭和体感等多感觉系统的精准整合与中枢神经系统的快速响应。太极拳作为一种传统的中国武术,长久以来被认为能够显著提升练习者的平衡能力和姿势控制水平,但以往的研究大多聚焦于其对周边系统的影响,对中枢神经系统的作用机制,尤其是在动态感觉冲突情境下的皮层适应性变化,却知之甚少。传统的静态研究范式可能无法充分揭示太极拳练习者在应对动态平衡挑战时的神经适应机制,这使得我们对太极拳改善平衡的内在神经原理理解存在较大空白。为了填补这一研究空白,浙江大学生物医学工程与仪器科学学院、教育学院等机构的研究人员开展了一项极具创新性的研究。他们以 5
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2025-05-29
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F - 53B对青春期雄性大鼠神经发育毒性的影响及机制研究
翻译F - 53B是全氟辛烷磺酸(PFOS)的一种替代品,由于其在环境基质中频繁被检测到,引起了广泛关注。然而,其对哺乳动物尤其是神经发育毒性的潜在健康风险仍不清楚。在本研究中,连续3周让3周龄的青春期雄性大鼠持续暴露于浓度分别为0、0.15、1.5和15 μg/kg的F - 53B中。通过Morris水迷宫(MWM)测试发现,F - 53B暴露使大鼠的逃避潜伏期增加,在目标象限停留的时间减少,表明其认知能力下降。此外,F - 53B显著改变了海马体中的神经递质水平。分子对接研究表明,F - 53B可能与代谢型谷氨酸受体5(mGluR5)结合,有可能进入神经元并进一步造成神经毒性。通过实时荧光
来源:Archives of Toxicology
时间:2025-05-29
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综述:解锁希瓦吉在血管性痴呆中的潜力——病理学与管理简明综述:通过cAMP/NO和炎症通路的作用
摘要血管性痴呆(VaD)作为仅次于阿尔茨海默病(AD)的第二大痴呆类型,以脑血管病变导致的认知衰退为特征。其病理机制涉及脑血流(CBF)减少、氧化应激、神经炎症及内皮功能障碍。近年研究发现,传统草药矿物希瓦吉通过调控cAMP/NO通路和抑制炎症反应,可能成为VaD的潜在干预手段。引言VaD占全球痴呆病例的17-20%,印度约40%的痴呆患者与之相关。其病因包括高血压、糖尿病、吸烟等可调控因素,以及基因突变(如APOE-ε4)和衰老等不可控因素。临床表现为执行功能下降、记忆障碍,且与AD相比,VaD患者运动异常和睡眠问题较少。VaD的病因学可调控因素:高脂饮食、久坐、酗酒等通过诱发胰岛素抵抗、高
来源:Brain Disorders
时间:2025-05-29
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电针通过下调lncRNA Neat1抑制NLRC4炎症小体通路减轻脑缺血再灌注损伤的神经保护机制
引言缺血性卒中因脑血流中断导致神经元死亡和神经功能障碍,其病理机制与神经炎症和细胞程序性死亡密切相关。电针(EA)作为传统中医疗法,已被证实可通过调节微胶质细胞极化和细胞焦亡(pyroptosis)发挥神经保护作用,但具体分子机制尚未阐明。近年研究发现,长链非编码RNA(lncRNA)Neat1在卒中后异常高表达,通过激活NLRC4炎症小体促进Caspase-1依赖的神经元焦亡和促炎因子(IL-1β/18)释放。本研究首次揭示EA通过下调Neat1抑制NLRC4通路,从而减轻脑缺血再灌注损伤(CIRI)的新机制。材料与方法实验采用SD大鼠大脑中动脉闭塞(tMCAO)模型,分为假手术组、缺血再灌
来源:Stroke and Vascular Neurology
时间:2025-05-29
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基于配体结合液态金属颗粒的自封装可拉伸印刷电路:实现多层生物电子界面的创新突破
可拉伸电子技术正推动着可穿戴设备、植入式医疗和软体机器人等领域的革新,但其核心组件——可拉伸印刷电路板(S-PCBs)的制造仍面临重大挑战。传统工艺需要复杂的多层封装和垂直互连通道(VIAs)加工步骤,而液态金属颗粒(LMPs)作为理想导电材料,却因氧化层绝缘性和机械脆性导致需额外激活且易泄漏。这些瓶颈严重限制了S-PCBs的可靠性和规模化应用。韩国科学技术院(KAIST)和首尔国立大学的研究团队在《Nature Communications》发表突破性成果,提出通过配体结合液态金属颗粒(LB-LMPs)实现自封装可拉伸电路的新策略。研究利用NMP溶剂在超声过程中开环形成的胺基配体(roNMP
来源:Nature Communications
时间:2025-05-29
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多语言认知任务下人类大脑局部场电位记录的开放数据集:揭示记忆与认知的神经机制
认知神经科学的新突破:多模态脑电数据集揭示记忆编码的时空密码在探索人类认知奥秘的征程中,科学家们一直渴望破解大脑如何编码和提取记忆的神经密码。尽管功能性核磁共振(fMRI)和脑电图(EEG)技术已取得显著进展,但这些非侵入性方法在时空分辨率上存在固有局限。更棘手的是,现有颅内电生理研究多局限于单一认知范式或语言环境,且缺乏标准化的多模态数据整合——这就像试图用单色滤镜观察彩虹,难以捕捉认知过程的完整光谱。这一领域面临三大核心挑战:首先,传统研究依赖人工标注行为数据,效率低下且易出错;其次,跨脑区神经活动的协同机制与行为指标的关联性尚不明确;最后,缺乏多语言环境下的可比较数据阻碍了认知普遍性规律
来源:Scientific Data
时间:2025-05-29
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双语者语言控制与认知控制神经机制的功能磁共振成像数据集研究
在全球化背景下,双语者如何在大脑中协调两种语言系统一直是认知神经科学的热点问题。更令人着迷的是,这种语言控制能力是否与人类通用的认知控制机制共享神经基础?尽管过去十年已有研究尝试揭示两者的神经重叠与分离,但随着分析方法的发展,这一领域仍存在巨大探索空间。北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室的Guo Taomei团队在《Scientific Data》发表的研究,为解决这一问题提供了关键数据集。研究团队采用3T磁共振扫描仪,对77名健康中英双语者进行多模态数据采集。参与者先后完成语言控制(图片命名)和认知控制(箭头规则响应)任务,任务设计通过颜色线索平衡切换条件。数据采集包括高分辨率T1
来源:Scientific Data
时间:2025-05-29
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全球城市路网自适应简化工作流:从交通表征到空间表征的智能转换
城市路网是理解城市空间组织逻辑的关键载体,但现有主流数据集如OpenStreetMap(OSM)存在显著局限性——其以交通研究为导向的设计将每条车道视为独立空间单元,导致同一道路被拆分为重复段,平均重复率高达31.2%。这种"交通表征"(traffic representation)与城市研究需要的"空间表征"(spatial representation)存在根本冲突:前者关注车辆移动轨迹,后者需要整合道路作为社会文化活动的连续空间。重复段问题会扭曲拓扑测量(如中心性指标),干扰图神经网络(GNN)的消息传递机制,并阻碍社会经济活动的空间关联分析。东南大学的研究团队在《Scientific
来源:Scientific Data
时间:2025-05-29
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基于深度学习的无标记荧光纤维网络预测技术及其在细胞外基质研究中的应用
在生物医学研究中,细胞外基质(ECM)的纤维结构如同城市的骨架,支撑着细胞的生长与通信。然而,传统荧光标记技术虽能清晰呈现这些“骨架”,却存在致命缺陷:染料会毒害细胞,激光照射会引发DNA损伤,而光漂白现象更是让实验被迫中断。更棘手的是,替代技术反射共聚焦显微镜(RCM)虽无需标记,却对纤维取向极度敏感——许多关键纤维因此“隐身”。如何在不伤害细胞的前提下,看清ECM的全貌?这项挑战直接关系到组织工程、癌症迁移等重大研究。针对这一难题,国内某研究团队在《BIOMATERIALS RESEARCH》发表了一项突破性研究。他们巧妙结合深度学习与多模态成像,仅需RCM的三波长激光图像和单透射图像,就
来源:BIOMATERIALS RESEARCH
时间:2025-05-29
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青春期前血压正常与升高男孩的压力感受器敏感性、肾功能与心血管风险关联研究
论文解读在当今社会,儿童高血压的发病率正以惊人的速度增长,全球范围内每五个孩子中就有一个面临血压升高的困扰,其中超过半数会延续至成年。这一现象在资源有限地区尤为突出,南非的流行病学数据显示,黑人儿童群体中高血压的早期发生与成年后心血管疾病(CVD)风险显著相关。然而,一个关键科学问题尚未解决:儿童期的血压升高是否像成人一样,伴随着自主神经功能失衡(表现为压力感受器敏感性/BRS下降)和早期肾脏损伤?更令人担忧的是,肥胖、家族遗传和种族差异等因素如何影响这一过程?为了回答这些问题,由南非西北大学领衔的研究团队开展了名为ASOS的横断面研究,成果发表在《Journal of Human Hyper
来源:Journal of Human Hypertension
时间:2025-05-29
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利用高效卷积神经网络和激活图实现马铃薯黑腿病的自动化检测与定位
论文解读马铃薯黑腿病是由Pectobacteriaceae(如Dickeya和Pectobacterium属细菌)引起的严重病害,可导致马铃薯产量下降和品质劣化。传统依赖人工检测的方法耗时费力,且难以满足大规模种植需求。为此,瓦赫宁根大学的研究团队开发了一种基于EfficientnetV2卷积神经网络的自动化检测系统,并结合Grad-CAM技术解析模型决策过程。研究团队在荷兰瓦赫宁根大学作物研究所的试验田中,采集了2021和2022年生长季的4000张马铃薯图像,涵盖六个品种及三种Pectobacteriaceae感染类型。图像通过改装的采集车获取,包含健康和感染植株。模型训练采用Tensor
来源:Potato Research
时间:2025-05-29
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老年社区人群中淡漠与抑郁及疲劳的差异性及其与不良躯体健康的关联研究
在人口老龄化加剧的背景下,老年精神健康问题日益凸显。其中,淡漠(apathy)作为一种以动机减退为核心的症状,常与抑郁(depression)、疲劳(fatigue)混淆,但其临床特征和病理机制存在本质差异。既往研究多聚焦于痴呆患者,对社区老年人群的淡漠流行病学特征及其与躯体健康的关联认识不足。更棘手的是,现有评估工具如神经精神量表(NPI)和老年抑郁量表(GDS)的适用性存在争议,导致患病率估计差异悬殊(2%-49%)。这种现状严重阻碍了淡漠的早期识别和精准干预。针对这一系列问题,悉尼记忆与老龄化研究(Sydney Memory and Ageing Study, MAS)团队在《Inter
来源:International Psychogeriatrics
时间:2025-05-29