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  • 利用卷积神经网络进行的高效材料2D骨骼结构设计

    该研究提出了一种基于卷积神经网络(CNN)和图像处理技术的结构优化框架,旨在解决传统方法计算效率低、难以满足工程规范的问题。通过结合分层训练和特征提取算法,研究实现了六倍于传统方法的效率提升,同时确保生成的钢结构设计符合欧洲规范EN 1993-1-1。### 背景与问题结构优化在工程中具有重要地位,但传统方法存在两大痛点:一是基于迭代计算的耗时问题,二是生成的设计方案难以直接满足工程规范要求。现有研究多聚焦于拓扑优化或单一成员尺寸优化,而未能同时解决布局优化、成员尺寸标准化及合规性验证等综合问题。### 方法创新研究团队构建了三阶段协同优化体系:1. **分层生成网络(CNN64 + CNN5

    来源:Materials Today Communications 

    时间:2025-12-01

  • 女性中的注意力缺陷多动障碍(ADHD):关于不同激素生命周期阶段症状的调查结果

    本研究针对女性多动症(ADHD)患者在不同激素生命周期阶段症状变化进行了系统性调查,揭示了性激素波动与ADHD症状的关联性。研究团队通过在线问卷收集了600名符合条件的女性样本数据,采用跨断面研究设计,结合成人ADHD自评量表(ASRS)和抑郁焦虑压力量表(DASS-21)进行多维度评估。核心发现显示,女性ADHD患者的症状表现与性激素周期存在显著关联,特别是在产后期、更年期和月经周期后半段(黄体期)症状明显加重。### 研究背景与意义ADHD作为神经发育障碍,其女性患者常面临诊断滞后和误诊率高的问题。现有研究多聚焦于儿童期症状,而女性在青春期、孕期、哺乳期及更年期的激素波动对ADHD症状的影

    来源:Journal of Psychiatric Research

    时间:2025-12-01

  • 电针通过rACC-vlPAG神经回路缓解神经性疼痛和长期认知障碍

    慢性疼痛与认知功能障碍的关联性及其电针干预机制研究一、研究背景与意义慢性疼痛患者中约54%伴随认知功能损害,表现为注意力缺陷、执行功能障碍和反应迟缓等特征。这种身心共病现象不仅影响患者生活质量,更给临床治疗带来双重挑战。电针疗法作为中医特色疗法,在缓解疼痛和改善认知方面已展现显著效果,但其作用机制尚不明确。本研究通过构建神经性疼痛模型,结合钙成像技术和化学遗传学手段,系统探究前扣带回皮层(ACC)与脑干腹侧旁正中灰质(vlPAG)之间的神经环路机制,为揭示电针的身心双重调节作用提供科学依据。二、实验设计与方法创新研究采用雄性SD大鼠构建慢性神经性疼痛模型,通过坐骨神经损伤(SNI)模拟临床中常

    来源:Journal of Psychiatric Research

    时间:2025-12-01

  • 共病心理病理症状在自闭症特征与幸福感及神经认知功能之间的关系中起到了中介作用

    该研究聚焦于自闭症特质与共病心理病理学症状对主观幸福感及神经认知功能的关联机制。通过整合心理学评估与神经影像学技术,研究揭示了自闭症特质通过引发多种心理病理学症状,间接影响个体功能状态的核心路径。以下从研究背景、方法创新、核心发现及理论启示四个维度进行解读。研究背景方面,自闭症谱系障碍(ASD)作为神经发育障碍的典型代表,其特质在普通人群中呈连续分布特征。已有证据表明自闭症特质与情绪调节困难、执行功能受损存在显著关联,但具体作用机制存在争议。传统研究多孤立考察自闭症特质的影响,而忽视共病心理病理学症状的调节作用。这种局限性导致部分研究发现即使控制ADHD或抑郁焦虑症状,自闭症特质仍与认知功能下

    来源:Journal of Psychiatric Research

    时间:2025-12-01

  • 基于DNN的MoM-GANs对受污染数据分布估计的统计保证

    本文提出了一种结合中位数-均值估计(MoM)与生成对抗网络(GAN)的混合方法——MoM-GAN,旨在解决数据污染问题对深度学习模型稳定性的影响。研究团队通过构建具有ReLU激活函数的深度神经网络,设计了生成器与判别器,并推导了非渐近误差界,为生成对抗网络在污染数据环境下的鲁棒性提供了理论支撑。**核心创新点与理论突破** 1. **方法融合**:首次将MoM估计的鲁棒性优势与GAN的生成能力相结合。传统MoM方法在污染数据下存在估计偏差,而GAN的判别机制通过对抗训练提升模型对异常值的区分能力,二者结合有效抑制了噪声干扰。2. **误差界推导**:建立了基于积分概率度量(IPM)的非渐近误

    来源:Journal of Multivariate Analysis

    时间:2025-12-01

  • 一种用于在线被动电化学阻抗谱测量的框架,适用于实际驾驶条件下的并联电池系统

    电动汽车作为推动全球能源转型的重要载体,其核心动力源锂离子电池的健康状态监测已成为行业研究热点。传统电化学阻抗谱(EIS)检测方法存在显著局限性:首先依赖实验室专用工作站,设备昂贵且操作复杂,难以适应车辆复杂的工况变化;其次,基于主动激励信号(如正弦波或脉冲电流)的检测方式需要车辆电路进行硬件改造,这会大幅增加成本并影响现有系统的可靠性。因此,如何在不改变车辆原有架构的前提下,实现全工况、宽频域的在线阻抗监测,成为制约电池管理系统(BMS)升级的关键技术瓶颈。针对上述问题,该研究团队提出了一套创新性的在线无源EIS(OPEIS)获取框架。其核心突破体现在两个方面:一是建立了覆盖超低频(0.02

    来源:Journal of Cleaner Production

    时间:2025-12-01

  • 利用高维神经网络势能研究(001)方向上水的结构与动态特性

    钴氧化物(Co₃O₄)作为一类重要的过渡金属氧化物,因其独特的催化性能和结构特性备受关注。近年来,其在液相氧化反应中的潜力被广泛研究,但界面动态与结构细节仍存在诸多未解之谜。本文通过开发高维神经网络势(HDNNP)并开展纳秒级分子动力学模拟,首次系统揭示了Co₃O₄(001)面两种不同表面终止态(A-和B-终止)与水分子相互作用的原子级机制,为理解氧化物-水界面催化提供了新的理论依据。### 研究背景与意义钴氧化物因其混合价态、可调电子结构和丰富的催化反应活性(如醇氧化、水氧化等),被视为下一代催化材料的重要候选体系。然而,其实际催化性能与表面结构密切相关,尤其是两种主要表面终止态(A-终止以

    来源:ChemCatChem

    时间:2025-12-01

  • Necl1基因缺失会导致啮齿动物出现去甲肾上腺素能功能障碍及类似抑郁的状态:这一跨物种模型通过药物干预得到了验证

    该研究由中国科学院基础医学研究研究所团队主导完成,通过建立神经细胞粘附分子1(Necl1)基因敲除的大鼠和小鼠模型,系统揭示了Necl1蛋白在情感调节中的分子机制。研究团队在Jinfeng Song、Lin Wang等专家的协作下,创新性地采用跨物种比较研究方法,发现不同物种在Necl1基因功能缺失后表现出差异化的行为特征,这为抑郁症和焦虑症的分型研究提供了新的理论依据。研究背景显示,抑郁症作为全球第三大疾病负担,其神经生物学机制尚未完全阐明。尽管已有研究提出单胺假说和脑结构重塑假说,但针对神经粘附分子在情感障碍中的具体作用仍存在知识空白。特别是去甲肾上腺素系统与神经粘附分子的交互作用,尚未形

    来源:Journal of Affective Disorders

    时间:2025-12-01

  • 用于波长复用光加密的可重构分层超表面技术:基于模块化衍射深度神经网络的设计

    本文提出了一种新型模块化衍射深度神经网络(MD²NN)架构,通过整合多波长光调控与分层加密机制,实现了光学信息处理与安全传输的突破性进展。该系统以超表面(metasurface)为核心载体,利用纳米级光子结构阵列构建可编程光学计算平台,为下一代高安全度光学设备提供了创新解决方案。### 技术创新与核心突破1. **模块化架构设计** MD²NN通过分层设计实现了功能解耦与协同增强的双重特性。每个超表面层既可独立重构目标全息图像(如身份码、二维码),又能通过光场耦合形成加密组合(如双重加密密码)。这种模块化结构突破了传统单层D²NN(衍射深度神经网络)的固定功能限制,支持用户按需切换操作

    来源:Advanced Functional Materials

    时间:2025-12-01

  • 综述:个体内部情绪与身体活动之间的关联及其与抑郁症状的关系:一项系统评价和方法学反思

    这篇系统综述通过结构化叙事综合法,探讨了日常身体活动与情绪之间的内在关联,并评估了抑郁症状表对这种关联的调节作用。研究纳入了32项符合条件的观察性纵向研究,覆盖儿童至老年人群(4-65岁),采用电子监测设备(如加速度计)和主观报告(如情绪日记)两种主要数据收集方式。### 核心发现1. **积极情绪的即时性增强** 76.9%的研究显示,身体活动与随后2-3小时内的积极情绪呈正相关。例如,中等强度运动后,参与者对愉悦感和精力充沛感的评分显著提升。这种效应在轻度抑郁患者中尤为明显,其积极情绪变化幅度是健康对照组的1.2倍。2. **消极情绪的复杂关联** 关于身体活动与消极情绪的

    来源:Applied Psychology: Health and Well-Being

    时间:2025-12-01

  • 基于Yager-Dombi范数的反馈式双层层次语言神经网络在生物强化作物优选中的创新应用研究

    在全球粮食安全与营养健康领域,生物强化作物作为一种可持续解决方案正受到越来越多的关注。这些通过遗传改良技术增强必需营养素(如维生素和矿物质)含量的作物,能够显著改善以主食为主的人群的营养状况。然而,面对多种生物强化作物选项,决策者往往陷入选择困境——如何科学评估各作物的营养含量、农艺性能、消费者接受度和环境影响等多重指标,成为制约生物强化技术推广的关键瓶颈。传统决策方法在处理这种涉及语言评价信息和复杂关联关系的多属性决策问题时显得力不从心。正是在这一背景下,发表于《Artificial Intelligence Review》的最新研究提出了一种创新性的解决方案——基于Yager-Dombi范

    来源:ARTIFICIAL INTELLIGENCE REVIEW

    时间:2025-12-01

  • 绘制儿童颅咽管瘤研究的发展脉络:一项文献计量分析

    摘要目的使用经过验证的文献计量学方法来描绘儿童脑瘫(CP)治疗的演变过程,特别关注治疗成功定义、外科手术技术和病理亚型的变化情况。方法设计了一个Web of Science(WoS)查询,以收集所有与儿童脑瘫相关的文章。未以英语发表的文章被排除在研究范围之外。使用了Bibliometrix R工具、VOSviewer以及多种Python软件包来进行文献计量分析。结果WoS查询共找到了2608篇文章,其中2348篇符合纳入标准。这些文章中有90%是在过去27年内发表的。反映了多学科协作管理儿童脑瘫的情况,神经外科、肿瘤学和内分泌学领域的期刊在该领域发表了最多的文章。作者分析显示了广泛的国际和机构

    来源:Child's Nervous System

    时间:2025-12-01

  • 综述:癌症代谢中的神经劫持:从营养物质到细胞器

    神经与癌症之间的代谢串扰传统上,神经周围侵袭(PNI)被视为癌细胞沿神经扩散的被动过程,但近年研究发现,神经元是肿瘤进展的主动合作者。研究表明,前列腺癌细胞与背根神经节(DRG)神经元之间存在双向串扰,肿瘤不仅吸引神经突生长,还增强自身恶性程度[1]。这种模式广泛存在于中枢神经系统(CNS)和周围神经系统(PNS)的各种癌症中,肿瘤通过重塑神经结构、突触重组和神经活动,劫持神经信号以驱动增殖、侵袭和转移[2-11]。神经元与癌细胞之间的动态串扰主要通过三种模式发生:(i)物理接触;(ii)旁分泌信号;(iii)中介细胞介导的间接信号。这些多层次的神经-癌症通信策略共同建立了一个驱动肿瘤进展的双

    来源:TRENDS IN Cancer

    时间:2025-11-30

  • 阿尔茨海默病中默认模式网络功能障碍的神经生理学特征与认知衰退

    阿尔茨海默病(AD)的神经生理学机制研究近年来取得重要进展,尤其在默认模式网络(DMN)的异常激活与连接性方面。本研究通过结合经颅磁刺激(TMS)与脑电图(EEG)的多模态分析方法,系统性地揭示了AD患者DMN功能异常的时空特征及其与认知功能的具体关联,为早期诊断和干预提供了新视角。### 研究背景与核心问题AD的病理特征包括β淀粉样蛋白(Aβ)斑块沉积和磷酸化tau蛋白(p-tau)异常累积,这些病变会破坏神经网络的协同工作。既往研究多依赖静息态功能磁共振成像(rsfMRI),但存在分辨率不足、难以区分局部与全局变化的局限。本研究创新性地采用TMS-EEG技术,通过在外侧顶叶DMN节点(IP

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-11-30

  • 皮质多巴胺能信号传导介导方向性运动的规划

    ### 研究背景与目的 前侧-外侧运动皮层(Anterior-Lateral Motor Cortex, ALM)作为研究方向性运动计划的核心模型,其神经机制仍存在关键问题亟待解决。尽管已有研究揭示了ALM神经元在运动计划中的方向选择性特征(如 contra 偏好),但关于多巴胺(DA)信号如何通过D1受体介导的神经元活动调控这一偏好的机制尚未明确。本研究通过结合纤维光子学、双光子钙成像和光遗传学技术,系统探讨了DA信号与D1R+神经元在ALM中如何协同作用以形成方向性运动计划。### 关键发现 #### 1. **DA信号在运动计划中的动态特征** 实验发现,DA信号在ALM中呈现任务

    来源:SCIENCE ADVANCES

    时间:2025-11-30

  • 外侧缰核功能偏侧化与外周神经机制调控痒觉诱发抓挠的机制解析

    瘙痒是一种令人不快的感官体验,常常引发强烈的抓挠欲望。虽然抓挠能暂时缓解瘙痒,但慢性的过度抓挠会导致皮肤损伤、睡眠障碍甚至焦虑抑郁等严重后果。长期以来,科学家对痒觉信号如何从皮肤传递到大脑已有较多了解,但对于大脑如何感知并控制抓挠行为这一关键问题,仍知之甚少。近年来研究发现,抓挠不仅能带来不适感,还会激活大脑的奖赏系统,产生愉悦感,这或许部分解释了为何抓挠行为容易失控,甚至成瘾。那么,大脑中是否存在一个特定的“刹车”系统,能够在适当的时候抑制抓挠行为,防止其过度呢?发表在《Current Biology》上的这项研究,为我们揭示了答案。为了深入探索这一问题,研究人员综合运用了神经环路追踪、化学

    来源:Current Biology

    时间:2025-11-30

  • 翼龙与近鸟类在飞行演化中的神经解剖学趋同:脑结构揭示脊椎动物飞行的不同演化路径

    2.2亿年前,最早出现的翼龙已然是能够进行动力飞行的爬行动物。约8000万年后,近鸟类恐龙也独立演化出飞行能力,其中一支最终演化为现代鸟类。飞行作为一种复杂的运动模式,不仅需要骨骼系统和体表的特化,更要求神经感觉系统的深刻变革。尽管翼龙和鸟类在飞行机制和身体结构上存在显著差异,但长期以来,科学家们推测它们可能因相似的飞行需求而演化出类似的脑部特征。然而,由于早期翼龙和其近亲类群化石的稀缺,特别是三维保存完好的颅骨材料匮乏,追踪翼龙脑部演化轨迹一直困难重重。翼龙的最近亲类群——被称为翼龙形类的蜥腙类,直到近年才被确认,但其脑解剖学信息仍十分有限。这一知识缺口阻碍了我们对飞行演化中神经解剖学适应机

    来源:Current Biology

    时间:2025-11-30

  • 毫秒级电镜技术揭示人与小鼠大脑皮层突触的超快内吞机制

    人类大脑作为自然界最复杂的生物系统之一,其正常功能依赖于突触间精确的化学信号传递。突触囊泡的循环效率直接决定神经信号的传导质量,然而由于技术限制,科学家们对活体人脑组织中突触动态过程的认知长期停留在推测阶段。传统电镜虽能提供纳米级分辨率的结构信息,却只能呈现静态画面;而电生理记录虽能量化功能指标,却无法直观展示囊泡膜 trafficking 的时空动态。这种"结构-功能"鸿沟使得人类突触的运作机制始终蒙着神秘面纱。为了突破这一技术瓶颈,约翰霍普金斯大学的Shigeki Watanabe团队在《Neuron》杂志发表了一项创新研究。他们巧妙地将电刺激技术与高压冷冻电镜结合,开发出适用于急性脑切片

    来源:Neuron

    时间:2025-11-30

  • 综述:解析脑清除与免疫监视的奥秘

    引言传统神经科学聚焦于神经元与神经网络的研究,而近二十年来,领域逐渐拓展至胶质细胞、睡眠生物学、脑废物清除系统及免疫监视等新兴方向。其中,类淋巴系统的发现颠覆了中枢神经系统(CNS)缺乏淋巴引流的传统认知,揭示了脑脊液通过血管周围间隙(perivascular spaces)流入脑实质、携带代谢废物(如Aβ)排出的动态过程。与此同时,脑膜淋巴管的识别进一步证实了脑与外周免疫系统的直接沟通,标志着"免疫特权"概念的革新。脑清除的机制脑清除涵盖三个关键步骤:脑脊液沿动脉周围间隙流入脑实质、废物在组织间隙的运输,以及流体通过静脉周围间隙或脑膜淋巴管等途径排出。类淋巴系统的核心驱动力包括心脏搏动、呼吸

    来源:Neuron

    时间:2025-11-30

  • 利用跨试次和行为会话的神经相关性提升神经解码性能:多会话低秩模型与行为状态推断

    在神经科学领域,解码神经活动与行为之间的关联一直是核心挑战。传统神经解码方法通常局限于单个试次或会话内的分析,忽视了动物在执行相同任务时神经模式和行为策略在跨试次与会话间存在的系统性关联。这种局限使得解码器难以充分利用大规模神经数据集中的丰富结构,从而限制了解码准确性和可解释性。随着国际脑实验室(IBL)等倡议产生全脑范围的神经记录,开发能够有效利用跨会话共享结构的解码模型变得尤为迫切。为了突破这一瓶颈,Yizi Zhang、Hanrui Lyu、Cole Hurwitz等研究人员在《Neuron》上发表了题为“Exploiting correlations across trials and

    来源:Neuron

    时间:2025-11-30


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