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综述:基于脉冲神经网络的预测编码:综述
这篇综述系统性地探讨了预测编码理论在斯皮克神经元(即离散动作电位神经元)中的实现形式及其在神经形态计算中的应用潜力。研究团队通过理论框架分析与技术实现路径的双重视角,将现有方法划分为三类核心范式:显式误差编码、膜电位动态编码以及隐式突触调整机制。这种分类体系不仅为后续研究提供了清晰的坐标系,更揭示了不同实现路径在神经形态硬件适配性上的本质差异。在理论溯源层面,研究追溯了预测编码从统计学习理论到神经科学模型的演进脉络。早期基于连续激活神经元的模型(如Rao和Ballard的层次生成模型)奠定了预测误差驱动的信息处理框架,而Friston提出的变分贝叶斯框架则拓展了该理论在概率推理中的应用边界。这
来源:Neural Networks
时间:2025-11-27
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MEF2C相关综合征的表观特征识别
摘要神经发育障碍(NEDHSIL)表现为肌张力低下、手部刻板动作和语言能力受损,该病也被称为MEF2C相关障碍或MEF2C单倍基因缺陷综合征(MCHS)。其病因是肌细胞增强因子-2C(MEF2C)基因发生致病性变异。本研究旨在识别NEDHSIL特有的DNA甲基化特征,并探讨其与其它已知甲基化特征的相似性。研究人员对携带MEF2C突变的患者及其对照组进行了全基因组DNA水平分析,发现了差异性甲基化的CpG位点。通过生物信息学分析,研究人员开发出一种分类器,该分类器基于EpiSign知识数据库中的对照组数据及其他已知甲基化特征障碍进行了训练。该分类器在识别NEDHSIL样本方面表现出较高的准确性、
来源:European Journal of Human Genetics
时间:2025-11-27
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当一个经常被提示的响应集合很少被其他替代方案取代时,对响应执行的抑制控制
摘要本研究探讨了在频繁出现的反应偶尔被替代为另一种反应时,对反应执行的抑制控制机制。健康参与者会反复根据一个频繁出现的虚假提示(虚假试验)产生单手或双手运动反应。偶尔,会呈现一个信号提示,指示执行另一种反应(信号试验)。在虚假试验中,当提示的是单手反应时,未被提示的(对侧)反应发生的概率低于信号试验中的概率。这表明对不频繁出现的反应的主动抑制作用比对频繁出现的反应更强烈。当潜在的反应集合数量较多时,由虚假提示指示的反应的反应时间会更长。这表明,由于主动抑制所需的信息处理量增加,对频繁出现的反应的主动延迟现象会更加明显。当参与者偶尔不执行频繁出现的双手反应中的单手动作时,反应时间也会增加。这表明
来源:Experimental Brain Research
时间:2025-11-27
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综述:在行动与感知的参照控制理论背景下,协同作用及其他相关行为
摘要当被放置在平坦表面上时,脊髓损伤的青蛙的后肢能够产生精确的擦拭反射,以清除前肢上的一小片浸有弱酸溶液的纸。通过被动改变前肢的位置,可以调整身体图式以及皮肤刺激物相对于身体的坐标,但青蛙仍然能够多次有效地清除刺激物并准确擦拭受影响的皮肤区域。同样,健康的人类尽管手臂运动存在较大差异(导致锤子运动轨迹的变化,这是伯恩斯坦提出的协同作用示例),仍能保持敲击动作的精确性。本文提出了对这些协同作用背后的神经机制的解释,这些机制此前尚未被揭示。这一解释是基于“参照控制理论”(Reference Control Theory, RCT)提出的,该理论是对“平衡点假说”(Equilibrium-Point
来源:Experimental Brain Research
时间:2025-11-27
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新冠后遗症引起的疲劳与住院后大脑皮层厚度减薄有关
本研究通过多中心、前瞻性队列设计,系统探究了住院COVID-19患者脑结构改变及其与长期疲劳和认知功能的关联性。研究纳入了57例住院患者及57例匹配的健康对照者,采用高分辨率T1加权MRI进行脑皮质厚度和基底节区体积分析,并借助蒙特利尔认知评估量表(MoCA)和疲劳严重程度量表(FSS)评估认知功能与疲劳症状。### 脑结构改变特征1. **皮质厚度显著降低** 患者组在颞叶、海马旁回等区域皮质厚度较对照组降低(p<0.05,FDR校正)。其中颞叶前部(涉及嗅觉处理)和边缘系统(如前扣带回)的厚度减少尤为显著。这种改变与急性期病情严重程度呈正相关,重症患者(需机械通气)的皮质变薄程度更
来源:Annals of Clinical and Translational Neurology
时间:2025-11-27
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青少年亨廷顿病:时机至关重要
在Schultz等人撰写的社论《青少年亨廷顿病:时机至关重要》(“Juvenile Huntington Disease: Timing Is Everything”)1中,第三段的第四句话应修改为:“与成人发病(AOHD)相比,儿童期发病的JOHD患者出现神经认知症状的比例(47.50%)显著更高,而青少年期发病的JOHD患者出现精神症状的比例(47.12%)也更高(成人发病组中神经认知症状为15.0
来源:Neurology
时间:2025-11-27
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围手术期脑健康:问题的范围与神经科医生的作用
摘要在本文中,我们重点关注了神经学领域一个相对较少被研究的课题——围手术期脑健康。在回顾了该问题的范围后,我们呼吁神经学家加入多学科合作,共同努力降低围手术期中风、认知障碍和死亡率的发生率,并提出了实现最佳围手术期脑健康所需的行动路线图。
来源:Neurology
时间:2025-11-27
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多发性硬化症中脑脊液Kappa-游离轻链与皮质和脑室周围脑损伤的关联
多发性硬化症患者κ-FLC水平与MRI脑损伤指标的关联性研究κ-FLC(κ型游离轻链)作为评估中枢神经系统免疫活性的新型生物标志物,近年来在多发性硬化症(MS)诊断和预后评估中受到广泛关注。本研究通过系统性分析脑MRI影像特征与κ-FLC浓度的关联,揭示了该生物标志物在反映神经炎症和结构损伤方面的临床价值。研究背景显示,κ-FLC通过定量检测血脑屏障渗透性免疫球蛋白G合成水平,展现出与经典诊断指标 oligoclonal bands(OCBs)相似的临床敏感性。但现有研究多聚焦于横断面数据,对κ-FLC与MRI时间序列参数的关联机制尚未完全阐明。特别是对于病变分布的空间异质性及其与免疫活性的空
来源:Neurology
时间:2025-11-27
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童年时期的疼痛会改变中枢杏仁核中表达促肾上腺皮质激素释放因子的神经元的兴奋性,并在青春期引发应激诱导的过度敏感反应
新生儿重症监护室(NICU)中的医疗干预可能对婴幼儿神经系统发育产生长期影响。研究表明,重复性疼痛刺激(如常规采血操作)会导致早产儿和健康足月儿出现痛觉过敏,这种状态可能通过中央杏仁核(CeA)中表达促肾上腺皮质激素释放因子(CRF)的神经元介导。CeA不仅是情绪反应的重要中枢,还参与痛觉的整合,其内源性CRF系统通过调节神经活动影响痛觉和焦虑反应。早期生活疼痛经历(如NICU中的反复穿刺)会导致CeA-CRF神经元数量在青少年期显著减少,同时这些神经元在急性期表现出异常兴奋性。实验采用"两次打击"模型:首次在出生后第1-7天进行模拟NICU的重复性机械疼痛刺激,第二次在青少年期通过恐惧条件反
来源:Frontiers in Behavioral Neuroscience
时间:2025-11-27
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一个多模态MRI框架,利用机器学习技术来检测帕金森病早期认知障碍的迹象
帕金森病(PD)患者认知障碍的早期检测机制研究帕金森病作为全球最常见的神经退行性疾病之一,其认知障碍的早期干预具有重要临床价值。本研究通过整合结构MRI与功能MRI数据,结合临床特征构建机器学习模型,实现了对PD患者认知状态的高效分类。研究团队采用SVM算法对38例PD患者的影像数据进行多维分析,揭示了结构脑萎缩与功能网络连接异常的协同作用机制。一、研究背景与意义PD患者中约50%会在确诊后十年内出现认知功能衰退,表现为执行功能与空间定向能力下降。值得注意的是,约30%的PD患者会经历从轻度认知障碍(MCI)到痴呆的进展过程。当前临床评估主要依赖MoCA量表,但存在文化适应性差、难以量化脑结构
来源:Frontiers in Neuroscience
时间:2025-11-27
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动态的伴侣关系:在双亲草原田鼠(Microtus ochrogaster)中,通过配对学习如何相互关爱
双亲育儿行为的动态调整:草原田鼠父母护理模式的经验学习研究在哺乳动物中,双亲共同育儿的模式相对少见,而草原田鼠(Microtus ochrogaster)作为典型的社会性双亲物种,其育儿行为的动态调整机制一直备受关注。本研究通过追踪110对雄性-雌性田鼠伴侣在连续两胎生育中的护理行为变化,揭示了双亲育儿模式从初始差异到动态平衡的进化适应过程。实验发现父母护理投入存在显著的性别差异与经验依赖性,并通过建立伴侣间护理行为的负相关模型,首次在啮齿类动物中证实了育儿分工的动态补偿机制。一、研究背景与理论框架哺乳动物育儿模式的研究长期存在性别分工的理论争议。人类作为少数的双亲物种,其育儿行为的合作模式可
来源:Frontiers in Behavioral Neuroscience
时间:2025-11-27
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病例报告:帕金森病的深部颈淋巴静脉旁路手术
帕金森病(PD)作为全球第二大致死神经退行性疾病,其病理机制涉及α-突触蛋白异常聚集和脑脊液清除系统功能受损。近年研究揭示,PD患者存在深颈淋巴系统(dCLV)引流障碍,导致脑内代谢废物堆积。基于此,2024年一项创新性手术干预——深颈淋巴静脉吻合术(DCLB)在晚期PD患者中取得显著短期疗效,为疾病治疗提供新思路。### 一、DCLB手术的生理学基础脑淋巴系统清除代谢废物的能力在PD中显著下降。实验模型显示,阻断dCLV可导致α-突触蛋白在纹状体区域异常沉积,并触发小胶质细胞过度激活。临床数据显示,PD患者脑脊液中β-淀粉样蛋白和tau蛋白水平升高,提示存在系统性清除障碍。DCLB通过重建颈
来源:Frontiers in Neuroscience
时间:2025-11-27
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脑脊液蛋白质组学分析揭示了肌强直性营养不良1型的潜在生物标志物及异常通路
肌强直症1型(DM1)是一种以骨骼肌强直、进行性肌萎缩和多种系统受累为特征的遗传性疾病。近年来,随着组学技术的发展,研究者们尝试通过多组学整合分析揭示DM1的复杂病理机制。本研究聚焦于DM1中枢神经系统(CNS)病变的潜在生物标志物,首次利用 cerebrospinal fluid(CSF)蛋白质组学技术系统性探索了DM1患者与健康对照组的蛋白质表达差异,并深入解析了其背后的生物学意义。### 1 研究背景与意义DM1由DMPK基因第3外显子的CTG三核苷酸重复扩增引起,该突变导致有毒RNA的积累,进而干扰RNA剪接调控蛋白(如MBNL1)的功能,引发广泛的蛋白质翻译后修饰异常。尽管基础研究已
来源:Frontiers in Neuroscience
时间:2025-11-27
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综述:自噬-NAD+轴:对神经元稳态和神经退行性疾病的新兴认识
自噬与NAD+代谢在神经元功能与神经退行性疾病中的双向调控机制自噬作为细胞降解的重要途径,与NAD+代谢的动态平衡在维持神经元稳态中发挥关键作用。最新研究揭示两者存在复杂的正负反馈机制,共同调控线粒体质量控制、能量代谢平衡及氧化应激响应。这种跨细胞器的协同作用为神经退行性疾病治疗提供了全新靶点。1. 神经元稳态的核心调控轴自噬通过选择性清除异常蛋白聚集体和受损线粒体,维持神经元结构完整性。NAD+作为第二信使分子,其浓度直接影响自噬相关蛋白的活性。研究发现,自噬缺陷会引发NAD+耗竭,而NAD+补充可恢复自噬功能。这种双向调节机制体现在:- 线粒体自噬(mitophagy)通过PINK1-Pa
来源:Frontiers in Molecular Biosciences
时间:2025-11-27
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OFGPMA:用于假基因与miRNA关联预测的最优频率图表示学习方法
该研究提出了一种名为OFGPMA(Optimal Frequency Graph Representation Learning Approach)的深度学习框架,旨在通过整合高频率和低频率图信号特征来优化伪基因-miRNA关联预测。以下是全文的详细解读:### 一、研究背景与问题提出1. **生物学背景** 伪基因是基因家族中因基因复制或突变形成的非功能性序列,其结构类似功能基因但缺乏生物学活性。miRNA作为非编码RNA分子,通过调控靶标基因表达影响细胞功能。两者通过竞争性内源RNA(ceRNA)网络协同作用,参与疾病发生发展过程。然而,现有数据库(如starBase v2.0)仅
来源:Frontiers in Genetics
时间:2025-11-27
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一种α7型烟碱乙酰胆碱受体激动剂能够促进成年小鼠视网膜神经发生,并在眼球爆炸性损伤后恢复其电生理功能
爆炸性视网膜创伤是一种导致视觉丧失的主要原因,尤其在军事和民用环境中。近年来,视网膜神经再生研究取得重要进展,其中α7烟碱乙酰胆碱受体(α7 nAChR)激动剂PNU-282987展现出独特潜力。本研究通过建立小鼠爆炸性视网膜损伤模型,系统评估了PNU-282987延迟治疗对视网膜结构和功能的恢复作用,为神经再生治疗提供了新思路。研究首先构建了高精度爆炸性视网膜损伤模型。通过改良 paintball枪(压力35 psi,距离1-2 mm)模拟爆炸冲击波,成功在小鼠视网膜多个层次(外核层、内核层、神经节细胞层)诱导出剂量依赖性细胞丢失。数据显示,单次爆炸即可导致外核层细胞密度下降13.6%,内核
来源:Frontiers in Neuroscience
时间:2025-11-27
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综述:甲基腺嘌呤作为生物分子凝聚的调节因子
RNA甲基化修饰在调控生物分子凝聚物动态平衡中的作用机制研究进展(总字数:约2200字符)1. RNA修饰与凝聚物形成的关联性细胞通过动态的液态-液态相分离(LLPS)机制形成多种膜依赖性纳米级凝聚物,包括应激颗粒(SG)和核应激体(nSB)。这些结构在维持细胞稳态和响应环境刺激中发挥关键作用,但其病理转化机制仍是研究重点。近年来发现,N1-甲基腺嘌呤(m¹A)和N6-甲基腺嘌呤(m⁶A)作为重要RNA修饰,通过改变RNA构象和蛋白质相互作用网络,显著影响凝聚物的组装与解离。2. m⁶A的相分离增强效应m⁶A作为最丰富的mRNA修饰,其功能与相分离密切相关。甲基化通过破坏RNA双链稳定性,形成
来源:Frontiers in Molecular Biosciences
时间:2025-11-27
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BAG3相关肌原纤维肌病:重点关注其对心脏的影响
BAG3基因Pro209Leu变异相关儿童心肌病临床特征与预后研究解读(全文约2100字符)1. 疾病背景与临床特征BAG3基因突变引发的儿童期心肌病属于罕见遗传性心脏疾病谱系。该基因编码的Bcl-2相关蛋白3在维持心肌细胞结构完整性方面起关键作用,其功能异常可导致肌原纤维分解和纤维化重塑。不同于传统心肌病,该变异表现为早发且进展迅速的临床特征。研究显示,76.9%的受累患者存在心脏病变,其中限制性心肌病(69.2%)和肥厚性心肌病(5.1%)为主要表现形式,同时伴随严重神经系统损害和呼吸系统并发症。2. 病理生理机制Pro209Leu变异位于BAG结构域,导致蛋白质三维构象改变。实验模型证实
来源:Frontiers in Genetics
时间:2025-11-27
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综述:Tau蛋白与线粒体在神经退行性疾病中的相互作用:机制与治疗潜力
Tau蛋白的结构与功能Tau是一种主要由神经元表达的微管相关蛋白(MAP),由MAPT基因编码。通过选择性剪接,可产生六种主要异构体,这些异构体在N端插入片段(0N, 1N, 2N)和微管结合重复序列(3R或4R)上存在差异。异构体的表达具有细胞类型、发育阶段和神经元成熟度的特异性。4R异构体比3R异构体能更有效地结合并稳定微管,而3R变体则更容易发生寡聚化。这些结构差异也影响了Tau的聚集倾向和对翻译后修饰(PTMs)的敏感性。除了稳定微管这一核心功能外,Tau作为一种固有无序蛋白,其灵活的构象和广泛的PTMs使其能够与多种细胞伙伴相互作用,功能远不止于细胞骨架调控。Tau与线粒体的关联在病
来源:Cellular and Molecular Neurobiology
时间:2025-11-27
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综述:帕金森病中的非编码RNA:发病机制、外泌体和治疗前景
非编码RNA:帕金森病中的关键调控者帕金森病(PD)是一种复杂的神经退行性疾病,其典型病理特征包括黑质致密部多巴胺能神经元的进行性丢失以及由α-突触核蛋白(α-syn)异常聚集形成的路易体。近年来,非编码RNA(ncRNA)——即不编码蛋白质的RNA分子——在PD发病机制中的重要作用日益凸显。这些分子,主要包括微小RNA(miRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)和环状RNA(circRNA),通过精细调控基因表达,深度参与了PD的核心病理过程。核心致病机制的调控α-突触核蛋白与蛋白质清除的调控ncRNA网络对α-syn的稳态维持至关重要。例如,miR-7和miR-153被证实可以直接靶向
来源:Cellular and Molecular Neurobiology
时间:2025-11-27