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代码创生:生命自驱力与认知演化的耦合机制解析
在探索生命本质的永恒命题中,一个核心谜题始终困扰着科学家:从简单的有机分子到复杂的人类认知,演化过程是否存在统一的驱动机制?这个问题如同当代科学界的"圣杯",吸引着生物学、神经科学和哲学领域的持续探索。传统研究往往将生命演化与认知发展割裂考察,而意大利学者M. Barbieri提出的三阶段宏观演化理论——从有机到神经再到文化的跃迁——为破解这个谜题提供了新的思路。但关键问题仍然悬而未决:这些跨越数十亿年的演化阶段是否存在共同的运作机制?人类心智(mind)如何从原始的神经活动中涌现?这项发表于《BioSystems》的研究给出了突破性答案。研究者创造性地将分子生物学与精神分析理论相结合,提出"
来源:BioSystems
时间:2025-04-22
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水葫芦人工湿地处理灰水:基质对比与 ANN 预测模型构建,开启污水治理新篇
水,是地球上所有生命赖以生存的基础资源,约占据地球表面的 71%。然而,淡水仅占地球总水量的约 2.5%。如今,人口不断增长,许多地区面临着严峻的水资源短缺问题,其中,灰水的有效处理与回用成为缓解水资源压力的关键一环。灰水是源自浴缸、淋浴、厨房水槽和洗衣机等(不包括厕所废水)的生活污水,经处理后可用于多种非饮用用途。人工湿地(Constructed Wetlands,CWs)作为一种低成本、环保的污水处理方式,受到了广泛关注。但水葫芦在人工湿地处理灰水中的作用,以及基质对处理效率的影响尚不明确。同时,目前也缺乏专门用于预测人工湿地处理生活灰水时 BOD(生化需氧量)和 COD(化学需氧量)的人
来源:Bioresource Technology Reports
时间:2025-04-22
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深度学习驱动的自动化高内涵dSTORM成像:开源工具包实现纳米级超分辨显微技术革新
论文解读在生命科学领域,看清微观世界是理解生命机制的关键。传统光学显微镜受限于200 nm的衍射极限,而电子显微镜虽能突破分辨率限制,却无法保留样本的荧光特异性。超分辨率荧光显微技术(如dSTORM)将分辨率提升至20-50 nm,曾首次揭示神经元轴突中190 nm周期性排列的细胞骨架环状结构。然而,这项技术的广泛应用面临三大难题:需要复杂的光学调试、单次成像耗时数分钟至数小时、高内涵样本分析依赖专家手动操作——这些问题使其在癌症研究和临床诊断中难以发挥潜力。针对这些挑战,德国维尔茨堡大学医学院的研究团队开发了一套深度学习驱动的自动化dSTORM成像系统。这项发表于《Biophysical R
来源:Biophysical Reports
时间:2025-04-22
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综述:焦虑症患者认知行为疗法治疗中下丘脑 - 垂体 - 肾上腺(HPA)系统的研究
1. 引言1.1 焦虑症和认知行为疗法焦虑症(AD),像惊恐障碍(PD)伴或不伴广场恐惧症(AG)、社交焦虑障碍(SAD)、广泛性焦虑障碍(GAD)以及特定恐惧症,是在无真实危险时,出现过度情绪和生理反应的病理性恐惧和焦虑形式。认知行为疗法(CBT)是治疗 AD 最有效的心理治疗方法之一,它包含修正功能失调认知的策略和暴露疗法(ET)。然而,约三分之一的患者对 CBT 治疗无反应。因此,识别生物标志物对于了解 AD 的病理、评估疾病严重程度以及解释和预测不同的治疗反应至关重要,内源性应激激素皮质醇是很有潜力的生物标志物。1.2 HPA 系统下丘脑 - 垂体 - 肾上腺(HPA)轴在 AD 中起
来源:Biomarkers in Neuropsychiatry
时间:2025-04-22
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综述:开发用于阿尔茨海默病早期风险评估的非侵入性分子标志物
引言阿尔茨海默病(AD)作为全球增长最快的神经退行性疾病,65岁以上人群患病率呈指数级上升。当前诊断依赖脑脊液(CSF)检测和PET/MRI成像,但存在成本高、侵入性强等局限。随着超灵敏检测技术的发展,血液标志物如血浆Aβ42/40比值、磷酸化tau(p-tau181/217)和神经丝轻链(NfL)展现出与CSF相当的诊断效能,为早期筛查带来突破。AD与T2DM的分子对话流行病学研究显示,T2DM患者AD风险增加50%-100%,两者共享胰岛素抵抗(IR)、胆固醇代谢异常等病理机制。APOEε4等位基因携带者中,T2DM可加速Aβ沉积和tau过度磷酸化:Aβ通路:高胆固醇通过调节β-分泌酶(B
来源:Biomarkers in Neuropsychiatry
时间:2025-04-22
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知识图谱助力跨诊断数据分析:开启精神疾病研究新征程
在精神医学领域,传统的疾病分类方式主要依据临床症状进行划分,但随着研究的深入,人们发现许多生物学变化常常跨越现有的诊断界限。比如,一些基因的变化并非只与单一的精神疾病相关,而是在多种疾病中都有所体现,这表明目前已确立的精神疾病临床划分方式,可能无法准确反映疾病的病因。同时,尽管人工智能在生物医学领域取得了显著进展,在精神病学中的应用也日益广泛,不过,现有的研究在跨诊断方法和构建验证方面仍面临诸多挑战。例如,研究难以确定临床表型在不同分析单元中的一致潜在变量结构,这使得人们难以深入理解精神疾病的发病机制,也限制了个性化医疗的发展。因此,寻找一种能够整合多模态数据、深入探究精神疾病潜在病因的新方法
来源:Biomarkers in Neuropsychiatry
时间:2025-04-22
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综述:热休克蛋白 72(HSP72)作为脑研究中神经元易损性标志物:临床精神病学的潜在生物标志物?
引言热休克蛋白(HSPs)是一类在细胞受到各种应激后,参与蛋白质折叠、组装、降解等过程的 “伴侣” 分子,被认为在维持细胞稳态方面发挥作用。其中,HSP70 家族研究较为深入,人类 HSP70 家族由多基因编码,包含组成型表达和应激诱导型蛋白 。本文重点探讨的 HSP72,属于应激诱导型,也被称为诱导型 HSP70(HSP70i)等。在生理状态下,HSP72 的 mRNA 表达水平很低,在中枢神经系统中难以检测到。但在多种应激条件下,如热休克、缺血、创伤等,HSP72 会在大脑中强烈诱导表达,因此被视为细胞应激,尤其是神经元损伤的可靠标志物。HSP72 具有多种重要功能,它参与蛋白质重折叠,能
来源:Biomarkers in Neuropsychiatry
时间:2025-04-22
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综述:人类体内脑胰岛素抵抗生物标志物的系统评价
引言痴呆是一种认知功能障碍综合征,全球超 5000 万人受其影响。2 型糖尿病(T2DM)是痴呆的风险因素之一,其特征为胰岛素抵抗(IR)。IR 在全身的评估常基于血糖和胰岛素水平,但大脑对胰岛素的摄取主要依赖非胰岛素依赖的葡萄糖转运体,使得全身 IR 的定义难以直接用于脑部,因此需要寻找脑特异性 IR 的生物标志物。脑特异性胰岛素抵抗大脑中胰岛素作用的证据过去认为大脑对胰岛素不敏感,但近期研究发现,海马体、嗅球祖细胞、脉络丛、GABA 能神经胶质细胞等都能产生胰岛素。胰岛素 mRNA 在多种细胞和脑区被检测到,且胰岛素可穿过血脑屏障,大脑多个区域存在胰岛素受体。胰岛素还参与突触修复、神经可塑
来源:Biomarkers in Neuropsychiatry
时间:2025-04-22
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南印度青少年自杀未遂的遗传预测因子:酪氨酸羟化酶与色氨酸羟化酶基因多态性的病例对照研究
青少年自杀已成为全球第三大死亡原因,在印度15-29岁人群中占比高达34.6%。这种复杂行为涉及遗传与环境因素的交互作用,但针对南印度人群的遗传学研究尤为匮乏。更棘手的是,现有关于5-羟色胺(serotonin)和多巴胺(dopamine)通路基因的结论存在矛盾,可能与种族异质性有关——例如色氨酸羟化酶(TPH1)rs10488683在欧美人群显示关联性,但在亚洲数据缺失。这种"基因-环境"解码困境,使得印度本土化研究成为破局关键。印度政府医学院精神病学系与拉吉夫·甘地生物技术中心合作,在《Biomarkers in Neuropsychiatry》发表了一项开创性研究。团队采用病例对照设计(
来源:Biomarkers in Neuropsychiatry
时间:2025-04-22
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探秘紧张症:ICD-11 视角下精神运动活动、主观体验与心理社会功能的关联解析
在精神疾病的研究领域中,紧张症(Catatonia)就像一座神秘的 “岛屿”,吸引着众多科研人员探索。紧张症约在 9% 的精神科患者中出现,其症状表现多样,涵盖了精神运动活动的减少、增加和异常。想象一下,患者有时可能陷入木僵(stupor)、缄默(mutism)状态,对外界刺激反应迟缓;有时又会变得极度亢奋、冲动。然而,长期以来,科研人员大多将目光聚焦在紧张症患者的运动体征上,患者内心的主观体验却如同被遗落的宝藏,无人问津。一方面,紧张症初期,患者的症状常引发医院工作人员对其生命安全的担忧,如严重脱水、电解质失衡等,大家忙着处理这些紧急状况,无暇顾及患者的主观感受。另一方面,患者的缄默症状也阻
来源:Biomarkers in Neuropsychiatry
时间:2025-04-22
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低级别炎症与抑郁症患者持续注意力任务认知表现的关联:关键发现与意义
在当今社会,抑郁症已成为全球范围内极为普遍的精神疾病,如同隐匿在人群中的 “心灵杀手”,悄无声息地影响着无数人的生活。据估算,全球约 5% 的成年人深受其害,不仅导致大量的残疾失能,还给医疗卫生系统带来了沉重的经济负担。近年来,越来越多的研究发现,抑郁症与低级别炎症之间似乎存在着千丝万缕的联系,就像两根相互缠绕的线,牵一发而动全身。与此同时,认知障碍作为抑郁症常见的临床表现,严重影响患者的社交功能和生活质量,如同给患者的生活蒙上了一层阴影。在这样的背景下,探究低级别炎症与抑郁症患者认知表现之间的关系变得尤为重要,它就像一把钥匙,有可能打开理解抑郁症发病机制的新大门,为后续的治疗和干预提供关键线
来源:Biomarkers in Neuropsychiatry
时间:2025-04-22
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综述:青少年边缘型人格障碍患者神经生物学方面的系统评价
引言边缘型人格障碍(BPD)是一种以情绪不稳定、自我认知紊乱和人际关系冲突为特征的精神疾病,约1%-3%的人群受累。青春期是其症状显现的关键窗口期,此时大脑正经历剧烈的神经可塑性变化。近年研究逐渐揭示,BPD的病理机制与遗传易感性、神经内分泌异常及前额叶-边缘神经网络发育异常密切相关。方法与材料本综述严格遵循PRISMA指南,检索了PubMed、PsycINFO等6大数据库(截至2023年1月),纳入22项符合标准的研究。采用乔安娜布里格斯研究所(JBI)工具评估偏倚风险,重点关注青少年(12-19岁)的神经影像学、遗传学和电生理学证据。主要发现遗传学证据5-羟色胺转运体基因(5-HTTLPR
来源:Biomarkers in Neuropsychiatry
时间:2025-04-22
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混合导电聚合物薄膜促进体外神经生长与神经-电极整合研究
随着全球老龄化加剧,癫痫、帕金森病等神经系统疾病发病率持续攀升,电刺激疗法因其精准调控神经活动的特性成为研究热点。然而传统金属电极与柔软脑组织间的"硬-软"机械失配,往往引发界面瘢痕形成,导致电荷传递效率断崖式下降——这个"电极-组织不相容"的难题如同横亘在神经修复之路上的天堑。更棘手的是,现有导电聚合物如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)虽能改善导电性,但其致密结构却阻碍了神经细胞的三维整合;而聚苯胺(PANI)虽支持神经再生,却在生理pH下导电性骤降。这种"导电性-生物相容性不可兼得"的困境,呼唤着新一代智能神经界面材料的诞生。来自波兰国家科学中心和爱尔兰科学基金会的跨国团队在《Bi
来源:Bioelectrochemistry
时间:2025-04-22
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揭秘焦虑调制因素对斑马鱼旷场测试行为的影响:探索潜在神经行为机制
在神经科学研究的广袤领域中,探寻焦虑相关行为的奥秘一直是众多科研人员的目标。旷场测试(Open Field Test,OFT)作为评估焦虑相关行为、探索活动和运动能力的经典范式,在跨物种研究中具有重要意义。它就像是一个特殊的 “舞台”,能让研究者观察和量化动物在特定环境中的行为表现。然而,这个 “舞台” 上还有许多谜团等待解开。比如,虽然 OFT 能评估焦虑相关行为,但焦虑诱导和抗焦虑处理与一些行为终点(如趋触性,即动物对场地边缘的偏好)之间的精确关系尚不明确。而且在 OFT 测试过程中,动物对环境适应时趋触性反应的动态变化也未完全明晰。此外,甩尾行为在斑马鱼多种行为范式中都有出现,但它与趋触
来源:Behavioural Processes
时间:2025-04-22
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东方果蝇胸神经节中酪氨酸羟化酶与5-羟色胺能神经元的分布及功能图谱研究
东方果蝇(Bactrocera dorsalis)是热带地区最具破坏性的农业害虫之一,其强大的飞行能力和高繁殖率导致作物损失严重。尽管现有防控手段如甲基丁香酚诱杀对雄虫有效,但对雌虫及繁殖控制效果有限。理解其飞行和求偶行为的神经机制,成为开发新型防控策略的关键。然而,关于其胸神经节(thoracic ganglia, TG)中生物胺能神经元(如多巴胺和5-羟色胺)的分布与功能仍属空白。江西省教育厅科技项目资助的研究团队在《Arthropod Structure》发表论文,首次系统解析了东方果蝇TG中酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH,多巴胺合成限速酶)和5-羟色胺(
来源:Arthropod Structure & Development
时间:2025-04-22
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大鼠磨牙根尖周组织感觉神经支配研究:解锁牙痛奥秘的新钥匙
在牙科研究的漫长历程中,牙齿神经的奥秘一直吸引着众多科研人员不断探索。早期研究主要聚焦于牙齿的牙冠部分,发现牙冠的牙髓 - 牙本质复合体神经分布极为丰富,比如在较大牙齿的牙尖下方,神经支配尤为密集,且在小鼠磨牙等小牙齿中,神经能延伸至整个牙冠。然而,对于牙根部分,尤其是根尖周组织的神经支配情况,长期以来却被忽视了。尽管牙齿从牙根到牙冠的结构紧密相连,但根尖周组织有着独特的组成,像根尖周牙髓、漏斗形根尖、细胞性牙骨质基质、根尖孔、血管以及神经血管丛等,这些组织在牙齿的生理功能和疾病发生中都起着关键作用,可它们的神经支配情况却鲜为人知。而且,在许多关于牙齿神经的综述和教学资料中,根尖周组织的神经支
来源: Archives of Oral Biology
时间:2025-04-22
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双感官障碍与神经精神疾病关联探秘:英国生物银行前瞻性队列研究新发现
随着人口老龄化加剧,神经精神疾病的高患病率和日益沉重的负担逐渐成为社会关注的焦点。这些疾病涵盖了像痴呆(包括全因痴呆、阿尔茨海默病痴呆和血管性痴呆 )、帕金森病(PD)等神经退行性疾病,以及重度抑郁障碍(MDD)、广泛性焦虑障碍(GAD)、精神分裂症(SP)和双相情感障碍(BAD)等精神疾病。目前,尽管已有研究表明年龄相关的双感官障碍(DSI,即同时存在听力障碍和视力障碍)可能是神经精神疾病的重要风险因素,但直接对比 DSI 与单独 HI 或 VI 影响的证据稀缺,其潜在生物学机制更是无人探究。这就好比在黑暗中摸索,我们知道前方有重要的线索等待发现,却找不到前进的方向。为了填补这些知识空白,探
来源:Archives of Gerontology and Geriatrics
时间:2025-04-22
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综述:音乐在有氧运动中对认知功能的益处:基于轻度认知障碍成人贝叶斯网络荟萃分析的证据
音乐与运动的认知协同效应研究背景与意义轻度认知障碍(MCI)作为正常衰老与痴呆的过渡阶段,其年转化率高达24.1%,且痴呆患者死亡率是健康老年人的31.57倍。非药物干预如运动被证实可延缓认知衰退,但音乐在运动中的增效机制尚不明确。本研究首次通过贝叶斯网络荟萃分析,比较AEwM、AEwtM和舞蹈对MCI患者不同认知域的影响。研究方法与发现纳入25项随机对照试验(RCT,N=2048)的数据显示:全局认知:AEwM效应值最大(g=1.2),显著高于AEwtM(g=0.48)和舞蹈(g=0.55)记忆功能:舞蹈独特改善短期记忆(g=0.41)、学习效率(g=0.39)和提取流畅性(g=0.7)神经
来源:Archives of Gerontology and Geriatrics
时间:2025-04-22
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聚乙烯与氧化多环芳烃联合暴露对斑马鱼的影响:关乎水生生物健康的深度探究
在当今的生态环境中,塑料和有机污染物的身影无处不在,它们正悄然对生物的生存与发展构成严重威胁。自 20 世纪 50 年代起,塑料凭借其优良的物理和化学特性被广泛应用,然而,塑料垃圾的肆意排放使得微塑料(MPs)污染问题日益凸显。其中,聚乙烯微塑料(PE-MPs)作为全球塑料生产的重要组成部分,大量存在于日常生活用品中。因其体积微小且极难降解,PE-MPs 在生物体内不断累积,沿着食物链逐步富集,最终可能危及人类健康。在水产养殖领域,PE-MPs 会在水生生物的鳃、肠道、肝脏甚至大脑中聚集,引发炎症,干扰器官的正常功能,影响水生生物的行为和生存 。但目前,PE-MPs 对水生生物代谢和行为的具体
来源:Aquatic Toxicology
时间:2025-04-22
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溴虫氟苯双酰胺通过干扰突触稳态诱导斑马鱼神经行为缺陷的跨细胞机制研究
随着双酰胺类杀虫剂在农业生产中的广泛应用,其环境残留引发的生态安全问题日益凸显。溴虫氟苯双酰胺作为新型γ-氨基丁酸受体(GABAAR)拮抗剂,虽对害虫防治效果显著,但已有研究显示其在稻田水体的残留浓度可达95.8 μg/L(施药后1天),且能通过血脑屏障在鱼脑富集。更令人担忧的是,该化合物半衰期长达2.09-5.34天,其长期暴露对水生生物中枢神经系统(CNS)的影响机制尚未阐明。针对这一科学问题,中国研究人员在《Aquatic Toxicology》发表的研究成果,首次系统揭示了溴虫氟苯双酰胺通过干扰突触稳态诱发斑马鱼神经行为缺陷的跨细胞调控网络。研究团队采用5 μg/L和25 μg/L剂量
来源:Aquatic Toxicology
时间:2025-04-22