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基于范德华异质结构的可编程光电器件:智能机器视觉的创新之光
在科技飞速发展的当下,智能机器视觉正成为众多领域的关键技术。从自动驾驶汽车在复杂路况中的精准识别,到工业生产线上对产品的高精度检测,再到安防监控系统对异常情况的快速捕捉,智能机器视觉的应用无处不在。然而,这一领域却面临着诸多棘手的问题。随着物联网(IoTs)和人工智能(AI)的蓬勃发展,多维视觉信息处理的需求呈爆发式增长,这些信息涵盖了空间分布、时间演变、相位和波长等多个维度。但传统的信号处理方式在应对如此庞大复杂的数据时,显得力不从心。传统的全帧传感器在记录多维视觉信息(如高速视频和高光谱数据)时,不仅需要复杂的模块,还对存储容量和传输带宽有着极高的要求,这无疑增加了系统的成本和复杂性。此外
来源:Nature Communications
时间:2025-04-28
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概率方法:开启多网络对齐研究新征程
在科学研究的广阔领域中,网络对齐(Network Alignment)问题如同一条隐藏的线索,串联起众多学科。在化学领域,它助力科学家探寻分子间的结构相似性;在生物信息学里,能够通过对比不同生物的蛋白质 - 蛋白质相互作用网络(Protein - Protein Interaction Networks)来注释蛋白质;在计算机视觉中,可实现对变形物体的等价识别;在神经科学方面,有助于揭示大脑功能的病理变化和种间差异。然而,现有的网络对齐方法却存在不少 “绊脚石”。像二次分配问题(QAP)这类常用方法,虽然强大,但属于启发式方法,其建模假设不够明确,很难融入上下文相关信息。而且,大多数方法只能处
来源:Nature Communications
时间:2025-04-28
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DANGO:糖脂组学质谱数据注释新利器,助力解锁糖脂奥秘
在生命的微观世界里,细胞表面的糖鞘脂(Glycosphingolipids,GSLs)如同神秘的 “小钥匙”,虽小却掌管着众多重要 “大门”。它们参与细胞生长、信号传导、分化等一系列关键过程,还在细胞与病原体的 “交锋” 中发挥着关键作用。这些功能的实现,与 GSLs 独特的结构密切相关,其聚糖和脂质部分的差异组合,造就了复杂多样的 GSLs 结构。然而,要精准解读这些结构并非易事。目前大多数糖脂组学技术侧重于聚糖表征,却忽视了脂质部分,而脂质中神经酰胺(Ceramide,Cer)的高度异质性更是让 GSLs 的全面分析困难重重。同时,现有的计算工具在面对糖脂组学数据时也 “力不从心”,难以适
来源:BBA Advances
时间:2025-04-28
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T 细胞与 B 细胞在异位淋巴滤泡协同作用:多发性硬化症中枢神经系统自身免疫的 “幕后推手”
在多发性硬化症患者中,脑膜异位淋巴滤泡(eLF)样结构已被发现,但其在中枢神经系统(CNS)自身免疫中的作用尚不明确。研究人员采用一种会形成 eLF 的 T 辅助 17(TH17)过继转移实验性自身免疫性脑脊髓炎模型。单细胞 RNA 测序显示,激活的 B 细胞和 B1 / 边缘区样 B 细胞簇在中枢神经系统中占比过高,并且还发现了处于中枢神经系统中、即将经历生发中心反应和克隆扩增的 B 细胞。通过活体成像直接观察 TH17 - B 细胞的相互作用,研究人员证实 T 细胞和 B 细胞在脑膜 eLF 中形成持久的抗原特异性接触,这会导致自身反应性 T 细胞重新激活。中枢神经系统 T 细胞依赖中枢神
来源:Science Immunology
时间:2025-04-27
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MAX 失活诱发多组织神经内分泌肿瘤:MYC 网络失衡的关键作用
在生命的微观世界里,基因调控就像一场精密的交响乐,每个音符都至关重要。其中,MAX 基因作为基本螺旋 - 环 - 螺旋 - 拉链(bHLHZ)蛋白家族的重要成员,与 MYC 转录因子紧密协作,在正常细胞和肿瘤细胞的基因表达调控中发挥着关键作用。然而,令人困惑的是,在部分神经内分泌肿瘤中,却出现了 MAX 基因的失活突变,这一现象与它在基因表达调控中的重要地位形成了鲜明的矛盾,也让科学家们对 MAX 基因在肿瘤发生发展中的作用充满了疑问。为了揭开这一谜团,来自国外研究机构的研究人员开展了深入的研究,相关成果发表在《SCIENCE ADVANCES》上。在过去的研究中,虽然已经明确 MYC 转录因
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-04-27
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脑特征图揭示腹侧流中动物特征的渐进式表征:解锁灵长类视觉奥秘
在神奇的大脑世界里,视觉感知一直是科学家们热衷探索的神秘领域。当我们轻松地看着一幅自然图像,瞬间就能感知到场景布局、物体身份和位置等丰富信息,可大脑中的神经元是如何对这些复杂多样的特征做出反应的呢?早期研究中,对于颞下(IT)皮层神经元的行为描述并不统一,有的认为它们以分布式方式对形状、纹理或颜色等一般 “方面” 做出反应,也有研究发现它们会对 “面孔或手” 有响应。在解码神经元反应时,监督方法依赖预定义标签或类别,虽然有所发现,但存在引入偏差等局限性;无监督方法虽能揭示不受预定义标签约束的模式表示,却也无法完全解释视觉系统如何编码自然场景。因此,为了更全面地了解视觉系统的编码机制,迫切需要新
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-04-27
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肿瘤相关施万细胞(TASc):非神经系统癌症治疗的新曙光
在医学研究的神秘世界里,癌症一直是令人畏惧的 “恶魔”。随着研究的深入,人们发现癌症与神经系统之间存在着千丝万缕的联系,一个新兴领域 —— 癌症神经科学应运而生。在这个领域中,肿瘤相关施万细胞(Tumor-associated Schwann cells,TASc)逐渐进入人们的视野。以往,大家对肿瘤相关星形胶质细胞在中枢神经系统肿瘤中的作用了解较多,然而超过 95% 的实体瘤发生在脑和脊髓之外,这就凸显出外周神经系统(Peripheral Nervous System,PNS)在癌症生物学中的关键地位。但目前,对于 TASc 在非神经系统癌症中的具体作用机制、分类等,科研人员知之甚少。为了攻
来源:Cancer Letters
时间:2025-04-27
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激素与神经元互作塑造脑转移微环境的机制及治疗潜力
脑转移是癌症患者死亡的主要原因之一,尤其当肿瘤扩散至中枢神经系统(CNS)时,临床治疗面临巨大挑战。尽管针对颅外肿瘤的靶向和免疫治疗取得进展,脑转移发生率仍在持续攀升,这凸显了人们对肿瘤在CNS定植独特生物学机制的认知空白。来自Breast Cancer Ireland等机构的研究人员Damir Varešlija、Leonie S Young和Stephen Shovlin在《Cancer Letters》发表综述,系统阐述了激素与神经元互作如何塑造脑转移微环境,为开发新型治疗策略提供了重要见解。研究采用多学科方法整合临床数据、动物模型(如去势OVX雌性和ORX雄性大鼠)及分子生物学技术(包
来源:Cancer Letters
时间:2025-04-27
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THC 对 HIV-1 转基因大鼠认知功能的双重影响:探索任务与性别差异的关键意义
在现代医学的研究进程中,人类免疫缺陷病毒(HIV)的治疗取得了显著进展,死亡率大幅降低。然而,HIV 相关神经认知障碍(NCI)却如同顽固的 “暗礁”,始终困扰着 HIV 感染者(PLWH)。许多 PLWH 常常诉说自己存在认知方面的问题,近半数人甚至被正式诊断为 HIV 相关 NCI。这种认知障碍涉及多个功能领域,像语言流畅性、注意力 / 工作记忆、执行功能、学习与记忆、信息处理速度以及运动技能等,只要在其中任何两个或更多领域出现缺陷,就可能被确诊。目前,针对这一难题,迫切需要有效的治疗方法,而这离不开对特定认知领域的深入研究。与此同时,大麻在 PLWH 中的使用比普通人群更为普遍。他们使用
来源:Brain, Behavior, and Immunity
时间:2025-04-27
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海马CA1区兴奋性突触减弱与抑制性突触增强共同驱动神经炎症诱导的小鼠认知障碍
神经炎症是阿尔茨海默病(AD)、脓毒症相关脑病(SAE)等疾病的共同病理特征,患者常出现学习记忆障碍,但具体机制不清导致缺乏有效治疗手段。尤其令人困惑的是,炎症如何动态影响神经元功能?海马作为记忆核心脑区,其兴奋性与抑制性突触平衡是否被破坏?这些问题成为领域内亟待解决的难题。南京医科大学的研究团队在《Brain, Behavior, and Immunity》发表的研究中,通过连续7天腹腔注射脂多糖(LPS)建立小鼠神经炎症模型,结合行为学测试(Y迷宫、新物体识别)、离体电生理记录(mEPSC/mIPSC/LTP)、在体光纤钙成像、免疫印迹(PSD95/vGLUT1/vGAT)等技术,首次揭示
来源:Brain, Behavior, and Immunity
时间:2025-04-27
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量子信息:解锁人类意识与演化之谜的科学钥匙
在科技飞速发展的今天,我们对世界的认知不断深入,但人类意识及其演化依旧是科学界的未解之谜。传统理论在解释意识现象时困难重重,例如无法清晰阐述意识与物质之间的关系,也难以说明意识如何在漫长的演化进程中逐步形成。而随着量子理论的兴起,人们开始思考,这一前沿理论能否为破解意识之谜带来新的曙光?在此背景下,研究人员开展了关于 “Quantum information as the scientific basis for the explanation of human consciousness and its evolution” 的研究,相关成果发表在《BioSystems》上。研究人员运用了多
来源:BioSystems
时间:2025-04-27
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学习训练作为认知重构干预:解锁心理治疗新密码
在日常生活中,人们难免会遇到各种烦心事,有些人会陷入消极的思维模式,难以自拔。在心理治疗领域,认知疗法是应对低情绪的重要手段,其中学会识别负面信念并探索替代解释(认知重构)是关键环节。然而,目前还不清楚学会识别这些负面信念,以及改变那些可能维持负面情绪的对事件的偏差解释,是否真的能在治疗过程中推动症状改善。传统的随机对照试验难以明确其中的因果关系,因为治疗方案包含多种干预措施,且缺乏能精准推断信念与症状变化时间依赖关系的精细方法 。此外,自我报告的认知技能测量与症状本身存在概念重叠,这使得辨别认知技能变化与整体治疗反应变得困难重重。在这样的背景下,一项发表于《Biological Psychi
来源:Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging
时间:2025-04-27
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基于基因信息的双相情感障碍脑形态差异分析揭示自杀风险
在精神疾病的研究领域中,自杀问题一直是一道亟待攻克的难题。双相情感障碍(Bipolar Disorder,BD)作为一种常见的精神疾病,患者的自杀风险不容小觑。据了解,BD 患者自杀的遗传性较高,给个人和社会都带来了沉重的负担。然而,尽管经过多年研究,与自杀相关的神经解剖学改变背后的遗传机制却依旧迷雾重重。目前,从基因变异、转录异常到神经生物学过程的下游适应性变化等多方面的遗传因素,对具有自杀影响的神经解剖学改变的作用尚未得到充分探索。这一知识空白使得在临床中难以开展精准的个性化风险评估,无法及时有效地为患者提供帮助。为了打破这一困境,来自相关研究机构的研究人员踏上了探索之旅。他们开展了一项旨
来源:Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging
时间:2025-04-27
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综述:从生理学至精神病学:迷走神经内感受通路在情绪控制中的关键作用
身体 - 大脑在情绪控制中的相互作用内感受(Interoception)是对身体感觉的感知,由激素和神经信号传递。这些内部信号在中枢的整合维持着重要的生理功能。比如,空腹时胃会释放胃饥饿素(ghrelin),它向大脑发出信号,促使个体进食,从而使身体恢复内稳态。虽然胃源性激素能引发饥饿感并驱动觅食行为并不稀奇,但这些信号的作用远不止于此。迷走神经传入纤维的损伤和刺激改变焦虑、恐惧消退和情绪在这部分内容中,主要通过临床前研究直接操纵迷走神经通路,从机制层面聚焦迷走神经在情绪控制中的作用,同时也参考相关人类研究,以表明跨物种的可转化性。动物研究采用了三种类型的手术损伤来评估迷走神经对焦虑、恐惧和情
来源:Biological Psychiatry
时间:2025-04-27
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晚年焦虑的神经网络解离:基于有效连接分析的担忧诱导研究
随着全球老龄化加剧,到2030年美国65岁以上人口将突破6000万,其中约20%受病理性担忧困扰——这种以持续性负面思维为特征的心理状态,不仅是焦虑抑郁障碍的核心症状,更与心血管疾病、认知衰退甚至死亡率显著相关。尽管担忧在进化上具有促进风险预判的积极作用,但晚年过度的担忧却成为吞噬健康的"沉默杀手"。现有理论认为,这种病态担忧源于情绪调节系统崩溃与认知控制资源不足的双重打击,尤其当衰老伴随的神经退行性改变削弱前额叶-边缘环路的调控能力时,老年人更容易陷入担忧的恶性循环。然而,关于晚年担忧的神经机制始终缺乏系统研究,这严重制约了针对性干预措施的开发。针对这一科学空白,美国匹兹堡大学的研究团队在《
来源:Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging
时间:2025-04-27
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综述:咖啡摄入与多发性硬化症风险的系统评价与荟萃分析
背景多发性硬化症(MS)是一种以中枢神经系统(CNS)脱髓鞘为特征的自身免疫性疾病,全球患者达280万。近年研究发现,咖啡因可能通过抗炎和神经保护作用影响MS风险,但临床证据存在争议——既有研究显示保护效应(OR:0.42),也有报告无关联或负面结果。方法严格遵循PRISMA 2020标准,团队检索截至2024年1月的四大数据库(PubMed/Scopus/WOS/Embase),纳入10项观察性研究(含7项病例对照),采用JBI量表评估偏倚风险,并利用CMA软件进行基于比值比(OR)的随机效应模型荟萃分析。关键发现总体关联性:咖啡消费者MS风险显著降低(粗OR:0.66,校正OR:0.42)
来源:Autoimmunity Reviews
时间:2025-04-27
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丘脑底核刺激改善帕金森病运动功能的机制探秘:高 β 中断与高 γ 同步的协同作用
在神经医学领域,帕金森病(Parkinson's disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,给患者的生活带来极大困扰。目前,虽然有多种治疗手段,但对于丘脑底核深部脑刺激(subthalamic nucleus deep brain stimulation,STNDBS)在改善 PD 患者运动功能时,大脑内部复合神经元网络动力学的变化机制,仍存在诸多未知。比如,神经系统中代表运动迟缓等症状严重程度的生物标志物尚未完全明确,这对于开发更精准有效的自适应 DBS(adaptive DBS)造成了阻碍。而自适应 DBS 对于提高晚期 PD 患者术后生活质量至关重要,因此,深入探究这一机制迫在眉
来源:npj Parkinson's Disease
时间:2025-04-27
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焦虑症疾病风险与心理治疗反应的表观遗传标记:解锁精神健康密码
在精神健康领域,焦虑症是一类极为常见的心理障碍,如同隐匿在暗处的 “心灵杀手”,悄无声息地影响着人们的生活。据统计,焦虑症 12 个月患病率高达 10 - 14%,给个人和社会带来了沉重负担。令人头疼的是,20 - 50% 的患者对一线药物治疗或认知行为疗法(Cognitive Behavioral Therapy,CBT)存在抵抗,这使得焦虑症成为全球致残年限(Years Lived with Disability,YLDs)排名第 6 的疾病 。为了攻克焦虑症治疗的难题,来自德国多个研究机构(如弗莱堡大学医学中心精神病学和心理治疗系、德国心理健康中心等)的研究人员展开了一项极具意义的研究。
来源:Molecular Psychiatry
时间:2025-04-27
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童年期虐待与自杀企图间通路的遗传学解析:精准锁定干预靶点
童年期虐待(Childhood maltreatment )会显著提高自杀企图(suicide attempt)的风险,但其中的因果机制和潜在通路尚未完全明晰。研究人员利用童年期虐待(n = 185,414)和自杀企图(病例数 = 29,782;对照数 = 519,961)的遗传工具,进行了双样本孟德尔随机化(Mendelian randomization)分析。结果显示,更高程度的童年期虐待与自杀企图风险增加存在因果关系(优势比(OR)= 3.40;95% 置信区间(CI)为 2.34 - 4.96,P = 1.3×10–10 )。随后,研究人员进行了两步孟德尔随机化中介分析,在 58 种童
来源:Molecular Psychiatry
时间:2025-04-27
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探秘嗅球 tau 蛋白积累之谜:大脑 Braak 分期与杏仁核星形胶质细胞各有 “独特贡献”
在神经科学的神秘领域中,阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)一直是困扰科学界的难题。大家都知道,AD 患者的大脑中会出现神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFTs) ,而且嗅球这个部位也常常受到影响。以往研究发现,嗅球中的 NFTs 数量和大脑中 NFTs 的 Braak 分期存在显著关联。然而,一个关键问题却始终没有答案:嗅球中的神经元 tau 积累,是否会受到 4R-tau 相关的年龄相关性边缘系统病理变化影响呢?像嗜银颗粒(argyrophilic grains,AGs) 、衰老相关性 tau 星形胶质病变(aging-related
来源:Acta Neuropathologica
时间:2025-04-27