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基于SHAP可解释性分析的EEG特征选择方法在抑郁症严重程度分级中的应用研究
论文解读在精神健康领域,抑郁症如同一个隐匿的幽灵——全球约3亿人受其困扰,但临床诊断仍依赖主观量表。医生们面临着一个尴尬的现实:汉密尔顿抑郁量表(HAMD17)评分可能因患者当天的早餐味道而波动,而脑电图(EEG)机器虽能捕捉大脑电活动的真实信号,却常被深度学习"黑箱"模型解读成难以理解的数字谜题。更棘手的是,现有研究多在百人规模数据集上追求99%的"纸面精度",当这些模型遇到不同医院、不同设备采集的数据时,性能往往断崖式下跌。清华大学联合中国医学科学院的研究团队在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》发表的这项研究,如同给混乱的战场带
来源:Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation
时间:2025-05-26
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卒中后对侧初级运动皮层的双刃剑作用:任务特异性调控机制与康复干预新视角
卒中后对侧初级运动皮层的双刃剑效应:任务特异性调控机制与康复干预策略卒中作为全球致残率首位的神经系统疾病,其引发的患侧上肢运动功能障碍严重影响患者生活质量。传统康复治疗多聚焦于患侧半球功能重建,但对侧半球(contralesional hemisphere)在神经可塑性中的角色始终存在争议。本研究系统性回顾了近年来的动物实验与临床试验数据,深入探讨对侧初级运动皮层(M1)在卒中后不同阶段的动态作用机制。英国纽卡斯尔大学医学院的研究团队采用PRISMA-ScR指南,对PubMed、Web of Science等数据库进行系统性检索,纳入34项临床研究(涵盖382例卒中患者)及4项动物模型实验。通
来源:BMC Neuroscience
时间:2025-05-26
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视网膜中鞘磷脂可视化研究:基于 EGFP-NT-Lys 的无透化免疫组化新方法
在生命科学领域,视网膜退行性病变和视神经病变一直是困扰研究者的难题。鞘磷脂(Sphingomyelin, SM)作为细胞膜的主要成分,其在这些病变中的作用备受关注。然而,传统研究方法存在局限性,难以准确观察和分析 SM 在完整视网膜细胞中的分布及变化,导致人们对 SM 在退行性病变中的影响机制了解不足。为了突破这一瓶颈,深入探究 SM 在视网膜生理和病理过程中的角色,来自奥克兰大学(Oakland University)的研究人员开展了相关研究,其成果发表在《Experimental Eye Research》上,为该领域的研究提供了新的思路和方法。研究人员主要采用了以下关键技术方法:利用增强
来源:Experimental Eye Research
时间:2025-05-26
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慢性腹部术后疼痛患者腹膜粘连的形态学特征与分子机制研究:揭示神经密度与NGF表达的关键作用
慢性腹部手术后,约10-20%的患者会遭受长期疼痛困扰,其中腹膜粘连被认为是主要诱因。然而,粘连究竟是通过机械牵拉间接引发疼痛,还是通过自身神经结构直接传递痛觉信号,这一关键问题长期存在争议。更令人困惑的是,许多存在粘连的患者并无疼痛症状,这种异质性背后的生物学机制亟待阐明。荷兰奈梅亨大学医学中心等机构的研究团队在《eBioMedicine》发表的研究,首次通过定量形态学与分子生物学相结合的方法,揭示了疼痛相关粘连的独特表型特征。研究团队采用多中心病例对照设计,从31例慢性腹痛患者和31例无痛对照者中获取粘连活检样本。通过系统组织学分析(H&E染色)、免疫组化(S100/calreti
来源:eBioMedicine
时间:2025-05-26
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中年认知未受损阿尔茨海默病风险人群早期淀粉样蛋白 -β 沉积检测及动态变化的血浆生物标志物组合研究
阿尔茨海默病(AD)如同隐匿的记忆杀手,在症状出现前数十年,大脑中淀粉样蛋白 -β(Aβ)沉积和 tau 蛋白磷酸化就已悄然启动。然而,传统的脑脊液检测和正电子发射断层扫描(PET)虽为 “金标准”,却因有创、成本高及可及性低,难以广泛用于早期筛查。尤其在认知未受损(CU)的临床前阶段,如何精准捕捉 Aβ 病理的蛛丝马迹,成为推动 AD 早期干预研究的关键瓶颈。为突破这一困境,来自国外研究机构的科研团队开展了一项具有里程碑意义的纵向研究。该研究以 ALFA + 队列中 400 名中年 CU 且具有 AD 风险的个体为对象,借助全自动免疫分析平台,系统评估了包括 Aβ42/40、磷酸化 tau(
来源:eBioMedicine
时间:2025-05-26
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忆阻器加速机器学习硬件的研究现状与挑战
在人工智能浪潮席卷全球的今天,从智能语音助手到自动驾驶,从医疗影像诊断到复杂科学模拟,AI 正以前所未有的速度重塑人类生活。然而,随着生成式 AI 工具如 chatGPT 的爆发式增长,AI 模型的复杂度呈指数级攀升,传统硅基半导体计算硬件逐渐显露疲态 —— 晶体管尺寸逼近物理极限,“内存墙” 和 “功耗墙” 成为制约 AI 进一步发展的核心瓶颈。如何突破现有计算架构的桎梏,找到兼具高效能与低功耗的新型计算范式,成为全球科研人员亟待攻克的难题。在这样的背景下,忆阻器(Memristor)作为一种具有记忆功能的新型电阻器件,因其独特的 “存算一体” 特性崭露头角。它能在存储单元内直接进行模拟计算
来源:Current Opinion in Solid State and Materials Science
时间:2025-05-26
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AAA+ ATP酶Thorase新型螺旋纤维结构的冷冻电镜解析及其在mTORC1复合体解聚中的机制研究
在细胞生命活动中,AAA+(ATPases associated with diverse cellular activities)ATP酶家族扮演着"分子拆解专家"的角色,它们利用ATP水解能量驱动蛋白质复合体的解聚和重塑。其中,Thorase(又称ATAD1)作为该家族的特殊成员,被发现参与突触可塑性、线粒体质量控制和mTOR信号通路调控。然而,长期以来科学界对其作用机制存在两大谜团:一是其寡聚化形式存在争议——既往研究报道过六聚体或二聚体结构,但生理相关性存疑;二是其解聚AMPAR和mTORC1复合体的结构基础尚未阐明。这些知识缺口严重阻碍了对Thorase在神经系统疾病中作用机制的理解
来源:Computational and Structural Biotechnology Journal
时间:2025-05-26
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图卷积神经网络提升cGAS和kRAS靶向虚拟筛选的特异性评分函数性能
在药物发现领域,传统基于结构的虚拟筛查(SBVS)依赖经验性评分函数,这类函数仅含十余个参数,难以捕捉蛋白-配体复合物中复杂的非线性相互作用。尤其对于cGAS(cyclic GMP-AMP synthase)这类先天免疫信号通路关键调控因子,以及kRAS(KRAS GTPase)这种在30%-40%癌症中发生突变的"不可成药"靶点,通用评分函数更易因靶点特异性差异而失效。这导致虚拟筛选效率低下,亟需开发能学习靶点独特结合模式的智能评分体系。为此,研究人员开展了一项创新性研究,通过融合几何深度学习(GDL)与分子图表示,构建了新一代靶向特异性评分函数(TSSF)。研究选取cGAS(PDB ID:
来源:Computational and Structural Biotechnology Journal
时间:2025-05-26
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基于植酸的天然多糖基可注射水凝胶及其可调节的机械和电学性能
周围神经损伤(PNIs)如同潜伏在人体神经系统中的 “隐形杀手”,车祸、手术创伤或是代谢疾病都可能让它趁虚而入,每年全球每 10 万人中就有 13-23 人受其困扰。受损的神经就像断开的电线,即便周围神经系统有一定自愈能力,却仅能应对小于 5 毫米的 “小缺口”,面对超过 30 毫米的缺损,临床常用的自体神经移植术如同拆东墙补西墙,存在供体创伤、尺寸不匹配等难题。此时,组织工程神经导管(NGCs)成为破局希望,它需要兼具钢筋般的机械强度(承受生理负荷)、海绵样的多孔结构(促进营养扩散)以及导线似的电传导能力(模拟生物电信号),然而传统壳聚糖(CS)- 氧化海藻酸钠(OSA)水凝胶却像 “偏科生
来源:Carbohydrate Research
时间:2025-05-26
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基于人工神经网络(ANN)的新型仿生软拇指设计与生物模拟手指建模在仿生手应用中的研究
在假肢技术领域,传统刚性机械手虽能恢复部分功能,但存在重量大、灵活性差、操控不自然等问题,尤其难以模拟人类拇指腕掌关节(CMC)的复杂运动——这个被称为“马鞍关节”的结构能实现屈曲、伸展、外展和内收等多平面动作,是精细抓握的关键。而现有软体机器人手指多聚焦于单一弯曲性能,对拇指仿生设计的研究近乎空白。为此,一支跨国研究团队在《Biotechnology Notes》发表论文,提出了一种基于气动网络(PneuNets)框架的仿生软手指系统,并创新性地设计了两种软拇指模型。研究通过有限元分析(FEA)模拟几何参数(壁厚t、腔室数量n、间距s)对变形的影响,并利用贝叶斯正则化人工神经网络(BR-AN
来源:Biotechnology Notes
时间:2025-05-26
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综述:基于视频的血氧饱和度评估研究进展
生理与技术基础光电容积描记术(PPG)通过检测皮肤组织对光的吸收反射变化来间接观测血流容积波动,其透射与反射两种模式(图1)成为接触式脉搏氧饱和度测量的基础。传统指尖血氧仪依赖660nm红光与940nm近红外光双波长测量,但存在皮肤溃疡、烧伤等应用限制。成像PPG(iPPG)利用普通摄像头捕捉皮肤微循环的周期性颜色波动,可扩展至多生理参数监测,包括SpO2、心率变异性等。接触式血氧测量的局限尽管脉冲血氧仪临床使用超40年,其缺陷包括:血红蛋白解离曲线的S型特性导致高SpO2区间灵敏度不足;碳氧血红蛋白等物质干扰读数;深色皮肤可能造成测量偏差(争议未决);运动伪影需依赖CFSA、SVD等滤波算法
来源:Biomedical Signal Processing and Control
时间:2025-05-26
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多部位光电容积描记信号基准点选择对脉搏变异性与心率变异性一致性的影响研究
论文解读在健康监测领域,心率变异性(HRV)长期被视为评估自主神经系统(ANS)功能的黄金标准,但其依赖心电图(ECG)的局限促使研究者探索更便捷的替代方案——基于光电容积描记(PPG)的脉搏变异性(PRV)。尽管PRV被智能手表等穿戴设备广泛采用,但两者在冷暴露、呼吸调控等场景下的差异争议不断。更棘手的是,PPG信号基准点选择和测量部位的影响尚未系统评估,这直接关系到PRV能否真正“接班”HRV。为解决这一核心问题,军事大学的研究团队开展了一项迄今最大规模的对比研究。他们招募了223名21-93岁的受试者,同步采集7个身体部位(左右手指、脚趾、耳垂及前额)的PPG信号,并创新性地对比了7种基
来源:Biomedical Signal Processing and Control
时间:2025-05-26
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问题 1
自闭症谱系障碍与典型人群在人机协作中的生物力学分析
问题 5在工业自动化飞速发展的今天,人与协作机器人(cobot)的交互场景日益普遍。然而,当前工业环境中对工人的生物力学评估主要依赖问卷调查和量表,这类方法受主观因素影响大,客观性不足。更关键的是,现有研究很少涉及多阶段的生物力学跟踪分析,且缺乏对不同人群(如自闭症谱系障碍群体)的针对性评估。自闭症谱系障碍(ASD)人群在就业中面临社交沟通障碍、感觉过载等挑战,但协作机器人的固定流程和可预测性可能为其提供合适的工作环境。不过,ASD 人群的运动协调能力普遍较弱,在人机协作中的生物力学表现及疲劳风险尚不明确。在此背景下,意大利研究人员开展了一项旨在揭示神经典型(NT)和 ASD 人群在人机协作中
来源:Applied Ergonomics
时间:2025-05-26
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膳食垃圾食品对大鼠腹侧被盖区神经活动和行为反应的影响
这篇论文深入探讨了长期摄入高糖高脂的膳食垃圾食品对大鼠大脑奖赏系统的影响。研究表明,长期摄入垃圾食品不仅会减少大鼠对食物奖励的兴趣和消费,还会导致腹侧被盖区(VTA)神经活动的减弱,这种变化可能延伸到对性奖励的反应。这些发现揭示了垃圾食品对大脑奖赏系统的潜在负面影响,提示长期摄入高糖高脂食物可能导致奖赏系统的敏感性降低,进而引发饮食失调和其他健康问题。为了进行这项研究,来自挪威的研究人员使用了纤维光度测量技术结合行为测试,研究了六周的膳食垃圾食品(CAF)摄入对雌性大鼠VTA神经活动和行为反应的影响。研究结果表明,长期摄入CAF饮食的大鼠在食物和性奖励面前的探索和消费行为减少,伴随VTA神经活
来源:Appetite
时间:2025-05-26
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苏格兰 2000-2021 年神经管缺陷(NTDs)流行趋势:强制叶酸强化政策实施前的人群研究
研究背景与目的神经管缺陷(NTDs)包括无脑畸形、脊柱裂和脑膨出,与孕早期叶酸缺乏密切相关。英国自 20 世纪 80 年代推行自愿叶酸强化食品及孕前补充剂政策,但依从性存在社会差异。2024 年 11 月英国立法强制非全麦小麦粉叶酸强化(250 μg/100 g),计划 2026 年底实施。本研究旨在分析苏格兰 2000-2021 年 NTDs 流行趋势,为评估政策效果提供基线数据。数据与方法研究使用苏格兰先天性疾病关联数据集(SLiCCD,2000-2021 年),纳入所有活产、死胎(≥20 周)及妊娠终止的 NTD 病例,分析患病率与母亲年龄、社会剥夺程度(SIMD 五分位)的关联。采用泊
来源:Archives of Disease in Childhood
时间:2025-05-26
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COVID-19幸存者睡眠脑电图谱密度改变与快速眼动密度增加:一项多导睡眠图对比研究
这项前瞻性观察研究对比分析了49名COVID-19康复者(出院4周后)与54名疫情前健康志愿者的I级多导睡眠图(Polysomnography, PSG)数据。通过自动化算法检测发现,康复组在快速眼动睡眠期(REM)表现出更活跃的α波(p<0.001)、β波(p<0.001)、θ波(p<0.01)和δ波(p<0.01)活动;非快速眼动期(NREM)则呈现α、β、δ波(均p<0.001)及σ波(p<0.001)的广泛增强。尤为突出的是,康复者的快速眼动密度(REM density)达到3.21次/睡眠周期,显著高于对照组的1.99次(p<0.001)。这
来源:Sleep and Vigilance
时间:2025-05-26
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利用局部学习标准化减少联邦学习中异构数据分布对权重发散的影响
论文解读在当今高度互联的世界中,智能手机、5G网络、无人机、物联网和智慧城市等技术的迅猛发展,带来了新的挑战和机遇。这些设备收集的数据量呈指数级增长,其易访问性使得机器学习技术能够提供智能化、高质量的服务。然而,这些服务的分散式数据访问特性使得传统的集中式机器学习方法面临隐私泄露和网络过载等问题。联邦学习(Federated Learning, FL)作为一种去中心化的机器学习处理方法,利用客户端的计算能力,仅传输学习到的权重和偏差,减少了数据传输需求,降低了隐私泄露风险。然而,联邦学习在实际应用中也面临诸多挑战,其中最为显著的是客户端数据的异构分布问题。由于不同客户端的数据分布不一致,导致训
来源:Future Generation Computer Systems
时间:2025-05-26
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慢性失眠症:超越睡眠不足症状的多系统疾病关联机制研究
睡眠占据人类生命的三分之一时间,但全球约10%人群正遭受慢性失眠(Chronic Insomnia, CI)的困扰。这种以入睡困难、睡眠维持障碍为特征的疾病,远非简单的"睡不着觉"问题——流行病学数据显示,失眠患者发生抑郁症的风险增加3倍,心血管疾病风险提升21%,甚至与阿尔茨海默病等神经退行性疾病密切相关。更令人担忧的是,临床中常见患者陷入"失眠-疾病加重-更严重失眠"的恶性循环,传统治疗策略往往治标不治本。为破解这一医学难题,研究人员在《Folia Medica》发表重要综述,通过系统分析300余项研究,首次构建了慢性失眠与多系统疾病的交互作用网络。研究采用循证医学方法整合临床队列数据(包
来源:folia medica
时间:2025-05-26
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基于注意力嵌入轻量级卷积神经网络的异常用电行为实时诊断研究
随着可再生能源大规模接入电网,用户用电行为日益多样化、智能化,大容量负荷与灵活负荷的频繁投切,给用电行为的监测与分析带来挑战。异常用电行为与正常行为的差异极为细微,传统检测方法难以有效提取用户用电特征,基于无监督聚类和监督分类的现有方法,或无法区分用户群体行为特征的潜在变异性,或存在信息丢失、计算冗余等问题,导致检测准确率低、耗时久。在此背景下,开展高效的异常用电行为诊断方法研究迫在眉睫。国内研究人员针对上述问题,开展了基于注意力嵌入轻量级卷积神经网络的异常用电行为实时诊断研究。研究成果发表在《Expert Systems with Applications》,为电网精准监测用户用电行为提供了
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-05-26
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基于物理信息神经网络(PINN)的车辆内部声学传递函数连续空间预测新方法
在车辆NVH(噪声、振动与声振粗糙度)控制领域,声学传递函数(Acoustic Transfer Function, ATF)的精确获取一直是技术难点。传统实验测量法只能获得离散空间点的数据,而理论计算和数值模拟又面临简化假设误差大、计算成本高的困境。这种离散化、低效率的ATF获取方式,严重制约了主动噪声控制(ANC)系统和个人声场分区技术的实际应用效果。针对这一挑战,中国某高校研究团队在《Expert Systems with Applications》发表创新研究,将物理信息神经网络(Physics-Informed Neural Networks, PINN)引入车辆ATF预测领域。研究
来源:Expert Systems with Applications
时间:2025-05-26