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经皮电刺激神经疗法(TENS):下肢截肢者恢复躯体感觉反馈的新希望
在现代医疗领域,下肢截肢对患者的生活质量有着极大的负面影响。每年,欧洲和美国分别有 87,000 例和 240,000 例新增下肢截肢病例,这已然成为一个沉重的全球负担。尽管如今的假肢在设计上取得了不少进步,比如在支撑、推进、灵活性和减轻负荷等方面都有提升,可美中不足的是,目前市面上的商业下肢假肢无法为使用者提供感觉反馈。想象一下,下肢截肢患者在行走时,只能依靠视觉以及残肢与假肢接受腔接口处的触觉信息来感知周围环境。这种感觉反馈的缺失,使得他们容易出现行走障碍,像行走速度缓慢、步态不对称、健全肢体过度负重,甚至还会增加摔倒的风险,同时在行走过程中需要消耗更多的能量。不仅如此,由于无法获得缺失肢
来源:Cyborg and Bionic Systems
时间:2025-04-30
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超 1.8 万张蚊子翅膀图像数据集:助力蚊虫精准识别与防控研究
在全球范围内,蚊子堪称最 “嚣张” 的病原体传播者,像登革热、寨卡病毒等疾病的肆虐,都有蚊子的 “功劳”。随着全球变暖、全球化进程加快,蚊子及其携带的病原体扩散范围不断扩大,原本安全的地区也面临蚊媒疾病的威胁。准确识别蚊子物种变得至关重要,因为不同物种在生态习性和传播疾病能力上差异巨大。然而,传统的依靠形态特征识别蚊子物种的方法,就像戴着镣铐跳舞,不仅耗时费力,还需要专业的昆虫学知识,这使得大规模研究难以开展。而新兴的分子技术,虽然有一定优势,但对设备和技术要求高,在资源匮乏地区难以施展。于是,一种基于翅膀几何形态测量学的方法崭露头角,它能通过分析翅膀形状和纹理来区分物种,还能发现物种内的细微
来源:Scientific Data
时间:2025-04-30
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揭秘颞叶癫痫大鼠脑电奥秘:长期多位点 LFP 数据助力癫痫研究新突破
在神经科学的神秘领域中,癫痫犹如一座尚未完全攻克的险峻山峰,吸引着无数科研人员攀登探索。癫痫是一种慢性神经系统疾病,全球超 5000 万患者深受其扰,其中约三分之一的患者饱受难治性癫痫的折磨。这类患者对传统抗癫痫药物具有耐药性,药物治疗难以有效控制癫痫发作,严重影响生活质量 。目前,癫痫的研究面临诸多挑战。虽然大脑电生理记录是检测癫痫发作的金标准,对癫痫的诊断和治疗至关重要,但获取患者长期多位点的大脑电生理数据却困难重重。现有的神经调节疗法,如迷走神经刺激(VNS)、丘脑前核深部脑刺激(DBS)和响应性神经刺激(RNS),在临床应用中也存在一定局限。例如,RNS 虽能提供闭环刺激,但记录通道位
来源:Scientific Data
时间:2025-04-30
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“Fine-Pruning” 算法:开启机器学习模型个性化定制的生物智能新篇
在科技飞速发展的当下,人工智能(AI)已经深入到人们生活的方方面面。其中,神经网络(ANN)作为 AI 的核心技术,尤其是深度神经网络(DNN),在医疗、金融、农业以及语音识别等众多领域发挥着重要作用。然而,DNN 的训练方法却存在着一些棘手的问题。目前,DNN 主要的训练方法是反向传播(Backpropagation),这种方法就像是一个 “大胃王”,需要大量的计算资源,同时还对完全标记的数据集有着强烈的依赖。这不仅在实际应用中带来了巨大的挑战,比如在资源受限的设备上难以部署,还限制了模型在个性化应用中的表现,因为它无法很好地捕捉个体用户数据的细微差异。为了解决这些问题,来自以色列理工学院(
来源:Patterns
时间:2025-04-30
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跨越神经形态计算与多感官整合:模拟人类感知,开启智能新篇
在科技飞速发展的时代,人工智能已深度融入生活的各个角落,但你是否想过,机器真的能像人类一样感知世界吗?人类的感知系统十分神奇,比如我们能自然地将触觉信号,像疼痛、压力和振动等,整合为统一且有意义的体验。然而,人工系统在处理这些感官数据时,却像一个个孤立的 “岛屿”,采用模块化、分离的方式,与人类的感知方式大相径庭。随着人工智能在机器人、假肢等领域的广泛应用,理解机器感知的本质和局限变得至关重要。神经形态硬件虽朝着更集成、自适应的感官处理迈出了步伐,但仍无法触及人类的主观体验。在这样的背景下,探究如何将有意识感知的信息转化为硬件可读格式,以及哪些信息对模拟人类感知至关重要,成为科研人员亟待攻克的
来源:Patterns
时间:2025-04-30
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BDNF 与 MTOR 共表达:开启肌肉生长和运动表现研究的新征程
在健身热潮兴起的当下,人们对提升运动能力、塑造完美肌肉线条的追求愈发强烈,科学家们也在不断探索肌肉生长和运动表现的奥秘。骨骼肌肥大对提升运动表现意义重大,不仅能增强力量,还在对抗老年人肌肉减少症方面发挥关键作用。然而,在肌肉生长的复杂调控机制中,脑源性神经营养因子(Brain - derived neurotrophic factor,BDNF)与 mTOR(Mechanistic target of rapamycin kinase)信号通路之间的关系却迷雾重重,BDNF 对肌肉生长和力量表现的影响也有待明确。为了揭开这些谜团,来自土耳其、俄罗斯等多国研究人员组成的科研团队展开了深入研究,其
来源:European Journal of Applied Physiology
时间:2025-04-30
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儿童颈椎后路固定术后齿状突后肿块消退的时序分析与临床意义:英国单中心16年经验
在颅颈交界区(CCJ)的临床探索中,齿状突后方悄悄生长的软组织肿块(R-OM)犹如定时炸弹,其引发的异常机械应力会触发炎症级联反应,最终形成压迫脊髓的纤维软骨性肿块。英国某儿童神经外科中心历时16年(2005-2021)的临床观察揭示:在52例接受后路固定的患儿中,35例存在可测量的R-OM,这些小家伙们(平均年龄8.9岁,男女比1:1.3)分别接受了寰枢椎(69%)或枕颈固定(31%)治疗。通过精准的MRI三维测量(T2加权像矢状位与轴位),研究者捕捉到R-OM在前后径(AP)、头尾径(CC)和宽度(LL)的戏剧性变化。特别值得注意的是,黏多糖贮积症IV型(MPS IV)为代表的代谢性疾病组
来源:Child's Nervous System
时间:2025-04-30
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创新手术路径:经中心静脉通路装置治疗 CLN2 病,开启酶替代疗法新篇章
在医学的神秘世界里,有一种罕见的疾病 —— 神经元蜡样脂褐质沉积症 2 型(CLN2),它如同一个隐藏在黑暗中的 “杀手”,无情地摧残着患者的身体。CLN2 病是一种常染色体隐性遗传的儿科神经退行性疾病,由编码溶酶体酶三肽基肽酶 1(TPP1)的 TPP1 基因突变引起。TPP1 缺乏会导致溶酶体中未降解蛋白质堆积,进而造成细胞损伤和神经退行性变 。患病的孩子通常会出现癫痫发作、视力减退、认知能力下降等症状,病情严重的甚至会过早离世,给家庭带来沉重的打击。西利泼酶 α(Cerliponase alfa)作为一种重组人 TPP1 酶,是目前唯一获批用于治疗 CLN2 病的药物,通过脑室内(ICV
来源:Child's Nervous System
时间:2025-04-30
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颅椎脂肪瘤合并脑积水:两例报告揭示未知发病机制 —— 儿童罕见病症的探索之旅
儿童颅椎脂肪瘤(Craniovertebral lipomas)十分罕见,尤其是合并脑积水的情况。这里介绍两例伴有脑积水的颅椎脂肪瘤病例。尽管通过切除脂肪瘤消除了脑脊液(Cerebrospinal Fluid,CSF)通路阻塞,但两名患者均出现了严重的脑室扩大,不得不进行脑室腹腔分流术(ventriculoperitoneal shunt)。最终,两名儿童在颅内压升高症状缓解后出院,长期随访期间病情稳定。然而,这类病例中脑积水不断加重的发病机制仍不明确。
来源:Child's Nervous System
时间:2025-04-30
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膝关节退行性损伤与早期局灶性骨关节炎软骨治疗:机遇与挑战
在人体的关节中,膝关节就像一台精密的 “机器”,日复一日地承受着身体的重量和各种活动带来的压力。然而,随着年龄增长、过度使用或外伤等因素影响,膝关节的 “零件”—— 软骨,很容易出现损伤。尤其是在退行性损伤和早期局灶性骨关节炎的情况下,软骨受损更为常见。以往,对于这些软骨损伤的治疗方法虽多,但效果参差不齐,医生在选择治疗方案时也面临诸多困惑,患者更是难以获得理想的治疗效果。为了解决这些难题,来自 AGA 委员会(AGA Komitee für Arthrose und Gelenkserhalt)、苏黎世大学医院(Universitätsspital Balgrist, Universität
来源:Arthroskopie
时间:2025-04-30
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综述:嵌合脑模型:解锁人类神经发育、衰老、疾病和细胞疗法的新见解
摘要人 - 啮齿动物嵌合脑模型是在活体脑环境中研究人类细胞病理生理学的独特平台。这些模型通过将人类组织或人类多能干细胞(hPSC)衍生的大胶质细胞、小胶质细胞、神经元谱系细胞以及类脑器官移植到宿主动物的大脑中建立。这种方法为探索人类大脑发育、疾病机制和再生过程开辟了新途径。本文重点介绍了利用嵌合模型研究人类神经发育、衰老和疾病的最新进展。此外,还探讨了这些模型在研究人类胶质细胞替代疗法、体内人类胶质细胞向神经元重编程,以及利用单细胞组学和先进功能测定揭示人类神经生物学详细见解方面的潜在应用。最后,讨论了提高这些模型的精确性和转化相关性的策略,以扩大其在干细胞和神经科学研究中的影响。
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血浆脂质谱与帕金森病风险的孟德尔随机化研究:揭示特定脂质分子的因果关联
论文解读帕金森病(PD)作为第二大神经退行性疾病,其发病机制至今未明。近年来,越来越多的证据表明脂质代谢紊乱在PD病理过程中扮演关键角色——脂质不仅是细胞膜的主要成分,还参与信号传导、能量稳态和蛋白质聚集调控。然而,现有研究存在明显矛盾:部分报道显示高密度脂蛋白(HDL)具有神经保护作用,而氧化低密度脂蛋白(ox-LDL)却可能加速神经元死亡;临床观察发现PD患者外周血甘油三酯(TAGs)水平普遍降低,但脑组织中的二酰基甘油(DAGs)却显著升高。这种脂质代谢的时空异质性使得传统观察性研究难以区分因果关联与继发效应。为破解这一科学难题,浙江大学等机构的研究团队采用孟德尔随机化(Mendelia
来源:npj Parkinson's Disease
时间:2025-04-29
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睡眠中记忆的平行处理:激活与突触可塑性机制助力过往与未来记忆的协同运作
在日常生活中,我们每天都会经历新的事件并形成新的记忆。然而,大脑究竟是如何选择特定的神经元集合(即记忆印迹细胞,engram cells)来编码当前和未来的经历,以及睡眠在这一过程中扮演着怎样的角色,这些问题长期以来一直困扰着科学家们。记忆对于塑造我们的个性和行为至关重要,恰当的记忆编码和检索能让我们更好地适应环境。但目前对于记忆分配的具体机制,以及睡眠在记忆获取和编码中的生理作用,科学界仍知之甚少。此外,虽然已知情景记忆(episodic memories)对思考未来很重要,但大脑如何准备和修改现有记忆以适应新体验也尚不明确 。为了解开这些谜团,来自日本富山大学(University of
来源:Nature Communications
时间:2025-04-29
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大规模转录组分析揭示:抑郁症患者兴奋性神经元突触通路的协同失调
在现代社会,抑郁症(Major Depressive Disorder,MDD)就像一片笼罩在人们心头的阴霾,影响着全球无数人的身心健康。据统计,MDD 影响着 10 - 20% 的人一生,是导致发病、残疾、过早死亡和自杀的主要原因之一。尽管目前有心理治疗和精神药物治疗方法,但仍有相当一部分患者对现有治疗反应有限,这迫切需要人们去探索更有效的治疗方案。同时,MDD 具有较高的遗传度,约 37% 的复发性 MDD 患者遗传因素显著。然而,全基因组关联研究虽然发现了数百个相关位点,但这些位点增加患病风险的具体机制仍不清楚。而且基因表达研究在范围上较为有限,尤其是死后大脑研究,样本量小、研究脑区不一
来源:Nature Communications
时间:2025-04-29
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脑脊液和血浆神经丝轻链检测:帕金森病精准诊断的新希望
在医学领域,帕金森病(Parkinson’s disease,PD)和非典型帕金森综合征(atypical parkinsonian disorders,APD)的鉴别诊断始终是一大挑战。PD 是一种常见的神经退行性疾病,患者会出现运动障碍、震颤等症状;APD 则包含多种病症,如多系统萎缩(multiple system atrophy,MSA)、进行性核上性麻痹(progressive supranuclear palsy,PSP)和皮质基底综合征(corticobasal syndrome,CBS)等 。两者在症状上有相似之处,这给临床诊断带来了困难。早期准确区分 PD 和 APD 对制定
来源:npj Parkinson's Disease
时间:2025-04-29
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算法精神病学:借助多层次计算模型开辟精神疾病诊疗新路径
在精神疾病的诊疗领域,一直存在着诸多亟待解决的难题。就拿精神分裂症患者来说,他们的生活往往被疾病折磨得支离破碎。像患者罗伯特,每月注射帕利哌酮后,虽能减少一些症状,但依旧无法恢复正常生活,难以独立工作、建立社交关系,家人也因他曾经的行为不愿接纳他。这一现象并非个例,反映出精神分裂症治疗的困境。尽管在过去的一个世纪里,精神病学取得了一定进展,研发出多种精神活性药物,还有基于证据的心理疗法、经颅磁刺激(TMS)和深部脑刺激等新技术,同时在精准神经生理学和神经影像学方面也有进步,但精神分裂症仍严重影响着患者的生活质量,许多患者存在认知缺陷,部分患者症状难以控制。与此同时,脑科学研究在近几十年飞速发展
来源:Cell Reports Medicine
时间:2025-04-29
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NR2A 上调介导小鼠慢性内脏痛:开启靶向治疗新征程
在医学领域,肠易激综合征(IBS)是一种常见的功能性胃肠疾病,全球患病率在 10%-25%。慢性内脏痛是 IBS 患者就医的主要原因之一,它具有定位不准确、常牵涉到远处部位、伴有自主神经和情绪反应等特点,给诊断和治疗带来极大挑战。目前,尽管对慢性内脏痛的病理生理机制有了一定了解,涉及内脏传入神经的外周敏化、脊髓的中枢敏化以及脑 - 肠轴的失调等,但有效的治疗方法仍然有限,现有的治疗药物不仅效果不佳,还常伴有明显的副作用。因此,深入研究慢性内脏痛的分子和细胞机制迫在眉睫,这对于开发新的治疗策略、改善患者预后至关重要。苏州大学的研究人员开展了一项针对慢性内脏痛的研究,相关成果发表在《Neurosc
来源:Neuroscience Bulletin
时间:2025-04-29
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褪黑素借水通道蛋白 4 极化改善睡眠限制引发的认知与类淋巴功能障碍,为脑部健康带来新希望
慢性睡眠限制(SR)会损害大分子毒性代谢物的类淋巴清除,这与水通道蛋白 4(AQP4)血管周围极化的丧失有关。褪黑素(Mel)已被证明能维持 AQP4 极化的昼夜节律。然而,AQP4 极化在 Mel 对 SR 诱导的脑功能障碍的保护作用中所扮演的角色仍不明确。在本研究中,研究人员利用改良的转棒式睡眠限制小鼠模型,证实了 SR 对海马体短期记忆缺陷和 AQP4 定位错误存在时间依赖性影响。随后的实验描述了 Mel 改善 SR 诱导的认知功能损伤和 AQP4 极性的剂量依赖性模式。脑脊液示踪实验表明,Mel 处理增强了睡眠限制小鼠的类淋巴运输,并降低了海马体中 β - 淀粉样蛋白(amyloid-
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-04-29
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低剂量率辐射改善 2 型糖尿病小鼠认知功能的潜在机制探究
糖尿病是一种慢性代谢紊乱疾病,会破坏血糖调节,常常导致认知障碍,降低患者的生活质量。然而,低剂量率辐射(Low-Dose-Rate Radiation,LDR)对 2 型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)进展的影响在很大程度上还未被探究。因此,本研究旨在利用 T2DM 小鼠模型,探究 LDR 是否会影响糖尿病小鼠的认知功能,并阐明其潜在机制。在本研究中,雄性 db/db(DB)小鼠接受 LDR 照射,分别通过旷场实验和物体识别记忆测试评估其运动活性和认知功能。与作为野生型(Wild-Type,WT)组的 C57BL/6 小鼠相比,DB 组小鼠的活动减少。尽管运
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-04-29
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免疫相关基因生物标志物:阿尔茨海默病无创早检的新希望
尽管近年来有所进展,但阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)高效无创的早期检测方法仍未得到解决。诊断生物标志物的特异性取决于其是否基于疾病的分子基础。免疫系统功能障碍在 AD 的发生和发展中起着重要作用,因此,应将其纳入新的治疗和诊断策略的制定中。研究人员通过分析微阵列数据集,采用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis)来识别差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)和共表达模式,这是筛查步骤。随后,找出共同基因并进行功能富集分析。在验证阶段,研究人员在
来源:Molecular Neurobiology
时间:2025-04-29