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  • SLIMBRAIN 数据库:用于肿瘤检测的活体人脑多模态图像数据库

    在神经外科手术中,准确区分脑肿瘤组织与健康组织是一大挑战,尤其是像胶质母细胞瘤(GBM)这种具有高浸润性的肿瘤,其切除难度极大,而现有的术中工具如神经导航仪、术中磁共振(iMR)等都存在各自的局限性。此外,现有的活体人脑高光谱成像(HSI)数据库存在标记数据稀缺以及缺乏 3D 组织信息等问题,难以满足精准医疗和复杂算法开发的需求。因此,开发更高效的肿瘤检测工具和构建更完善的数据库成为亟待解决的问题。为了应对这些挑战,西班牙马德里理工大学(Universidad Politécnica de Madrid)和马德里康普顿斯大学医院(Hospital Universitario 12 de Oct

    来源:Scientific Data

    时间:2025-05-22

  • 恐惧距离过近:偏执型精神分裂症患者个人空间侵犯的神经机制研究

    在人际交往中,大多数人都会本能地保持"安全距离",但当这个无形的保护圈被打破时,偏执型精神分裂症患者往往表现出异常强烈的反应。这种被称为个人空间(PS)的社交缓冲带,在精神疾病患者中常常出现病理性扩大,成为临床诊断的重要标志。然而,究竟是什么神经机制导致患者对社交距离如此敏感?这个问题长期困扰着精神病学研究领域。以往研究表明,偏执症状与边缘系统(包括杏仁核、海马)和前额叶皮层的功能异常密切相关。但关于PS调节的神经基础,特别是其与偏执症状的关联,仍存在大量知识空白。更棘手的是,偏执症状本身具有连续性特征——从普通人群的轻度猜疑到精神分裂症患者的被害妄想,这种症状谱系使得传统分类研究方法可能掩盖

    来源:Schizophrenia

    时间:2025-05-22

  • 综述:光声成像在复杂伤口检测与管理中的潜力

    Abstract光声成像(PAI)作为新兴生物医学成像技术,通过脉冲激光激发组织内发色团产生超声波,兼具光学成像的高对比度与超声的深组织穿透力(5-7 cm)。其核心机制为"光热-声波"转换:血红蛋白(Hb)、黑色素等内源性吸收体或外源性造影剂(如碳纳米管CNTs)吸收光能后发生热弹性膨胀,发射宽带超声波,经换能器捕获后重建高分辨率三维图像。PAI在伤口监测中可量化SO2、血流速度等功能参数,突破传统视觉评估的主观局限。Principle and Characteristics of PAIPAI系统采用可调谐脉冲激光(700-900 nm近红外窗口)照射组织,通过时间分辨超声检测实现层析成像

    来源:BIOMATERIALS RESEARCH

    时间:2025-05-22

  • 结构引导的Nurr1变构调节机制解析与高效激动剂设计

    神经退行性疾病领域长期面临治疗靶点匮乏的挑战,核受体相关因子1(Nurr1,NR4A2)因其在维持多巴胺神经元功能和抑制神经炎症中的关键作用,成为帕金森病、阿尔茨海默病和多发性硬化症的治疗新靶点。然而,这个"孤儿核受体"存在特殊结构困境——其经典配体结合域被疏水残基紧密填充,导致传统配体设计策略失效。尽管临床阶段药物vidofludimus能高效激活Nurr1(EC50 0.4μM),但其结合位点和分子机制始终成谜,严重阻碍了靶向药物的理性设计。德国法兰克福大学Ursula López-Garcia和Daniel Merk团队在《Communications Chemistry》发表的研究,通

    来源:Communications Chemistry

    时间:2025-05-22

  • 基于深度卷积优化的马铃薯病害检测研究

    本研究探究视觉几何组 16(VGG16)、亚历克斯网络(AlexNet)和自定义卷积神经网络(CNN)等深度学习模型对马铃薯叶片图像进行早疫病、晚疫病和健康叶片分类的应用。数据集包含 3293 张图像,整合了印度古吉拉特邦阿南德农业大学(AAU)本地采集的图像和植物村(PV)资源库的图像。研究测试了批量大小为 32 和 64、训练轮次为 30 和 60 等多种配置。结果表明,自定义 CNN 表现最佳,准确率达 98.8%,最小损失为 0.055,超越了 VGG16 和 AlexNet。值得注意的是,自定义 CNN 仅需 128,387 个可训练参数,远少于 VGG16(1.38 亿)和 Ale

    来源:Potato Research

    时间:2025-05-22

  • 基于深度学习的股骨近端骨密度自动成人年龄估计研究

    在法医学和人类学领域,准确推断成人年龄对于刑事侦查、身份确认以及老龄化研究至关重要。传统基于骨密度(Bone Mineral Density, BMD)的年龄估计方法,因受性别、种族、遗传、营养、生活方式等多因素影响导致的生物变异性,以及依赖区域平均 BMD 值、忽视骨微结构空间异质性等方法学局限,面临模型泛化能力不足、预测精度有限等挑战。如何突破这些瓶颈,实现更精准、自动化的成人年龄估计(Adult Age Estimation, AAE),成为领域内亟待解决的问题。为攻克上述难题,西安交通大学 3201 医院医学影像科与司法部法医科学研究院的研究团队,在《Forensic Science

    来源:Forensic Science International

    时间:2025-05-22

  • 长时序时空图注意力网络用于交通预测的研究

    交通出行是现代城市运行的命脉,早高峰的拥堵、节假日的车流高峰,无不考验着城市交通的智慧。如何精准预测交通流量,让通勤更顺畅、让城市运转更高效,一直是智能交通领域的核心难题。传统的交通预测模型,如 ARIMA、SVR 等,往往只能捕捉时间序列的线性规律,难以应对交通数据中复杂的时空耦合特性 —— 比如某条道路的拥堵可能不仅与历史流量相关,还会受周边路网乃至整个城市交通格局的影响。随着城市规模扩大和数据采集技术的发展,海量交通数据中隐藏的长时序时空模式亟待挖掘,而现有模型在处理长期依赖和全局空间关联时力不从心,预测精度在长时场景下显著下降。为突破这一瓶颈,研究人员开展了长时序时空图注意力网络(Lo

    来源:Expert Systems with Applications

    时间:2025-05-22

  • 基于区块链聚类路由与优化旋转不变坐标卷积神经网络的飞自组网安全性与效率提升研究

    在科技飞速发展的今天,无人机(UAV)组成的飞自组网(Flying Ad hoc Network, FANET)凭借灵活部署、快速响应等优势,在应急救援、环境监测、交通管理等领域展现出巨大潜力。然而,其高动态拓扑(无人机三维高速移动导致网络结构频繁变化)、有限计算资源与带宽,以及去中心化架构带来的安全漏洞(如模糊测试攻击、后门攻击、拒绝服务攻击等),导致传统路由协议面临路由失效、数据丢失、时延高企等问题,严重制约了 FANET 在高可靠性场景的应用。如何在动态复杂环境中实现安全高效的通信,成为学界与工业界亟待突破的瓶颈。为攻克上述难题,研究人员开展了一项针对 FANET 的创新性研究,相关成果

    来源:Expert Systems with Applications

    时间:2025-05-22

  • 盾构隧道施工大数据的质量评价指数构建与应用研究

    盾构隧道技术作为城市地下空间开发的核心手段,其施工过程中产生的海量数据是优化工程决策的关键。然而,当前缺乏对施工大数据质量的量化评估方法,导致数据驱动模型的性能上限难以预判。这一问题在土压平衡(Earth Pressure Balance, EPB)盾构中尤为突出——尽管扭矩、推力等参数被持续监测,但数据噪声、场景覆盖不足等问题严重制约了预测模型的可靠性。针对这一瓶颈,中国研究人员在《Engineering Applications of Artificial Intelligence》发表研究,提出首个面向EPB盾构施工数据的模型无关质量指数。该团队从长沙、天津、深圳地铁项目中获取包含30类

    来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence

    时间:2025-05-22

  • 基于小数位分离复卷积神经网络的宽带波束形成研究

    在遥感技术飞速发展的当下,合成孔径雷达的广泛应用与人们对遥感需求的不断提升,使得宽带波束形成技术成为研究热点。传统波束形成方法在处理宽带信号时面临诸多挑战,而基于深度学习的波束形成方法虽展现出潜力,但因计算设备精度限制,神经网络生成极小数值时易出现精度误差,且波束形成性能对小数值高度敏感,现有方法因这些误差导致性能下降,如何在性能与效率间实现更好平衡成为亟待解决的问题。为突破上述困境,南京工程学院的研究人员开展了相关研究,成果发表在《Engineering Applications of Artificial Intelligence》。他们提出小数位分离复卷积神经网络(DSCCNN)用于宽带

    来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence

    时间:2025-05-22

  • 基于结构化状态空间序列模型与卷积神经网络的混合架构在实时目标检测中的应用

    在智能安防、自动驾驶和海洋工程等领域,实时目标检测技术正面临严峻挑战:边缘设备的算力限制与复杂场景的检测需求形成尖锐矛盾。尽管YOLO系列通过Cross Stage Partial Network(CSPNet)等创新持续优化,但传统自注意力机制(self-attention)的二次方复杂度(quadratic complexity)使其难以部署于网络浅层,而轻量化设计往往伴随性能骤降。更棘手的是,水下等复杂场景中背景干扰会进一步降低现有模型的平均精度(Average Precision, AP)。大连海事大学的研究团队在《Engineering Applications of Artific

    来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence

    时间:2025-05-22

  • 基于EVIDENCE理论的确定性可解释人工智能模型在医学音频诊断中的突破性研究

    在人工智能深度神经网络(DNN)广泛应用于医疗诊断的今天,"黑箱"决策机制却成为制约其临床落地的关键瓶颈。现有解释方法如LIME(Local Interpretable Model-agnostic Explanations)和SHAP(SHapley Additive exPlanations)不仅存在结果不一致的问题,更难以精准捕捉影响模型推断的核心信号特征。特别是在COVID-19音频诊断、帕金森病语音分析等医疗场景中,医生既需要理解AI的决策依据,又要确保解释结果的稳定可靠——这种双重需求对现有可解释人工智能(XAI)技术提出了严峻挑战。为破解这一难题,来自意大利的研究团队在《Engi

    来源:Engineering Applications of Artificial Intelligence

    时间:2025-05-22

  • 综述:机器学习在膜法海水淡化中的应用评估

    机器学习算法在膜法水/盐分离中的应用人工智能(AI)涵盖机器学习(ML)、深度学习等算法,在膜分离领域展现出强大潜力。单模型如人工神经网络(ANN)通过模拟神经元网络处理非线性关系,而集成模型(如随机森林RF、XGBoost)通过多决策树协同提升预测稳定性。深度学习模型(如CNN)擅长处理高维膜结构图像数据,而混合模型结合优化算法(如遗传算法)可精准调控膜制备参数。ML在膜法海水淡化中的具体应用反渗透(RO)和纳滤(NF)占ML研究主导(RO 46%,NF 23%),因其在大型脱盐厂的核心地位。研究通过ML关联膜厚度、孔径、zeta电位等特征与脱盐性能,发现:ANN在预测RO膜通量时R2>

    来源:Desalination

    时间:2025-05-22

  • 基于高光谱成像与计算机视觉的端到端深度融合小麦种子质量快速检测研究

    在农业生产的广袤天地里,种子宛如孕育希望的 “生命密码”,其质量优劣直接关乎粮食安全与农业可持续发展。然而,小麦种子在收获、加工及存储过程中,常常面临霉菌侵袭、自然老化、机械碰撞损伤、害虫蛀蚀等诸多 “成长烦恼”,导致种子活力下降、发芽率降低,甚至带来巨大的经济损失。传统的种子质量检测手段,如视觉 inspection、发芽试验、酶联免疫吸附测定(ELISA)等,犹如行动迟缓的 “老学究”,不仅耗时耗力,还具有破坏性,难以满足大规模、快速检测的需求。在此背景下,如何借助先进技术实现小麦种子质量的精准、高效检测,成为农业领域亟待攻克的重要课题。为了突破传统检测方法的瓶颈,山东省农业科学院作物研究

    来源:Artificial Intelligence in Agriculture

    时间:2025-05-22

  • 挪威神经影像检查的地理差异与潜在低价值医疗:2013-2022年全国性多中心研究

    神经影像技术的普及带来诊疗革命的同时,过度检查问题日益凸显。全球约20-50%的影像检查被认定为低价值医疗,即对患者获益甚微或成本效益失衡的检查。挪威作为高福利国家,其均质化人口和全覆盖医疗体系本应保障公平就医,但脑部磁共振成像(MRI)和头部计算机断层扫描(CT)等神经影像检查却存在令人困惑的地域差异。这些差异不仅挑战医疗公平性原则,更可能反映资源浪费——据估算,仅这两项检查若减少20%,挪威每年可节省400万欧元医疗支出。挪威科技大学等机构的研究团队在《Research in Health Services》发表全国性研究,首次整合住院和门诊数据,分析2013-2022年65种神经影像检查

    来源:Research in Health Services & Regions

    时间:2025-05-22

  • 医疗工作者日间正念运动干预对生理健康指标的改善作用:呼吸频率与心率变异性分析

    医疗工作者正面临前所未有的职业健康危机。数据显示,33%-50%的医护人员遭受着职业倦怠(burnout)的困扰,这种长期压力积累导致的身体机能失调被称为"稳态超载"(allostatic overload),可能引发心血管疾病、慢性疼痛、失眠等一系列身心问题,最终影响医疗服务质量。面对这一严峻现状,俄亥俄州立大学等机构的研究团队将目光投向了正念运动干预(Mindfulness in Motion, MIM),这项发表在《Discover Public Health》的研究首次系统评估了该干预方案对医疗工作者日间生理指标的改善效果。研究团队采用Polar H10心电图设备,对19名日班医疗工作

    来源:Discover Public Health

    时间:2025-05-22

  • 糖尿病性白内障患者房水中 Nrf2 浓度在 GFAP 较低时高于老年性白内障患者

    眼睛作为感知世界的窗口,其晶状体透明度至关重要。然而,白内障这一晶状体混浊性疾病,正成为全球成年人视力丧失的主要元凶,尤其是老年性白内障和糖尿病性白内障。随着人口老龄化加剧和糖尿病患病率攀升,这两类白内障的发病机制研究迫在眉睫。已知氧化应激在晶状体老化和糖尿病性损伤中扮演关键角色,但核因子红细胞 2 相关因子 2(Nrf2,抗氧化通路核心调控因子)与胶质纤维酸性蛋白(GFAP,神经胶质损伤标志物)在两类白内障患者眼内微环境中的动态变化却鲜为人知。为填补这一空白,墨西哥 Fundación Hospital Nuestra Señora de La Luz I.A.P 等机构的研究团队开展了一项

    来源:Discover Medicine

    时间:2025-05-22

  • GLP-1 受体激动剂激活 AMPK 减轻转基因小鼠阿尔茨海默病相关表型

    2 型糖尿病个体患阿尔茨海默病(AD)风险升高。GLP-1 受体激动剂(GLP-1RAs)用于糖尿病血糖控制并显示潜在神经保护特性,但其对 AD 的作用及机制尚不清楚。本研究显示,GLP-1RAs 可通过激活 5′腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)信号减轻 AD 相关表型。发现 AD 模型小鼠血浆 GLP-1 水平降低,且与 AD 患者淀粉样 β(Aβ)负荷呈负相关。通过 GLP-1RAs 增强 GLP-1 信号可增加 CaMKK2–AMPK 信号,继而减少 β- 分泌酶 1(BACE1)介导的淀粉样前体蛋白(APP)切割及 Aβ 生成。GLP-1RAs 还可增加小胶质细胞中 AMPK 活性,抑制

    来源:Nature Aging

    时间:2025-05-21

  • NEK1 突变通过纤毛功能障碍揭示肌萎缩侧索硬化症新致病机制

    肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophic Lateral Sclerosis,ALS)是一种致命的神经退行性疾病,主要特征是大脑和脊髓中的运动神经元选择性退化,导致肌肉无力、萎缩,最终呼吸衰竭。尽管已有研究发现多个基因与 ALS 相关,如涉及蛋白质稳态、RNA 代谢等通路的基因,但发病机制仍不明确。近年来,越来越多证据表明初级纤毛(Primary Cilia)—— 一种存在于大多数哺乳动物细胞表面的微管结构,在信号传导和细胞周期调控中起关键作用 —— 的功能障碍可能与神经退行性疾病相关,但具体机制尚不清楚。NIMA 相关激酶 1(NIMA-related kinase 1,NEK1)作为一种参

    来源:Molecular Neurodegeneration

    时间:2025-05-21

  • 运动激活室旁核 - 伏隔核催产素通路缓解应激性抑郁样行为

    已知体育锻炼可减轻抑郁症,但潜在脑机制尚不明确。在慢性束缚应激小鼠模型中,4 周跑步机锻炼显著维持伏隔核(NAc)的正常神经活动,并预防抑郁样行为。对 NAc 进行的微阵列分析显示,催产素(OT)受体表达差异最显著,提示 OT 信号在运动诱导的抗抑郁效应中起关键作用。体内光纤光度法显示,应激小鼠 NAc 中 OT 释放紊乱,室旁核(PVN)中 OT 神经元及其向 NAc 投射的活动改变,而运动可恢复这些变化。此外,激活 PVN–NAc OT 通路可预防应激诱导的抑郁样行为,抑制该通路则会阻断运动在应激小鼠中的抗抑郁作用。总之,研究揭示 PVN–NAc OT 通路在调节抑郁样行为中的关键作用,这

    来源:Proceedings of the National Academy of Sciences

    时间:2025-05-21


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