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早發型精神分裂癥患者皮質厚度前后軸系統性缺陷研究
精神分裂癥作為一種神經發育障礙,其大腦皮層的灰質和白質均存在病理改變。盡管該疾病的行為表現通常在成年早期出現,但大量神經影像學研究表明,其病理過程早在大腦發育早期就已開始。早發型精神分裂癥(EOS)被認為與成人型精神分裂癥在神經生物學上具有連續性,這為研究神經發育過程中的疾病特異性異常提供了機會。已有證據顯示,EOS 患者的皮質厚度存在廣泛改變,尤其是在額葉、顳葉和頂葉區域,但皮質厚度的成熟過程如何受到疾病的協調性干擾尚不清楚。為解決這一問題,電子科技大學成都腦科學研究院臨床醫院等國內研究機構的研究人員開展了相關研究,旨在從系統層面揭示 EOS 患者皮質厚度協調性改變的組織模式,驗證物理距離、
來源:Communications Biology
時間:2025-05-22
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機器學習驅動的離子液體設計與篩選:突破纖維素溶解瓶頸的新策略
纖維素作為地球上最豐富的生物聚合物,其優異的生物可降解性和可再生性使其成為可持續材料開發的明星分子。然而,這個"綠色巨人"卻有個致命弱點——頑固的溶解性。纖維素分子間密集的氫鍵網絡使其在常規溶劑中幾乎"油鹽不進",這一特性嚴重制約了其在生物材料、紡織纖維等領域的應用潛力。傳統溶解方法往往需要強腐蝕性試劑或高溫高壓條件,不僅效率低下,還會引發嚴峻的環境問題。2002年,科學家偶然發現離子液體(ILs)這種神奇的熔融鹽能夠破解纖維素的溶解難題。這類由有機陽離子和無機/有機陰離子組成的物質,在室溫下呈液態,具有近乎零揮發性和高熱穩定性等獨特性質。然而,面對超過1018種可能的ILs組合,傳統的"試錯
來源:Journal of Cheminformatics
時間:2025-05-22
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綜述:蜜蜂乙醇生理和行為藥理學
乙醇(ethanol)作為人類長期消費的物質,傳統觀點認為僅人類會主動攝入并致醉。但越來越多證據顯示,包括蜜蜂(Apis mellifera)在內的非人類動物在自然界也會自發攝入乙醇,其可在腐爛果實和發酵花蜜中接觸到乙醇。蜜蜂是研究乙醇消費的有用動物模型,具有與人類相似的特征:主動攝入乙醇,表現出急性劑量依賴性運動和姿勢醉酒跡象,乙醇會破壞其認知功能和社會行為,并產生乙醇依賴。此外,蜜蜂體型小、易獲取、實驗室易飼養,且在其自然史、生理學、遺傳學和行為學方面有大量數據,其行為譜涵蓋從基本到復雜的多種行為,包括自我攝入大量乙醇的能力。該綜述系統梳理了當前關于蜜蜂乙醇生理和行為藥理學的研究進展,具體
來源:Journal of Comparative Physiology A
時間:2025-05-22
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綜述:靶向線粒體功能障礙:對抗青光眼神經炎癥的創新策略
青光眼是導致不可逆失明的主要疾病之一,以視網膜神經節細胞(RGCs)逐漸退化和視神經功能障礙為特征,常與眼壓(IOP)相關。由于視力逐漸下降、雙眼疾病進展不對稱以及神經系統對視覺缺陷的補償機制,患者往往到晚期才意識到視力和視野的喪失。文獻檢索策略本綜述綜合了 2015-2024 年關于青光眼中線粒體功能障礙的重要研究和高影響力綜述的機制框架。通過 PubMed 和 Web of Science,使用 “glaucoma”“mitochondrial dysfunction”“microglia” 和 “neuroinflammation” 等檢索詞,根據引用頻率和領域共識優先確定關鍵參考文獻,
來源:Experimental Eye Research
時間:2025-05-22
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色素上皮衍生因子及其相關肽對人誘導多能干細胞向視網膜神經節細胞分化的影響
在眼科疾病的探索征程中,視網膜神經節細胞(Retinal Ganglion Cells, RGCs)退化宛如橫亙在光明之路上的巨石,它是青光眼、視神經炎等多種視神經病變中導致不可逆視力喪失的核心癥結。RGCs 自身缺乏再生能力,受損后往往走向凋亡,這使得如何拯救受損 RGCs、促進軸突生長成為神經再生領域的 “世紀難題”。盡管傳統藥物研發在動物實驗中屢現希望,但臨床轉化卻如履薄冰,多數藥物折戟沉沙,目前僅有寥寥數種藥物獲批用于神經退行性疾病,且在視神經病變治療中效果有限。在此困境下,干細胞療法嶄露頭角,尤其是人誘導多能干細胞(Human Induced Pluripotent Stem Cel
來源:Experimental Eye Research
時間:2025-05-22
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綜述:自修復水凝膠在生物醫學工程中的制備與應用現狀及未來發展
Abstract自修復水凝膠作為一種新型生物材料,憑借獨特的三維網絡結構可吸收大量傷口組織液,其優異的生物相容性(Biocompatibility)和生物降解性(Biodegradability)使其成為理想傷口敷料。無需外界干預的自修復能力不僅延長材料壽命,更凸顯其醫學應用潛力。本文聚焦自修復水凝膠的結構設計、分類體系、性能優化及醫療應用的最新研究進展。Introduction皮膚損傷引發的慢性傷口(如糖尿病足潰瘍)因復雜發病機制和高感染風險,傳統敷料(棉紗等)存在干燥、粘附性差等缺陷。自修復水凝膠通過多孔結構維持傷口濕潤環境,其負載功能分子(如Phellinus igniarius多糖)可
來源:European Polymer Journal
時間:2025-05-22
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基于人群隊列的萊茵蘭研究揭示腦結構與精細運動功能的年齡依賴性關聯及其臨床意義
隨著全球老齡化加劇,維持老年人的運動功能成為公共衛生重要議題。精細運動功能(fine motor function)作為日?;顒拥幕A能力,其衰退與腦結構變化的關系尚不明確。既往研究存在樣本量?。ㄗ畲髢H1912人)、MRI分辨率低(1.5T)等局限,且對年齡、性別差異的機制闡釋不足。更令人困惑的是,關于小腦體積與運動功能的關系,不同研究竟得出完全相反的結論。這些矛盾究竟源于方法學缺陷,還是反映了更深層次的生物學機制?德國波恩大學醫院聯合德國神經退行性疾病中心(DZNE)的研究團隊,利用萊茵蘭研究(Rhineland Study)這一大規模人群隊列,給出了迄今為止最系統的解答。研究人員對8318
來源:eBioMedicine
時間:2025-05-22
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基于多通道 EEG 時頻特征融合金字塔級聯 CNN 的腦卒中分類研究
腦卒中,作為全球主要的致死致殘性神經系統疾病,如同隱藏在腦部的 “定時炸彈”,其及時準確分類對臨床治療至關重要。缺血性和 hemorrhagic 腦卒中因治療方式迥異,快速鑒別宛如在復雜迷宮中尋找正確出口,而傳統基于單通道或簡單多通道拼接的腦電圖(EEG)分析方法,猶如用模糊的鏡頭觀察世界,難以精準捕捉腦電信號中的關鍵差異,且面臨特征選擇和多通道信息利用的雙重挑戰。在此背景下,山西省人民醫院的研究人員開展了一項極具創新性的研究,相關成果發表在《Cognitive Robotics》。研究人員以多通道 EEG 數據為切入點,旨在突破傳統方法的局限。為實現這一目標,研究采用了以下關鍵技術方法:首先
來源:Cognitive Robotics
時間:2025-05-22
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基于多尺度卷積塊U-Net的免疫熒光圖像表皮自動分割方法及其在小纖維神經病變研究中的應用
論文解讀在神經病理學領域,小纖維神經病變(Small Fiber Neuropathy, SFN)是一種令人痛苦的疾病,其特征是皮膚外周神經纖維的減少和退化,常見于20-50%的糖尿?。―M)、HIV/AIDS和化療患者。診斷SFN的金標準之一是表皮內神經纖維密度(Intraepidermal Nerve Fiber Density, IENFd)檢測,而免疫熒光顯微鏡技術因其高分辨率(1-5 μm)成為揭示神經纖維結構的首選方法。然而,現有表皮分割主要依賴人工閾值處理,效率低且主觀性強,亟需自動化解決方案。為此,臺灣大學醫院的研究團隊在《Biomedical Signal Processin
來源:Biomedical Signal Processing and Control
時間:2025-05-22
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基于多尺度 spectrogram 融合與可調 Q 因子小波分析的高強度血流信號分類綜合方法
在人體血液循環的精密網絡中,血管暢通如同生命河流的清澈航道,一旦血栓脫落形成微栓子(emboli),就像混入河流的 “暗礁”,可能引發缺血性卒中、心力衰竭等致命危機。經顱多普勒超聲(TCD)雖能捕捉微栓子信號(ME),卻面臨著與偽影(artifact)、多普勒散斑(Doppler speckle)信號難以精準區分的挑戰 —— 這三種高強度信號如同 “三胞胎”,傳統檢測方法因固定閾值局限、時頻分析能力不足,常陷入 “誤判漩渦”。如何從復雜的血流信號中揪出真正的 “健康威脅者”,成為早期卒中預警領域亟待突破的關鍵科學問題。來自國外研究機構的科研團隊聚焦這一難題,在《Biomedical Signa
來源:Biomedical Signal Processing and Control
時間:2025-05-22
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基于門可調硅光探測器陣列的并行模擬傳感器內視覺處理研究
在計算機視覺技術蓬勃發展的當下,其在自動駕駛、生物成像等領域的應用日益廣泛。然而,現有視覺系統中物理分離的傳感與計算單元間存在冗余數據交換,導致延遲和能耗問題顯著。如何模仿人類視網膜,在傳感器內實現動態和靜態視覺信息的高效處理,成為突破現有技術瓶頸的關鍵。為解決這一挑戰,美國馬薩諸塞大學阿默斯特分校的研究人員開展了相關研究。他們開發了兩種基于雙柵非晶硅光電二極管(α-Si PDs)的可擴展傳感器內視覺處理陣列,相關成果發表在《Nature Communications》。研究采用的主要關鍵技術方法包括:基于互補金屬氧化物半導體(CMOS)兼容工藝的器件制備,通過濺射、等離子增強化學氣相沉積(P
來源:Nature Communications
時間:2025-05-22
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SLIMBRAIN 數據庫:用于腫瘤檢測的活體人腦多模態圖像數據庫
在神經外科手術中,準確區分腦腫瘤組織與健康組織是一大挑戰,尤其是像膠質母細胞瘤(GBM)這種具有高浸潤性的腫瘤,其切除難度極大,而現有的術中工具如神經導航儀、術中磁共振(iMR)等都存在各自的局限性。此外,現有的活體人腦高光譜成像(HSI)數據庫存在標記數據稀缺以及缺乏 3D 組織信息等問題,難以滿足精準醫療和復雜算法開發的需求。因此,開發更高效的腫瘤檢測工具和構建更完善的數據庫成為亟待解決的問題。為了應對這些挑戰,西班牙馬德里理工大學(Universidad Politécnica de Madrid)和馬德里康普頓斯大學醫院(Hospital Universitario 12 de Oct
來源:Scientific Data
時間:2025-05-22
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恐懼距離過近:偏執型精神分裂癥患者個人空間侵犯的神經機制研究
在人際交往中,大多數人都會本能地保持"安全距離",但當這個無形的保護圈被打破時,偏執型精神分裂癥患者往往表現出異常強烈的反應。這種被稱為個人空間(PS)的社交緩沖帶,在精神疾病患者中常常出現病理性擴大,成為臨床診斷的重要標志。然而,究竟是什么神經機制導致患者對社交距離如此敏感?這個問題長期困擾著精神病學研究領域。以往研究表明,偏執癥狀與邊緣系統(包括杏仁核、海馬)和前額葉皮層的功能異常密切相關。但關于PS調節的神經基礎,特別是其與偏執癥狀的關聯,仍存在大量知識空白。更棘手的是,偏執癥狀本身具有連續性特征——從普通人群的輕度猜疑到精神分裂癥患者的被害妄想,這種癥狀譜系使得傳統分類研究方法可能掩蓋
來源:Schizophrenia
時間:2025-05-22
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綜述:光聲成像在復雜傷口檢測與管理中的潛力
Abstract光聲成像(PAI)作為新興生物醫學成像技術,通過脈沖激光激發組織內發色團產生超聲波,兼具光學成像的高對比度與超聲的深組織穿透力(5-7 cm)。其核心機制為"光熱-聲波"轉換:血紅蛋白(Hb)、黑色素等內源性吸收體或外源性造影劑(如碳納米管CNTs)吸收光能后發生熱彈性膨脹,發射寬帶超聲波,經換能器捕獲后重建高分辨率三維圖像。PAI在傷口監測中可量化SO2、血流速度等功能參數,突破傳統視覺評估的主觀局限。Principle and Characteristics of PAIPAI系統采用可調諧脈沖激光(700-900 nm近紅外窗口)照射組織,通過時間分辨超聲檢測實現層析成像
來源:BIOMATERIALS RESEARCH
時間:2025-05-22
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結構引導的Nurr1變構調節機制解析與高效激動劑設計
神經退行性疾病領域長期面臨治療靶點匱乏的挑戰,核受體相關因子1(Nurr1,NR4A2)因其在維持多巴胺神經元功能和抑制神經炎癥中的關鍵作用,成為帕金森病、阿爾茨海默病和多發性硬化癥的治療新靶點。然而,這個"孤兒核受體"存在特殊結構困境——其經典配體結合域被疏水殘基緊密填充,導致傳統配體設計策略失效。盡管臨床階段藥物vidofludimus能高效激活Nurr1(EC50 0.4μM),但其結合位點和分子機制始終成謎,嚴重阻礙了靶向藥物的理性設計。德國法蘭克福大學Ursula López-Garcia和Daniel Merk團隊在《Communications Chemistry》發表的研究,通
來源:Communications Chemistry
時間:2025-05-22
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基于深度卷積優化的馬鈴薯病害檢測研究
本研究探究視覺幾何組 16(VGG16)、亞歷克斯網絡(AlexNet)和自定義卷積神經網絡(CNN)等深度學習模型對馬鈴薯葉片圖像進行早疫病、晚疫病和健康葉片分類的應用。數據集包含 3293 張圖像,整合了印度古吉拉特邦阿南德農業大學(AAU)本地采集的圖像和植物村(PV)資源庫的圖像。研究測試了批量大小為 32 和 64、訓練輪次為 30 和 60 等多種配置。結果表明,自定義 CNN 表現最佳,準確率達 98.8%,最小損失為 0.055,超越了 VGG16 和 AlexNet。值得注意的是,自定義 CNN 僅需 128,387 個可訓練參數,遠少于 VGG16(1.38 億)和 Ale
來源:Potato Research
時間:2025-05-22
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基于深度學習的股骨近端骨密度自動成人年齡估計研究
在法醫學和人類學領域,準確推斷成人年齡對于刑事偵查、身份確認以及老齡化研究至關重要。傳統基于骨密度(Bone Mineral Density, BMD)的年齡估計方法,因受性別、種族、遺傳、營養、生活方式等多因素影響導致的生物變異性,以及依賴區域平均 BMD 值、忽視骨微結構空間異質性等方法學局限,面臨模型泛化能力不足、預測精度有限等挑戰。如何突破這些瓶頸,實現更精準、自動化的成人年齡估計(Adult Age Estimation, AAE),成為領域內亟待解決的問題。為攻克上述難題,西安交通大學 3201 醫院醫學影像科與司法部法醫科學研究院的研究團隊,在《Forensic Science
來源:Forensic Science International
時間:2025-05-22
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長時序時空圖注意力網絡用于交通預測的研究
交通出行是現代城市運行的命脈,早高峰的擁堵、節假日的車流高峰,無不考驗著城市交通的智慧。如何精準預測交通流量,讓通勤更順暢、讓城市運轉更高效,一直是智能交通領域的核心難題。傳統的交通預測模型,如 ARIMA、SVR 等,往往只能捕捉時間序列的線性規律,難以應對交通數據中復雜的時空耦合特性 —— 比如某條道路的擁堵可能不僅與歷史流量相關,還會受周邊路網乃至整個城市交通格局的影響。隨著城市規模擴大和數據采集技術的發展,海量交通數據中隱藏的長時序時空模式亟待挖掘,而現有模型在處理長期依賴和全局空間關聯時力不從心,預測精度在長時場景下顯著下降。為突破這一瓶頸,研究人員開展了長時序時空圖注意力網絡(Lo
來源:Expert Systems with Applications
時間:2025-05-22
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基于區塊鏈聚類路由與優化旋轉不變坐標卷積神經網絡的飛自組網安全性與效率提升研究
在科技飛速發展的今天,無人機(UAV)組成的飛自組網(Flying Ad hoc Network, FANET)憑借靈活部署、快速響應等優勢,在應急救援、環境監測、交通管理等領域展現出巨大潛力。然而,其高動態拓撲(無人機三維高速移動導致網絡結構頻繁變化)、有限計算資源與帶寬,以及去中心化架構帶來的安全漏洞(如模糊測試攻擊、后門攻擊、拒絕服務攻擊等),導致傳統路由協議面臨路由失效、數據丟失、時延高企等問題,嚴重制約了 FANET 在高可靠性場景的應用。如何在動態復雜環境中實現安全高效的通信,成為學界與工業界亟待突破的瓶頸。為攻克上述難題,研究人員開展了一項針對 FANET 的創新性研究,相關成果
來源:Expert Systems with Applications
時間:2025-05-22
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盾構隧道施工大數據的質量評價指數構建與應用研究
盾構隧道技術作為城市地下空間開發的核心手段,其施工過程中產生的海量數據是優化工程決策的關鍵。然而,當前缺乏對施工大數據質量的量化評估方法,導致數據驅動模型的性能上限難以預判。這一問題在土壓平衡(Earth Pressure Balance, EPB)盾構中尤為突出——盡管扭矩、推力等參數被持續監測,但數據噪聲、場景覆蓋不足等問題嚴重制約了預測模型的可靠性。針對這一瓶頸,中國研究人員在《Engineering Applications of Artificial Intelligence》發表研究,提出首個面向EPB盾構施工數據的模型無關質量指數。該團隊從長沙、天津、深圳地鐵項目中獲取包含30類
來源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
時間:2025-05-22