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  • 脑深部电刺激改善帕金森病患者双任务行走的神经肌肉协同模式研究

    在日常生活中,我们常常需要同时执行多项任务,比如一边走路一边交谈,或者一边穿越繁忙的街道一边查看手机信息。这种同时进行运动和认知活动的场景,被称为"双任务"(dual-task)。对于帕金森病(Parkinson's Disease, PD)患者而言,双任务行走却是一项巨大的挑战。由于疾病导致大脑多巴胺能神经元退变,PD患者往往需要投入更多的注意力资源来维持步态平衡,当同时进行认知任务时,有限的注意力资源需要在运动和认知任务之间分配,容易导致双任务干扰(dual-task interference),增加跌倒风险。传统上,临床医生主要关注PD患者在单一任务下的运动功能改善,而对于脑深部电刺激(

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 婴儿痉挛症复发机制新探:基于NA-MEMD的跨通道相位-幅值耦合与脑网络拓扑分析

    在婴儿神经系统发育的早期阶段,一种名为婴儿痉挛症(Infantile Epileptic Spasms Syndrome, IESS)的年龄特异性癫痫综合征可能悄然出现。这种疾病不仅表现为频繁的癫痫性痉挛发作和高度失律脑电图模式,更对患儿的认知和行为发展构成严重威胁。尽管促肾上腺皮质激素(ACTH)被广泛用作一线治疗方法,但近半数患者在初始发作控制后仍会经历复发,这成为临床实践中亟待解决的难题。目前,基于脑电图(EEG)的BASED(Burden of Amplitudes and Epileptiform Discharges)评分量表虽被用于评估复发风险,但其依赖主观判读,迫切需要更客观、

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 面向手部假体多模态反馈的混合刺激系统:一项提升截肢者感知功能的初步评估

    当我们伸手去拿一杯水时,我们不仅能看到手的位置,还能“感觉”到手指的弯曲程度、手腕的旋转角度,以及指尖接触杯壁时的压力和滑动。这种精细的、多模态的体感反馈是生物手与生俱来的能力,它让我们能够自信、流畅地与周围环境互动。然而,对于数百万的上肢截肢者而言,这种自然的感官通路被切断了。尽管现代肌电假体在恢复运动功能方面取得了长足进步,能够通过肌肉信号控制假手完成各种动作,但假体本身却像一个“感官黑洞”——它无法将抓握的力度、物体的远近、手部的姿态等信息反馈给使用者。这种感官的缺失不仅大大增加了使用假体时的认知负荷,让每一个简单的抓取动作都变得小心翼翼,也削弱了使用者对假体的归属感和自信心,甚至可能与

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 基于肌骨仿真的盂肱关节稳定性建模:一项与体内接触力测量的验证研究

    肩关节作为人体活动范围最大的关节,其稳定性维持一直是个复杂的生物力学难题。盂肱关节(Glenohumeral Joint, GH)的解剖结构特殊——肱骨头如同一个高尔夫球放置在小小的球座上,这种浅碟状的关节盂仅能覆盖肱骨头表面积的三分之一。这种结构在赋予肩关节极大活动度的同时,也使其成为人体最容易发生脱位的关节之一。在临床实践和生物力学研究中,准确评估肩关节稳定性对理解肩部损伤机制、优化手术方案以及设计康复策略都至关重要。然而,传统的肌骨系统仿真方法在解决肌肉冗余问题时存在明显局限:预测的肩关节接触力往往偏离关节盂的生理范围,甚至直接指向关节盂边缘之外,这与实际的生物力学原理相悖。问题的核心在

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 基于控制力矩的液压假肢膝关节设计:实现可调支撑期屈曲以改善步态对称性

    在全球下肢截肢者数量持续增长的背景下,液压假肢膝关节因其对行走速度的自适应性和成本优势,成为发展中国家活跃型经股骨截肢者的理想选择。然而,传统液压膝关节普遍采用地面反作用力(GRF)控制机制,其典型的双峰特性(M型曲线)会导致支撑早期出现轻微屈曲,不仅引发步态不自然和不对称问题,还可能因末期支撑阶段的意外锁定增加跌倒风险。更严重的是,现有技术难以实现与非残疾人群相当的支撑期膝关节屈曲幅度(通常为10°-20°),这种功能缺失会加剧健侧膝关节负荷,长期可能引发骨关节炎等二次健康问题。针对这一技术瓶颈,由朱拉隆功大学Jiranut Manui领衔的研究团队在《IEEE Transactions o

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 基于可穿戴传感器的卒中上肢运动功能评估:两种运动分割策略的临床转化比较

    引言:从临床困境到技术破局卒中作为全球致残率最高的神经系统疾病之一,每年导致数百万人面临上肢运动功能障碍的挑战。传统临床评估工具如Fugl-Meyer上肢评估(FMA-UE)和Wolf运动功能测试(WMFT)虽被广泛使用,却存在耗时耗力、依赖专业评估者、难以频繁实施等局限,严重制约了康复治疗的个性化调整。这一临床痛点催生了基于可穿戴传感器的自动化评估技术,其中通过分析惯性测量单元(IMU)数据解析运动行为特征的"运动分割"方法尤为引人注目。然而,该领域长期存在两种理论分歧:一种主张通过胸骨传感器辅助的解剖分割法,将运动分解至人体解剖轴系;另一种则推崇仅需单腕传感器的线性分割法,专注于识别直线运

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 机器人阻力步态训练结合自我意识生物反馈改善脑瘫成人足部滚动功能的创新研究

    脑瘫(Cerebral Palsy, CP)作为一种非进行性神经系统障碍,常导致患者出现蹲伏步态(crouch gait)和足部滚动机制异常。传统康复训练虽能改善整体步态模式,但对足部滚动——即足跟摇滚(heel rocker)、踝关节摇滚(ankle rocker)和前足摇滚(forefoot rocker)这一系列支撑相关键动作链的关注不足。更严峻的是,现有机器人辅助训练的效果往往难以迁移到日常行走场景,而针对成年CP患者的干预研究尤为匮乏。为破解这些难题,研究团队在《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engine

    来源:IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering

    时间:2025-11-25

  • 蛋白质组学分析揭示乳酸脱氢酶A在脊髓损伤后血管修复和功能恢复中的作用

    脊髓损伤(SCI)会引发复杂的病理连锁反应,包括内皮细胞功能障碍和血管退化。在本研究中,我们采用了无标记定量蛋白质组学技术来分析损伤后的脊髓组织,并识别出发生改变的分子通路。蛋白质组学分析发现,乳酸脱氢酶A(LDHA)在损伤后第7天(DPI-7)显著上调,且可能是血管内皮生长因子(VEGF)- VEGFR2信号通路的调控因子。使用FX-11药物抑制LDHA会导致内皮细胞氧化应激增加、细胞增殖减少、血管生成受损以及损伤中心的神经元损伤加重。这些结果表明,LDHA在损伤条件下起到代谢调节作用,有助于内皮细胞的存活。值得注意的是,全身性乳酸治疗能够抵消LDHA抑制带来的负面影响,并促进SCI后的功能

    来源:ACS Chemical Neuroscience

    时间:2025-11-25

  • 利用荧光电压和钙指示蛋白在视网膜退化型rd1盲鼠中成像视网膜神经节细胞的电活动

    为了理解视网膜网络,识别视网膜神经元之间的功能连接至关重要。为此,利用荧光指示蛋白来成像神经元活动是一种很有前景的方法,可以同时测量电路不同区域的神经元活动。在这项研究中,我们使用了基因编码的指示蛋白——Bongwoori-R3(用于电压检测)和GCaMP6f(用于钙检测)——分别在来自光感受器缺失的rd1小鼠视网膜组织的单个视网膜神经节细胞内可视化膜电压和钙动态变化。视网膜电压成像能够显示电流诱发的体细胞尖峰以及亚阈值电压变化,而钙成像则显示了电流脉冲在视网膜神经节细胞中引发的钙浓度变化。这些结果表明,荧光蛋白传感器与高速成像技术的结合能够以细胞级精度和毫秒级分辨率对电活动进行成像。因此,我

    来源:ACS Chemical Neuroscience

    时间:2025-11-25

  • 利用荧光寿命成像技术,通过ASAP型基因编码电压指示剂实现绝对膜电位记录

    生物膜电位(Vm)作为细胞电生理活动的核心参数,其非侵入性检测技术对揭示细胞功能与疾病机制具有重要意义。传统电生理学方法存在组织损伤大、成像速度慢等缺陷,而光学检测技术凭借高时空分辨率成为替代方案的重要发展方向。近年来,基于荧光强度(F)变化的基因编码电压指示器(GEVIs)已取得显著进展,但信号漂移、光漂白及浓度依赖性等问题仍制约着绝对Vm值的精准测定。本研究创新性地采用荧光寿命成像技术(FLIM),通过分析多种ASAP家族GEVIs的电压依赖性荧光寿命(τlt),筛选出适用于生理电位范围的高性能传感器rEstus-NI,并成功应用于原代细胞及癌症细胞的膜电位动态监测。在实验方法设计上,研究

    来源:ACS Chemical Neuroscience

    时间:2025-11-25

  • 综述:海马体和大脑皮层在统计学习中的作用

    Irene Zhou|Nicholas B. Turk-Browne耶鲁大学心理学系与吴泽学院,100 College Street,New Haven,06510,CT,美国人类大脑擅长从环境中提取规律性信息,使我们能够适应性地行动并做出预测。近年来,关于这种统计学习的神经基础的研究因所研究的脑机制以及规律性的时间和模式不同而有所分歧。一部分文献关注皮层区域中神经振荡与快速听觉序列的同步现象;另一部分文献则研究海马体中神经表征对较慢视觉序列的相似性变化。通过整合这些研究,我们发现了海马体在处理时间变异性方面的潜在作用,并探讨了海马体-皮层相互作用如何支持统计学习。引言生活中充满了丰富、复杂且

    来源:Current Opinion in Neurobiology

    时间:2025-11-25

  • 脂质组学揭示脂多糖诱导的认知障碍中脂质代谢的紊乱

    本文探讨了脓毒症相关脑病(sepsis-associated encephalopathy)对小鼠脑区脂质组的影响,以及抗炎药物米诺环素(minocycline)在改善这些影响方面的潜在作用。脓毒症是一种由感染引发的全身性炎症反应,可能导致多个器官功能障碍,甚至危及生命。近年来,研究发现脓毒症不仅影响身体其他器官,还对中枢神经系统(CNS)造成显著损害,其中脓毒症相关脑病是临床上常见的并发症之一,与长期认知功能障碍密切相关。然而,目前对脓毒症相关脑病在脑代谢、认知、学习和记忆能力方面的病理生理机制仍存在许多未解之谜。本文通过非偏倚的脂质组学分析方法,结合行为学实验,揭示了脓毒症如何影响不同脑区

    来源:Brain Research

    时间:2025-11-25

  • 在没有先兆的偏头痛患者中,纹状体-皮质网络的功能整合和有效连接存在异常,并与神经递质系统相关:一项静息态功能性磁共振成像(fMRI)研究

    研究揭示了无先兆偏头痛(Migraine without aura, MWoA)患者在发作间期大脑功能整合和有效连接的异常,以及这些异常与神经递质系统失衡之间的关系。MWoA是一种常见的神经系统疾病,全球范围内被认为是第二大导致残疾的疾病,其影响深远。研究表明,MWoA患者的脑功能异常可能不仅限于发作期,也可能在发作间期持续存在并进一步发展,这提示我们对偏头痛的神经影像学机制进行深入研究的重要性。### 1. 研究背景MWoA与异常的皮下/皮层网络活动及神经递质调节紊乱密切相关。然而,目前对MWoA患者在发作间期功能整合的改变以及大脑网络间信息流的模式仍不清楚。MWoA被认为是一种大脑的感官处

    来源:Brain Research

    时间:2025-11-25

  • 揭示纳米姜黄素在大鼠前额叶皮层和海马区慢性应激诱导的神经元损伤发病机制中的作用

    本研究探讨了纳米型姜黄素对慢性应激导致的大脑损伤,尤其是海马体和前额叶皮层的神经元损伤的保护作用。应激已被确认为神经退行性疾病的主要诱因之一,它会影响大脑的关键区域,如海马体和前额叶皮层,这些区域在学习、记忆和情绪调节中起着重要作用。而姜黄素作为一种天然物质,因其具有抗氧化、抗菌和抗炎等多种生物活性而受到关注,但其脂溶性特征限制了其应用。因此,研究团队通过实验观察纳米型姜黄素对慢性应激引发的神经损伤的影响,并评估其对认知功能的改善效果。研究采用了24只成年雄性Wistar大鼠,将其随机分为三组:对照组、应激组和应激加纳米姜黄素组。对照组未接受应激处理,每天接受2毫升的生理盐水;应激组在14天内

    来源:Brain Research

    时间:2025-11-25

  • 持续性肩部抬高姿势:一种功能性运动障碍的表型特征与诊疗新识

    在运动障碍疾病的诊疗中,一些看似典型的症状背后可能隐藏着未被充分认识的病理机制。持续性肩部抬高姿势(Sustained Shoulder Elevation Posture, SSEP)便是这样一种容易被误诊为肌张力障碍(dystonia)或创伤后运动障碍的临床表现。患者常表现为单侧肩部异常抬高,伴有疼痛和功能受限,但缺乏典型肌张力障碍的特征性动作(如缓解动作、镜像现象),且对常规治疗反应不佳。这种病症长期被归类于“固定性肌张力障碍”(fixed dystonia)或“创伤后颈肌张力障碍”的范畴,但其本质与治疗策略一直存在争议。为厘清SSEP的临床特征与病因,意大利研究团队在《Brain Co

    来源:Brain Communications

    时间:2025-11-25

  • 综述:体力活动期间骨骼肌与大脑之间的相互作用——探索表观遗传机制

    近年来,科学研究越来越关注肌肉与大脑之间的相互作用在代谢调节中的关键作用,尤其是在2型糖尿病和肥胖人群中。这种复杂的双向交流机制,被称为肌肉-大脑轴,涉及到由骨骼肌分泌的多种肌因子(myokines)的释放和其对大脑功能的影响。肌因子是骨骼肌在运动过程中产生的蛋白质激素,它们不仅影响肌肉本身的生理状态,还能够穿越血脑屏障,调节大脑的神经可塑性、记忆形成以及情绪调节等关键功能。这些分子信号的释放与运动类型、强度和持续时间密切相关,并且在不同生理状态下可能表现出不同的作用机制。在健康个体中,运动已被证明能够显著改善肌肉功能,同时促进大脑健康。例如,有研究表明,长期的有氧运动和抗阻训练能够增强骨骼肌

    来源:Epigenetics

    时间:2025-11-25

  • 牛奶/乳制品中的生物活性化合物及其在生命关键阶段对健康的价值:其功能超越了单纯的营养供给

    摘要 本综述旨在强调牛奶中多种成分所具有的关键生物活性功能,这些功能有助于降低人在生命关键阶段的健康风险。这些功能无法仅通过传统的营养供应估算来充分解释。文章探讨了牛奶脂肪球膜(MFGM)中的神经节苷脂对新生儿神经发育的益处,以及牛奶蛋白通过刺激胰岛素样生长因子-1(IGF-1)来促进儿童生长的作用。牛乳中的外泌体及其所含的miRNA具有生物利用性,一项动物研究表明它们能够促进胎盘发育并提高胚胎存活率。在骨骼健康方面,文章分析了酪蛋白胶束向胃肠道输送钙(Ca)、磷(P)和镁(Mg)的独特作用。所谓的乳制品基质以及某些牛奶蛋白中的肽类物质所具有的降压作用,可能是抵消饱和脂肪酸(SFA)对心血管

    来源:Proceedings of the Nutrition Society

    时间:2025-11-25

  • 胶质瘤细胞是否通过表观遗传变化重新连接神经回路?对人类前额叶皮层中参与神经元-胶质瘤相互作用的基因进行DNA甲基化分析

    摘要已知胶质瘤会与附近的神经元建立连接,这有助于推动其自身的生长。然而,这些肿瘤细胞在分子层面上如何适应并融入神经回路尚不明确。我们研究了DNA甲基化变化是否可能起到作用,重点关注那些支持神经元与胶质细胞之间通信的基因。我们分析了来自额叶的302个胶质瘤样本的DNA甲基化情况,并将其与261个正常脑样本进行了比较,使用的是Illumina 450K基因阵列。根据这些数据,我们重点关注了70个参与星形胶质细胞-神经元信号传导的基因。我们的分析考虑了年龄、性别、种族和细胞类型组成等因素,并应用了多重检验校正(FDR < 0.01)对显著位点进行了富集分析。我们发现了528个甲基化程度存在显著差异的

    来源:Journal of Molecular Neuroscience

    时间:2025-11-25

  • Irilone和Lupinisoflavone C作为潜在的植物基S1PR1调节剂在多发性硬化症中的神经免疫调节作用:来自分子对接和动力学的见解

    摘要S1PR1基因编码鞘氨醇-1-磷酸受体1,这是一种属于G蛋白偶联受体(GPCR)家族的受体,在内皮细胞中高度表达。S1PR1蛋白在调节细胞迁移、维持血管完整性以及通过激活下游效应器(包括RAC1、SRC、PTK2/FAK1和MAP激酶)来介导神经信号传导方面发挥着关键作用。它在神经炎症和中枢神经系统(CNS)稳态中的重要作用,使S1PR1与神经退行性疾病的病理生理机制相关联,尤其是多发性硬化症(MS)。S1PR1的过度激活可引发慢性炎症、神经元损伤和突触功能障碍,从而促进疾病进展。鉴于其在神经免疫调节中的核心作用,S1PR1成为治疗MS的一个有吸引力的靶点。本研究采用计算机模拟方法,从IM

    来源:Journal of Molecular Neuroscience

    时间:2025-11-25

  • 生酮饮食通过激活CREB通路特异性改善雌性APOE4阿尔茨海默病模型小鼠的记忆功能

    当谈及阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)的遗传风险因素时,载脂蛋白E ε4等位基因(apolipoprotein E ε4 allele, APOE4)无疑是最重要的角色。这一基因变异使得携带者患病风险显著增加,尤其对女性影响更为突出——数据显示,70岁女性APOE4携带者的AD风险相较于非携带者升高约4倍,而男性风险升高约3倍。在全球范围内,约有3400万美国女性和7500万欧洲女性携带APOE4基因,面临更高的AD患病风险。值得注意的是,APOE4携带者在出现临床症状前数十年就已表现出大脑葡萄糖代谢缺陷,这提示能量代谢障碍可能是AD发病的重要机制。面对这一严峻挑

    来源:GeroScience

    时间:2025-11-25


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