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基于 Sobel 滤波器和受限玻尔兹曼机对抗噪声层框架的花卉物种识别研究:突破与创新
在植物的缤纷世界里,花卉的种类繁多且各具特色。但要准确识别不同的花卉,却并非易事。一方面,花卉物种间存在极大的变异性,许多花卉在外观上极为相似,这给识别工作带来了巨大挑战。另一方面,传统的识别方法,如通过互联网搜索、查阅花卉参考书籍等,效率低下且准确性难以保证。当前的自动计算机视觉系统在花卉识别方面也存在不足,依赖手动设计的方法适应性差,在复杂环境下表现不佳。此外,随着深度学习技术在数字农业中的应用日益广泛,恶意用户对深度学习模型的攻击风险也在增加,数据中毒攻击可能导致模型预测错误,严重影响数字农业的发展。因此,开发一种高效且能抵御攻击的花卉物种识别方法迫在眉睫。为了解决这些问题,来自印度帕尼
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-11
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血清Klotho水平与美国成人癫痫患病率的非线性关联:基于NHANES的横断面研究
癫痫作为一种慢性神经系统疾病,其发病机制与神经元兴奋-抑制失衡密切相关,尤其在老年人群中发病率显著升高。Klotho蛋白作为"抗衰老因子",近年被发现具有调节氧化应激、抑制神经炎症等多重神经保护功能,但其与癫痫的临床关联仍属空白。中南大学湘雅医院老年医学科陈明红团队利用美国国家健康与营养调查(NHANES)2013-2016周期数据,首次系统揭示了血清Klotho水平与癫痫的流行病学关联。研究采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定36,578名参与者血清Klotho浓度,通过药物使用记录(ICD代码G40)定义癫痫病例。运用加权多变量逻辑回归模型调整年龄、性别、BMI等混杂因素,结合限制性立方
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-11
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CHMMConvScaleNet:基于多尺度特征融合与连续隐马尔可夫模型的睡眠姿势检测新方法
睡眠质量与人体健康息息相关,而睡眠姿势作为影响睡眠质量的关键因素,近年来成为睡眠医学的研究热点。临床研究表明,仰卧位(supine posture)会增加阻塞性睡眠呼吸暂停(OSA)的发生风险,而侧卧位(lateral posture)则可能缓解症状。对于长期卧床患者,频繁调整睡姿更是预防压疮的重要措施。然而,传统多导睡眠监测(PSG)虽为金标准,却因成本高、操作复杂难以普及;现有家用睡眠监测(HST)设备又面临传感器数量庞大、无法处理运动伪迹、缺乏连续监测能力等瓶颈。针对这些挑战,北京邮电大学联合新加坡科研团队开发了CHMMConvScaleNet系统。这项发表于《Scientific Re
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-11
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DeepATsers:基于深度学习的SERS生物传感器一体化检测SARS-CoV-2病毒的创新框架
在全球新冠疫情持续蔓延的背景下,快速准确的病毒检测技术成为公共卫生体系的关键防线。传统RT-PCR检测虽为金标准,却存在耗时长、操作复杂等局限;而侧向流动免疫分析法(LFA)虽快速但灵敏度不足。面对这一困境,蒙古科技大学联合多国团队在《Scientific Reports》发表了一项突破性研究,开发出名为DeepATsers的深度学习框架,将表面增强拉曼散射(SERS)生物传感器与人工智能技术深度融合,为COVID-19诊断带来革命性解决方案。研究团队采用便携式拉曼光谱仪采集SARS-CoV-2五种蛋白(S蛋白、N蛋白、VLP蛋白、链霉亲和素蛋白及空白信号)在320 cm-1至1650 cm-
来源:Scientific Reports
时间:2025-04-11
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揭秘大脑动力学中低维结构的涌现机制:从理论到模拟的突破
在神经科学领域,随着神经影像技术的飞速发展,研究人员能够获取到包含海量特征的大脑数据。这些数据就像一座复杂的迷宫,其中多样的神经元活动相互交织,参数配置和初始条件也极为繁杂,形成了高维的 “数据海洋”。这给数据的处理、分析和解释带来了巨大挑战。比如,如何从这些高维数据中提炼出关键信息,找到大脑活动背后隐藏的规律,成为困扰科学家们的难题。而且,尽管已经有多种维数约简技术(如主成分分析 PCA、均匀流形逼近和投影 UMAP 等)被应用于挖掘低维流形表示,以揭示认知功能的潜在机制,但大脑动力学从高维转变为低维结构的内在机制仍不明晰。为了解开这些谜团,来自法国艾克斯 - 马赛大学(Aix Marsei
来源:npj Systems Biology and Applications
时间:2025-04-11
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可塑性抑制网络提升早期嗅觉处理中的模式分离 —— 探索蜜蜂嗅觉奥秘的新发现
在神奇的自然界中,动物们常常面临着一项极具挑战性的任务 —— 区分花蜜和非花蜜的气味。这可不容易,因为复杂混合物中存在着许多相同的化合物,而且它们的比例还各不相同。更麻烦的是,花蜜的产生会随着时间和环境的变化而改变,这让动物们的 “嗅觉导航” 变得更加困难。就拿勤劳的小蜜蜂来说,它们的触角叶(Antennal Lobe,AL)作为早期嗅觉中继站,里面的主要神经元还不到 1000 个,但却要学会将各种各样的挥发性混合物与奖励(比如花蜜)联系起来。尽管之前有研究发现 AL 电路存在可塑性,可它在气味学习中到底扮演着什么角色,科学家们却知之甚少。为了揭开这个神秘的面纱,来自美国加利福尼亚大学圣地亚哥
来源:Communications Biology
时间:2025-04-11
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解开核仁中 NR2F1 定位之谜:体外和体内抗体研究的新突破
在生命科学的神秘领域中,转录因子 NR2F1 一直备受关注。它作为调控基因表达的关键角色,在细胞核内发挥着重要作用,尤其在胚胎发育过程中,精准地调控着时空基因表达。一旦 NR2F1 出现异常,就可能引发罕见的神经发育障碍,比如 Bosch - Boonstra - Schaaf 视神经萎缩综合征(BBSOAS) ,患者会出现智力残疾、发育迟缓、视力受损等症状。不仅如此,在多种癌症中,也能发现 NR2F1 表达的改变,它甚至被视为预后标志物和潜在治疗靶点。以往研究发现,NR2F1 在细胞核和核仁中均有出现,这一现象暗示着它可能在核仁中有着特殊的、非经典的功能。然而,由于缺乏深入研究,NR2F1
来源:Communications Biology
时间:2025-04-11
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基于对比表征学习和人在回路技术增强化学反应搜索研究
在化学合成领域,化学反应的精准搜索与优化是成功设计合成路径的关键。一直以来,化学家们依赖化学反应数据库来探索通往目标物质的合成路线。传统的化学反应搜索方式,需要化学家根据自身搜索目的手动制定查询规则,从数据库中获取相关记录。但当他们对目标反应了解有限时,制定明确的查询规则困难重重,往往只能通过反复试错来筛选信息,耗时费力且效率低下。同时,现有的反应数据库搜索引擎,如 Reaxys、SciFinder 等,以及相关研究,都无法自动将用户对检索记录的评价融入搜索结果,难以满足用户需求。为解决这些问题,来自 Samsung Advanced Institute of Technology 和 Sun
来源:Journal of Cheminformatics
时间:2025-04-11
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HIV感染与未感染儿童学业延迟的频率及影响因素:基于喀麦隆ANRS 12225-PEDIACAM III队列的研究
多项研究表明,人类免疫缺陷病毒(HIV)感染和孕期抗逆转录病毒药物(ARV)暴露可能影响儿童神经认知发育。喀麦隆ANRS 12225-PEDIACAM III队列研究对三组婴幼儿(HIV感染组HI n=210/HIV暴露未感染组HEU n=205/HIV未暴露组HUU n=196)进行长达15年的追踪,采用生存分析法揭示:29.1%儿童出现≥2次留级(95%CI:24.8-33.8),HIV感染儿童风险显著增高(aHR=2.7, 1.66-4.64),如同"隐形的学术绊脚石"。更令人惊讶的是,母亲教育水平≤小学的儿童风险飙升至3倍(aHR=3.0),而男孩(aHR=1.9)和父母分居儿童(aH
来源:AIDS and Behavior
时间:2025-04-11
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揭秘大脑皮质:神经连接场的动态奥秘及其深远意义
大脑,这个人体最神秘且复杂的 “器官指挥官”,掌管着我们的思维、情感和行为。其中,大脑皮质犹如一座精密的 “超级城市”,众多神经元在这里 “忙碌工作”,通过复杂的连接和活动传递信息。多年来,科学家们一直试图揭开大脑皮质活动的神秘面纱,却面临诸多难题。例如,虽然宏观研究发现皮质组织中普遍存在振荡活动,反映出神经相互作用的精细调节,但对于产生这些振荡的细胞或介观过程,科学界仍缺乏全面理解;以往研究大多假设神经单元之间是各向同性连接,然而实际情况可能更为复杂。为了解开这些谜团,来自卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)、乌普萨拉大学(Uppsala University)和伦敦
来源:Journal of Computational Neuroscience
时间:2025-04-11
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Perillic acid通过上调FGF/MAPK通路破坏胚层分化的机制研究
在发育生物学领域,非洲爪蟾(Xenopus)胚胎因其卓越的透明度和可操作性,成为研究化合物致畸效应的黄金模型。科研团队在化学文库筛选中意外发现,紫苏酸(Perillic acid, PA)能显著干扰早期胚胎的胚层分化进程。通过精准控制暴露时间窗,研究者观察到PA处理组胚胎出现前-后体轴缩短、颅面结构截断等典型畸形,且神经嵴(neural crest, NC)发育严重受阻。全胚胎原位杂交技术揭示PA引起神经组织异常扩张,同时抑制表皮和NC细胞命运。分子机制研究表明,PA通过激活成纤维细胞生长因子受体1(FGFR1)通路,诱导细胞外信号调节激酶(ERK)磷酸化,模拟FGF/MAPK信号在胚层特化中
来源:Genes & Genomics
时间:2025-04-11
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高时空分辨率无创颅内源信号定位与解码:超声调制脑电技术的突破与应用
脑科学领域长期面临传统脑电图(EEG)空间分辨率不足的瓶颈,由于颅骨体积传导效应,头皮EEG的空间分辨率仅达厘米级,难以实现精细脑机操控。更关键的是,EEG逆问题存在解不唯一性,这直接制约着脑机交互意图识别的准确性。近年来,经颅聚焦超声(tFUS)技术因其毫米级空间分辨率和非侵入特性成为研究热点,但早期研究需移除部分颅骨,且存在焦域能量不足、定位不稳定等问题。针对这些挑战,基于真实头模和128阵元相控阵的研究团队构建了三维经颅多源偶极子定位解码系统。该研究创新性地采用国际脑磁图(ICBM)152模板衍生的纽约头模,通过k-Wave工具箱建立声场数值模型,结合时间反转(TR)相位调控方法补偿颅骨
来源:Cyborg and Bionic Systems
时间:2025-04-11
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视觉整合缺陷与精神病的关联:超越精神分裂症诊断的新发现
在精神健康领域,精神分裂症一直是备受关注的难题。它虽然患病率相对较低,但却严重影响患者的生活,是导致全球残疾的重要因素之一。患者常伴有多种症状,其中认知障碍尤为突出,会在多个认知和感知领域表现出功能异常,极大地影响日常生活。目前,针对精神分裂症相关神经认知功能障碍的治疗进展缓慢,一个重要原因是缺乏有效的临床评估工具。这些工具难以精准评估精神分裂症患者特有的感知和认知功能变化。而视觉感知功能的研究,成为了探索精神分裂症奥秘的一个关键方向。视觉感知功能受损在精神分裂症患者中很常见。视觉整合,作为视觉感知的重要环节,指的是将低级视觉特征(如局部边缘、亮度、运动信号)组合成更大、更复杂的整体感知的过程
来源:Schizophrenia
时间:2025-04-11
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综述:黄芪多糖、皂苷及黄酮类成分的植物化学与药理学研究进展及其未来治疗应用前景
植物学特征与营养价值黄芪(Astragali Radix)作为中国传统药食同源植物,其干燥根具有悠久的民族医药应用历史。其形态特征表现为圆柱状根茎,表面淡黄色至棕褐色,断面呈纤维性。现代分析表明,黄芪富含蛋白质、氨基酸及微量元素,为其营养与药用价值奠定基础。活性成分的化学特性与提取技术多糖(Polysaccharides, PS):黄芪多糖主要由葡萄糖、半乳糖及阿拉伯糖组成,分子量范围103–106 Da。热水提取结合乙醇沉淀法为其经典分离手段,后续可通过DEAE纤维素柱层析进一步纯化。皂苷(Saponins, SA):以环黄芪醇型(Cycloastragenol)为代表的三萜皂苷是主要活性组
来源:Phytochemistry Reviews
时间:2025-04-11
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后颅窝牵张成骨术(PCVD)在综合征性颅缝早闭中的功能优化:体积、静脉、矢量与功能预后的精准策略
研究者针对综合征性颅缝早闭患儿,系统探索了后颅窝牵张成骨术(Posterior Cranial Vault Distraction, PCVD)的精细化策略。通过临床评估结合多维CT、MRI快速扫描协议及睡眠监测等多模态数据,采用个性化截骨方案——包括眶上(Supratorcular)与眶下(Subtorcular)入路(8例 vs 29例),并设计后向水平(28例)或后向下(9例)牵张矢量。创新性应用骨瓣开窗术(Barrel Staving)处理狭窄骨缝(非人字缝),并行~2 cm静脉减压颅骨切除术(24例)。37例患儿(4-204月龄)术后平均颅内容积提升186±42.67 cm3(18例
来源:Child's Nervous System
时间:2025-04-11
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肩袖后上部分不可修复性撕裂的肌腱转移治疗方案:探索与意义
背阔肌转移(LDT)和下斜方肌转移(LTT)已被证实是保留关节的合适治疗方案,可恢复肩袖后上部分功能不全患者的主动外旋能力和肌力平衡。该手术适用于 65 岁以下、外旋假性麻痹且无相关关节病变(Hamada 分期≤2)的活跃患者。尽管 LDT 研究广泛且长期效果良好,但手术要求高、学习曲线平缓,对患者依从性要求较高。从解剖学角度看,LTT 能更好地代偿肩袖后上部分,其合力向量与天然冈下肌几乎平行。LTT 术后短期至中期临床效果显著,能改善肩关节活动范围、功能评分并缓解疼痛。与 LDT 相比,关节镜辅助的 LTT 在至少 2 年随访后,功能评分更高、主动外旋能力更强,骨关节炎进展也更慢。最近,中斜
来源:Arthroskopie
时间:2025-04-11
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膝关节局部金属表面置换术:治疗局限性软骨缺损的安全替代方案
摘要背景:当膝关节出现局限性软骨或骨软骨病变((osteo)chondral lesions)时,局部金属表面置换术(Small Implant)是否比传统部分膝关节置换术更具优势?手术技术:通过微创关节切开术(mini-arthrotomy)将假体植入股骨髁(femoral condyle)或滑车(trochlea)区域。假体分为两类:多尺寸标准化假体和患者定制化假体(含配套器械)。两种假体均允许术后即刻完全负重,且不影响关节活动度。结果:中期随访显示,在严格遵循禁忌症的前提下,该技术临床效果良好,并发症及翻修率低,但长期疗效仍需进一步观察。结论:对于存在生物软骨修复禁忌症的局限性(骨)软骨
来源:Arthroskopie
时间:2025-04-11
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综述:南部非洲蚊媒黄病毒:登革热病毒与西尼罗河病毒的回顾
引言:蚊媒黄病毒的公共卫生威胁在非洲南部的广袤土地上,以伊蚊和库蚊为媒介的黄病毒属(Flavivirus)病原体正悄然构成重大健康隐患。登革热病毒(DENV)与西尼罗河病毒(WNV)作为典型的单股正链RNA病毒(基因组约11kb),通过复杂的生态传播链在鸟类-蚊虫-人类之间循环。值得注意的是,人类作为终端宿主时,病毒血症水平往往不足以感染新的蚊媒,这种生物学特性深刻影响着疾病的传播动力学。西尼罗河病毒的流行病学图谱1937年乌干达西尼罗地区首次发现的WNV,其谱系2(Linage 2)已在南部非洲演变为具有显著神经侵袭性的毒株。南非1954年的血清学研究首次证实本地传播,随后1974年卡鲁地区
来源:VirusDisease
时间:2025-04-11
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综述:赌博障碍中的执行功能:基于神经心理学证据的元分析
一、引言赌博障碍(Gambling Disorder,GD)被收录于《精神障碍诊断与统计手册(第五版修订版)》(DSM-5-TR)的 “物质相关及成瘾障碍” 部分的 “非物质相关障碍” 子部分,全球约 1.29% 的人口患有 GD,2.43% 处于中度风险状态。参与赌博活动的个体可分为健康 / 社交赌徒、问题赌徒和病态赌徒,其中问题和病态赌徒在认知功能上存在差异,病态赌徒的参与程度更严重,可能出现认知或行为功能障碍。鉴于这些明显的缺陷,多项研究对赌徒的认知功能展开调查,发现他们常表现出冲动性增加、对损失不敏感等情况。而执行功能(Executive Function,EF)缺陷可能是导致这些行为
来源:Journal of Gambling Studies
时间:2025-04-11
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NEURD:开启神经连接组学研究新篇,助力解析大脑微观奥秘
在神经科学领域,随着科技发展,如今已步入毫米级电子显微镜成像时代,能以纳米级分辨率收集数据。像 Machine Intelligence from Cortical Networks(MICrONS)联盟发布的小鼠视觉皮层数据集,以及哈佛大学团队发布的人类颞叶重建数据集,这些大规模的电子显微镜重建数据,为研究神经形态和突触连接性带来了前所未有的机遇。然而,这些数据存在诸多问题。自动分割方法虽能精确重建细胞,但会产生合并和分裂错误,后续仍需人工校对;而且神经元复杂的 3D 网格包含丰富形态信息,提取这些特征却困难重重,现有工具需拼凑成定制工作流程,耗费大量精力。为解决这些难题,来自美国贝勒医学院