• 代谢组学揭示 2 型糖尿病队列认知功能的潜在生物标志物

  在老龄化进程中，2 型糖尿病（T2D）和阿尔茨海默病（AD）等疾病逐渐成为困扰人们健康的重大难题。T2D 患者患痴呆症的风险比普通人高出 60%，其中患 AD 的风险增加 39%，患血管性痴呆的风险更是高出 2 倍多 。而且，T2D 在非裔美国人（AAs）中更为普遍，AAs 患 AD 和相关痴呆症的风险大约是欧洲裔美国人（EAs）的两倍。目前，虽然知道 T2D 与认知障碍存在关联，但对于其中具体的发病机制和潜在的生物标志物却知之甚少。为了深入了解 T2D 与认知障碍风险之间的关系，来自美国维克森林大学医学院（Wake Forest University School of Medicine）的

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-04-27

• 光电容积脉搏波信号结构函数分析：揭示生理评估中的动态复杂性新视角

  心血管系统的复杂动态特性一直是生理学研究的前沿难题。光电容积脉搏波(PPG)作为非侵入式监测技术，虽广泛应用于血氧饱和度和心率检测，但其信号中蕴含的深层生理信息仍未被充分挖掘。传统线性分析方法难以捕捉PPG信号中跨时间尺度的非线性耦合特征，而现有参数化模型又无法建立参数与真实生理系统的物理对应关系。这种认知空白严重限制了PPG在精准医疗中的应用潜力。马德里理工大学的研究团队在《Scientific Reports》发表创新性研究，首次将结构函数(Structure Function)分析方法应用于PPG信号解析。该团队通过分析40名19-30岁健康青年的静息状态PPG数据，成功提取出三项关键动

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-04-27

• 突破视觉感知研究瓶颈：V1-MT 模型解锁液体流动方向感知之谜

  在日常生活中，我们只需一眼，就能轻松判断出水流的方向，可别小瞧这个简单的动作，背后的原理却复杂得很。在视觉运动处理领域，人类视觉系统对各种运动的感知一直是研究的热点。以往研究发现，人们能根据视觉图像特征辨别液体的多种属性，比如从运动速度感知液体的黏度，从时空变形频率判断液体的透明度等。然而，一个关键问题却长期被忽视，那就是人类究竟是如何感知液体流动方向的呢？由于液体的非刚性本质，从动态视觉线索预测其流动方向极具挑战性，这也使得相关的计算建模工作困难重重。此前基于初级视觉皮层（V1）和中颞叶区域（MT）神经活动的模型，在解释刚性运动感知方面表现出色，但在液体流动这类非刚性运动感知上的能力却不明确

  来源：Scientific Reports

  时间：2025-04-27

• 揭秘帕金森病：虚拟患者模型如何洞察多巴胺能调控的脑动力学奥秘

  帕金森病，这个名字想必大家或多或少都有所耳闻。它是世界上第二常见的神经退行性疾病，就像一个隐藏在大脑深处的 “捣乱分子”，给无数患者的生活带来了巨大的困扰。得了帕金森病的患者，常常会出现手抖、身体僵硬、行动迟缓等症状，这些看似简单的表现，背后却有着复杂的生理机制。随着病情的发展，患者不仅身体上承受着痛苦，生活质量也严重下降，给家庭和社会都带来了沉重的负担。目前，关于帕金森病的研究虽然取得了一些进展，但仍有许多关键问题亟待解决。比如，帕金森病主要是黑质纹状体通路中的多巴胺能神经元发生退化，这就像一条 “运输线” 出了故障，导致多巴胺供应不足。可是，这条 “运输线” 的故障是如何影响整个大脑的活动

  来源：npj Systems Biology and Applications

  时间：2025-04-27

• Stk24 基因敲除：揭示其对小鼠海马发育、行为及应激反应的关键影响

  在大脑的神秘世界里，众多蛋白质激酶如同隐藏在幕后的操控者，默默调节着蛋白质的活性，影响着大脑的发育进程。丝氨酸 / 苏氨酸蛋白激酶 24（STK24）便是其中之一，它被认为在细胞凋亡、脊髓突触形成和神经元迁移等过程中发挥作用。然而，尽管 STK24 的部分功能已被认知，但它在大脑中究竟扮演着怎样更为全面且关键的角色，依旧迷雾重重。为了驱散这片迷雾，深入了解大脑发育的奥秘以及相关疾病的潜在机制，来自长庚大学的研究人员踏上了探索之旅，他们的研究成果发表在《Communications Biology》杂志上。在这项研究中，研究人员主要运用了基因敲除技术、RNA 测序技术、免疫组化技术等。他们通过构

  来源：Communications Biology

  时间：2025-04-27

• 多模态成像揭示小鼠大脑奥秘：Ca2+成像与 fMRI 联合助力个性化医疗探索

  在神经科学研究领域，理解大脑的奥秘一直是科学家们不懈追求的目标。近年来，随着个性化医疗理念的兴起，通过神经成像技术探索个体大脑差异，进而为各类神经系统疾病提供精准治疗方案，成为了研究热点。然而，目前广泛应用的血氧水平依赖（BOLD）功能磁共振成像（fMRI）技术，虽然在神经成像研究中占据主导地位，但却存在诸多局限性。其时空分辨率较低，难以精确捕捉大脑活动的细节变化；特异性欠佳，容易受到噪声和虚假信号的干扰，导致对大脑功能同步性的测量不够准确。这使得基于 BOLD-fMRI 的研究在深入探索大脑连接性的生物学基础时遇到了瓶颈，也限制了其在临床个性化医疗中的应用转化。为了突破这些困境，来自耶鲁大学

  来源：Communications Biology

  时间：2025-04-27

• 外骨骼引导的被动运动诱发标准化脑电模式：提升脑机接口在卒中康复中的泛化能力

  卒中作为全球致残的首要病因，每年导致500万人永久性功能障碍，其中80%患者遗留运动缺陷。传统康复疗法虽有一定效果，但存在人力消耗大、患者依从性差等瓶颈。基于运动想象(MI)的脑机接口(BCI)结合外骨骼技术为康复带来新希望，但面临两大核心挑战：健康人与患者间显著的EEG信号差异，以及患者因认知损伤导致的运动想象能力下降。更关键的是，现有BCI系统严重依赖个体化校准，这种"千人千脑"的特性成为临床推广的"阿喀琉斯之踵"。为解决这一难题，深圳大学健康科学中心生物医学工程学院联合南方医科大学深圳医院康复医学科的研究团队，在《Journal of NeuroEngineering and Rehab

  来源：Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation

  时间：2025-04-27

• 经颅直流电刺激结合镜像疗法：助力慢性脑卒中康复的新希望

  在现代社会，脑卒中如同隐藏在暗处的 “健康杀手”，悄无声息地威胁着人们的生活。一旦发病，很多患者会出现上肢功能障碍，无法像正常人一样穿衣、进食、拿取物品，生活质量急剧下降。传统的康复方法虽然能起到一定作用，但对于上肢功能的恢复效果却不尽如人意。在这样的背景下，探寻更有效的康复手段成为医学领域的当务之急。为了攻克这一难题，来自台湾长庚纪念医院等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦在经颅直流电刺激（tDCS）和镜像疗法（MT）上，试图探究这两种方法结合对慢性脑卒中患者运动控制、肌肉功能和脑活动的影响。最终，该研究成果发表在《Journal of NeuroEngineering

  来源：Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation

  时间：2025-04-27

• 解析斑胸草雀大脑中 FOXP2 转录靶点：探索发声学习的分子奥秘

  在神奇的动物世界里，人类凭借独特的语言能力脱颖而出，鸟儿则用婉转动听的歌声展现魅力。这两种看似截然不同的行为，却有着千丝万缕的联系 —— 它们都依赖于发声学习。发声学习是一种极为罕见却又神奇的能力，它是人类语言和鸟类鸣叫的基础。然而，尽管我们对这一现象充满好奇，但背后的遗传机制却如同一团迷雾，困扰着众多科研人员。其中，叉头框蛋白 P2（FOXP2）成为了研究的关键靶点。在人类中，FOXP2 基因突变会导致严重的语言障碍，而在斑胸草雀中，干扰其表达会阻碍雄性特有的鸣叫学习。但 FOXP2 在鸟类中的转录靶点究竟有哪些？这些靶点在不同性别、发育阶段和行为状态下又有怎样的差异？这些问题一直悬而未决。

  来源：BMC Neuroscience

  时间：2025-04-27

• 基于联邦学习的多模态抑郁分类系统：突破数据隐私与模态限制，精准识别抑郁

  在现代社会，人们的生活节奏不断加快，精神压力也与日俱增，抑郁症这一 “心灵杀手” 悄然成为严重的公共健康问题。它不仅是心理障碍的重要诱因，还让全球经济面临巨大挑战，据统计，到 2030 年，心理健康疾病预计将引发约 16 万亿美元的全球经济灾难。同时，抑郁症的诊断困难重重，其复杂的共病情况以及不断攀升的患病率，使得漏诊风险大幅增加。在低收入和中等收入国家，这一问题更为严峻，这些国家的自杀人数占全球的 77% 以上。为了更准确地识别和诊断抑郁症，科研人员尝试了多种方法。利用用户的行为信号，如社交媒体上的活动和表达、音频、视频等，以及生理信号，像脑电图（EEG）和磁共振成像等，都可以为抑郁症的检测

  来源：Biomedical Signal Processing and Control

  时间：2025-04-27

• DFU-FuzzyLiteUNet：助力糖尿病足溃疡精准分割的轻量级创新模型

  在糖尿病的众多并发症里，糖尿病足溃疡（Diabetic Foot Ulcers，DFU）堪称最为严重的并发症之一。长期的高血糖就像一颗隐藏的定时炸弹，在悄无声息中为神经营造出有毒的环境，致使足部缺氧，再加上代谢紊乱、免疫功能下降、神经病变和血管病变等 “帮凶” 的联合作用，DFU 的病情不断恶化，从小小的伤口逐渐发展成可能导致截肢甚至死亡的严重创伤。准确测量伤口面积并实现早期检测，对于追踪 DFU 的愈合进程、及时规划干预措施至关重要，这就像是为这场与病魔的战斗找准了关键的突破口。随着深度学习技术的蓬勃发展，医疗图像自动分割技术应运而生，它就像一位不知疲倦的 “智能医生助手”，能够自动识别并勾

  来源：Biomedical Signal Processing and Control

  时间：2025-04-27

• CRA-Net：基于步态分析攻克神经退行性疾病分类难题的创新之钥

  在医学研究的广阔领域中，步态分析就像一把神奇的钥匙，能帮助我们窥探人体健康的奥秘。你看，走路这件再平常不过的事，却蕴含着大学问。正常的步态是肌肉、关节和神经系统默契配合的成果，而一旦这种和谐被打破，异常步态就会出现。它不仅会给肌肉关节带来额外负担，影响人们日常活动，还大大增加了摔倒受伤的风险。随着科技进步，步态分析成为医学评估的得力助手，在诊断个体健康状况、识别身份等方面发挥着重要作用。目前，步态分析主要有基于视觉和基于传感器两种方法。基于视觉的技术，借助摄像头记录人们行走的画面，就像给人体运动拍 “纪录片”，然后通过深度学习模型，特别是卷积神经网络（CNN）从中挖掘关键特征，判断步态是否正常

  来源：Biomedical Signal Processing and Control

  时间：2025-04-27

• 声学-力学多功能结构的解耦设计与可编程按需调控方法及其工程应用

  在工程领域，声学超材料(acoustic metamaterials)和力学超材料(mechanical metamaterials)各自展现出独特优势，但如何实现二者的多功能集成一直是棘手难题。传统赫姆霍兹谐振器虽能通过局部共振(local resonance)实现低频吸声，但其刚性结构往往牺牲了机械性能；而具有负泊松比(auxetic)特性的力学超材料虽具备优异能量吸收能力，却难以兼顾宽频声学调控。更关键的是，当频率低于1000 Hz时，声波因波长较长难以被常规多孔材料或微穿孔板有效衰减，这成为航空航天、船舶制造等领域噪声控制的瓶颈。0.5)、高承载和可重复加载能力的多功能结构。该结构巧妙

  来源：Applied Materials Today

  时间：2025-04-27

• 外泌体介导的 miR-486-3p 递送：蛛网膜下腔出血后神经炎症的创新疗法

  引言蛛网膜下腔出血（SAH）是一种致命的出血性脑血管疾病，多由颅内动脉瘤破裂引发，致残致死率高。早期脑损伤（EBI）对 SAH 预后影响关键，其中神经炎症是重要因素，减轻其炎症对改善患者预后意义重大。微小核糖核酸（miRNAs）作为新兴基因疗法，在 SAH 后大脑中的水平显著改变，虽有望改善神经功能，但血脑屏障（BBB）限制了其治疗应用。外泌体（Exo）是脂质双分子层包裹的纳米颗粒，可穿越 BBB，且具有免疫原性低、生物可降解、毒性小等优点，不过天然外泌体缺乏靶向性。研究表明，通过基因修饰让外泌体膜表面表达特定配体，可实现靶向递送，本研究旨在探索经修饰携带 miR-486-3p 的外泌体对 S

  来源：Stroke and Vascular Neurology

  时间：2025-04-27

• FOVEA 数据集：开启眼科手术影像深度学习应用的新征程

  在眼科医学领域，手术前和手术中的影像对于疾病的诊断、定位以及手术过程的引导至关重要。传统上，术前影像的评估主要依赖临床医生和分级中心，但近年来，深度学习算法的崛起为眼科影像分析带来了新的机遇。深度学习算法有望减轻临床医生的工作负担、提高手术效果、提升患者满意度，还能利用多源数据完成临床专业人员难以处理的任务。然而，深度学习模型的性能高度依赖大量手动标记的数据集。尽管目前已有一些用于视网膜血管分割和视神经盘分割的公共数据集，如 STARE、DRIVE、CHASE_DB18 等，但这些数据集都仅基于术前彩色眼底摄影。在更为复杂多变的术中领域，相关研究进展缓慢，例如在术中构建血管图时，传统算法检测血

  来源：Scientific Data

  时间：2025-04-27

• 西班牙语至墨西哥手语(MSL)语料库构建及神经机器翻译(NMT)模型验证研究

  在语言技术领域，低资源语言(LRL)的机器翻译始终面临数据匮乏的挑战。墨西哥手语(MSL)作为典型的LRL，长期缺乏标准化书写系统和电子资源，导致听障群体与社会主流存在沟通壁垒。尽管已有研究尝试通过美国手语(ASL)或德国手语(DGS)的语料库推进技术发展，但MSL特有的语法结构（如主语-宾语-动词(SOV)顺序）和地域性特征使其需要专属解决方案。为突破这一瓶颈，蒙特雷理工学院的研究团队Vania Lara-Ortiz、Rita Q. Fuentes-Aguilar和Isaac Chairez开发了首个大规模SPA-MSL平行语料库。该研究创新性地结合MSL语法书籍和专业译员验证，构建了300

  来源：Scientific Data

  时间：2025-04-27

• 事件边界与规则推断如何重塑自由回忆：基于强化学习模型的记忆架构研究

  论文解读想象和朋友玩扑克时，通过观察对手的"微表情"识破 bluff（诈唬）的瞬间——这个独立的事件会被大脑精准存储，而连续牌局的其他细节可能被遗忘。这种将连续经验分割为离散事件的机制，被称为事件认知(Event Cognition)。尽管事件分割理论(EST)认为边界处信息记忆会增强，但这一结论主要基于被动观察实验，而现实生活中我们更多通过主动推断与环境交互来理解事件。这种认知差异成为华盛顿大学团队开展本研究的核心动因。研究人员设计创新的单词规则推断任务(WRIT)，要求66名参与者通过试错推断隐藏规则（如"自然/人造"分类），规则每6-8次试验无预警切换以形成事件边界。结合强化学习模型量化

  来源：Communications Psychology

  时间：2025-04-27

• 揭秘 TDP-43 丝氨酸 48 位磷酸化奥秘：开启神经退行性疾病研究新征程

  在神经科学的神秘领域中，有一种名为 TDP-43（Transactive response DNA-binding protein 43 kDa）的蛋白，它如同一个神秘的 “双面间谍”，在细胞核与细胞质之间穿梭，扮演着截然不同的角色。TDP-43 由 414 个氨基酸残基组成，包含 N - 末端结构域（NTD）、两个 RNA 识别基序（RRM1 和 RRM2）以及 C - 末端低复杂性结构域（LCD）。在细胞核中，它通过自缔合参与 RNA 代谢，对正常的生理基因调控至关重要；然而，当它异常地聚集在细胞质中，形成由错误 β- 折叠构成的淀粉样物质时，却会引发如肌萎缩侧索硬化症（ALS）和额颞叶痴

  来源：Communications Chemistry

  时间：2025-04-27

• 母源分离诱导小鼠自闭症样行为中NMDA受体基因的作用及阿魏胶水醇提取物的潜在治疗效应

  自闭症谱系障碍(ASD)是一种以社交障碍和重复行为为特征的神经发育性疾病，全球发病率已达1%。目前临床治疗面临两大挑战：一是现有药物仅能缓解部分症状，二是发病机制尚未完全阐明。近年研究发现，谷氨酸能神经递质系统尤其是NMDA受体功能异常与ASD密切相关。与此同时，药用植物因其多靶点作用特点，成为神经精神疾病治疗的新希望。在这项发表于《Heliyon》的研究中，伊朗沙赫尔库尔德医科大学的研究团队创新性地将传统药用植物阿魏胶与现代神经科学相结合。他们采用母源分离(MS)构建小鼠ASD模型，通过14天连续腹腔注射50-150 mg/kg阿魏胶水醇提取物，系统评估了其对行为学和分子层面的影响。研究运用

  来源：Heliyon

  时间：2025-04-27

• 基于地形和水文属性的深度学习土壤采样点智能定位技术：精准农业的新突破

  在农业领域，土壤采样对于土壤管理和研究土壤健康起着至关重要的作用。然而，传统的土壤采样方法却存在着不少问题。比如，依靠人工选择或基于网格的方法，不仅耗费大量人力、时间和金钱，而且还难以全面捕捉土壤属性的空间变异性，这就导致采样决策往往不够理想。在全球粮食需求不断增长、可耕地面积逐渐减少以及气候变化日益加剧的大背景下，农业生产急需更高效、精准的土壤采样技术，以实现科学的土壤管理，提高农作物产量和质量。为了解决这些问题，来自国外的研究人员开展了一项关于利用地形和水文属性进行土壤采样点映射的研究。他们提出了一种名为 DualTrans 的新型 CNN - 变压器模型，旨在实现土壤采样点的自动、精准选

  来源：Artificial Intelligence in Agriculture

  时间：2025-04-27

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