-
基于查詢神經網絡的多模光纖光學時空動力學長程預測研究
在光通信與光學領域,多模光纖(MMFs)因能突破單模光纖容量限制、展現豐富非線性光學現象而備受關注。其中,梯度折射率多模光纖(GI-MMFs)憑借周期性自成像特性,可實現時空鎖模、超連續譜生成等單模光纖難以達成的效應,成為研究復雜時空非線性動力學的理想平臺。然而,精準預測 GI-MMFs 中光脈沖的長程傳播行為極具挑戰:傳統數值方法(如分步傅里葉法)計算耗時,深度學習方法雖被引入,卻面臨兩大瓶頸 —— 自回歸模型的誤差隨距離累積顯著,且獨立處理時空動力學忽略了兩者的內在耦合。如何在無需每步真實數據校正的前提下,實現長距離、高精度的時空聯合預測,成為制約 GI-MMFs 應用的關鍵科學問題。為攻
來源:Expert Systems with Applications
時間:2025-05-21
-
精神分析與神經科學的交叉:轉移現象的跨學科建模研究
在心理學與神經科學的交叉領域,精神分析中的 “轉移” 現象始終是理解人類心理互動的核心議題,卻長期面臨模型化模糊的挑戰。傳統精神分析對轉移的解釋常被詬病缺乏實證支撐,而認知神經科學的快速發展為破解這一謎團提供了新工具 —— 當大腦的神經環路成為解析心理過程的鑰匙,如何將抽象的心理機制轉化為可觀測的神經活動模式,成為連接兩個學科的關鍵問題。在此背景下,探究轉移現象的神經生物學基礎,不僅能為精神分析理論注入科學實證的血液,更有望革新心理治療的實踐框架。為填補這一研究空白,相關研究人員開展了一項跨學科研究,旨在通過認知神經科學的研究成果,精準化精神分析中轉移概念的模型構建。該研究成果發表在《L'év
來源:L'évolution Psychiatrique
時間:2025-05-21
-
側掃聲吶圖像超分辨率框架:變分貝葉斯與區域特征選擇的結合
在海洋探索的廣闊領域中,側掃聲吶(Side-scan Sonar)憑借其廣闊的搜索范圍和強大的識別能力,成為海底地貌分割、目標檢測等研究的重要工具。然而,聲學圖像的固有特性導致其分辨率較低、背景復雜且目標特征模糊,嚴重影響后續任務的準確性。傳統基于插值或圖像先驗的超分辨率(Super-Resolution, SR)技術在處理這類圖像時效率低下,而深度學習雖在光學圖像 SR 中表現優異,但應用于側掃聲吶圖像時面臨兩大難題:一是數據稀缺導致模型過擬合,二是有效特征不足致使重建效率降低。如何在小樣本、高噪聲的聲學圖像中實現精準的超分辨率重建,成為制約海洋探測技術發展的關鍵瓶頸。為突破這一困境,國內研
來源:Engineering Applications of Artificial Intelligence
時間:2025-05-21
-
基于SFEM-DDEB聯合框架的實時低光圖像增強網絡RTEE-Net:在計算效率與視覺質量間的突破性平衡
在計算機視覺領域,低光環境下的圖像增強始終是極具挑戰性的課題。夜間監控畫面中模糊的人臉、自動駕駛攝像頭捕捉的昏暗路況、醫療X光片的低對比度影像——這些場景共同揭示了當前技術的瓶頸:傳統方法如直方圖均衡化存在過增強問題,基于Retinex理論的方法計算復雜,而新興的Transformer架構雖效果優異卻難以滿足實時需求。更棘手的是,現有深度學習模型往往陷入"性能提升伴隨速度下降"的怪圈,例如KinD網絡通過多重約束提升視覺效果卻犧牲效率,Retinexformer雖結合光照引導機制但硬件資源消耗巨大。這種矛盾嚴重制約了技術在安防、自動駕駛等時效敏感場景的應用。河南大學的研究團隊在《Digital
來源:Digital Signal Processing
時間:2025-05-21
-
第三方權力對多人公平決策的影響:基于計算建模的規范執行機制研究
在人類社會交往中,公平(fairness)如同隱形的粘合劑,維系著個體間的合作與信任。從兒童爭奪玩具到國際經貿談判,人們對公平的追求貫穿生命始終。經典的最后通牒游戲(Ultimatum Game, UG)揭示了人類寧愿犧牲利益也要懲罰不公平行為的現象,但現實社會往往涉及多方互動——當第三方角色介入時,決策權力分配如何影響公平感知?這正是杭州師范大學研究團隊在《Acta Psychologica》發表的最新研究要解決的核心問題。傳統UG研究局限于兩人互動,而現實決策常涉及旁觀者或協作者。既往研究發現,人們對被動第三方(unpowered third party)存在公平關切,但當第三方擁有決策權
來源:Acta Psychologica
時間:2025-05-21
-
肩袖再撕裂的生物增強技術 —— 是否僅在翻修時必要?
由于肩袖(Rotator Cuff, RC)修復后存在顯著的再撕裂率,近年來旨在提升愈合潛力的輔助生物增強技術備受關注,常用于慢性肩袖撕裂。這些技術包括使用富血小板血漿(Platelet-Rich Plasma, PRP)、濃縮骨髓抽吸物(Bone Marrow Aspirate Concentrate, BMAC)或肩峰下滑囊(Subacromial Bursa, SAB)來源的間充質干細胞(Mesenchymal Stem Cells, MSC)。近期有研究提出使用沙坦類藥物或雙膦酸鹽進行增強。PRP 的應用因制備方法不同導致終產品質量不一致,臨床效果存在爭議。目前關于 BMAC 增強的證
來源:Arthroskopie
時間:2025-05-21
-
綜述:兒童最大攝氧量(V˙O2max)可訓練性不足:定量分析與定性假設
背景長期以來,兒童最大有氧能力(V˙O2max/peak)對訓練的反應被認為顯著小于成人,且高強度訓練可增強這種反應。盡管已有多種假設解釋兒童反應較小的現象,但尚未有理論能同時涵蓋 “兒童訓練響應差” 和 “高強度訓練對兒童更有效” 這兩方面,部分原因是缺乏足夠大的數據庫來量化現象并提出合理假設。目的本研究旨在收集和分析前所未有的大型文獻數據庫,并利用其研究結果為兒童可訓練性不足及其潛在原因的假設提供依據。方法從 650 項訓練研究中提取隊列規模、年齡、訓練前V˙O2max/peak、訓練強度和持續時間、測試方式以及訓練反應,這些研究包含 1046 個實驗隊列(兒童 = 222,成人 = 82
來源:European Journal of Applied Physiology
時間:2025-05-21
-
黑人老年群體身心共病對抑郁癥狀影響的實證研究
在人口老齡化浪潮中,黑人老年群體的心理健康問題如同隱匿的暗礁,日益凸顯卻鮮被深入探索?,F有研究表明,該群體抑郁癥狀患病率高達 19.3%,與非西班牙裔白人持平,但相較于拉美裔和亞裔更高,且存在顯著的診斷與治療不足現象,尤其是黑人男性。更嚴峻的是,他們承受著更高比12例的共病負擔 —— 即同時患兩種或以上慢性疾病,軀體共?。ㄈ绺哐獕?、糖尿病等)與神經退行性共?。ㄈ绨柎暮D。┑碾p重壓迫,可能形成 “生理 - 心理” 的惡性循環。然而,學界對這兩類共病如何具6體作用于抑郁癥狀的機制知之甚少,尤其是在黑人老年群體中,相關研究近乎空白,形成亟待填補的科學缺口。為驅散這一領域的認知迷霧,美國得克薩斯理
來源:Discover Public Health
時間:2025-05-21
-
基于Sysmex XN-1000擴展參數與機器學習模型的骨髓增生異常綜合征早期診斷及突變關聯研究
在血液腫瘤領域,骨髓增生異常綜合征(MDS)猶如一個狡猾的"偽裝大師"——這種以血細胞減少、無效造血為特征的克隆性疾病,不僅容易與再生障礙性貧血(AA)、陣發性睡眠性血紅蛋白尿(PNH)等疾病混淆,更有10%-30%的病例會惡化為急性髓系白血病(AML)。更棘手的是,傳統診斷依賴骨髓活檢和細胞遺傳學分析,這些侵入性檢查在醫療資源匱乏地區難以普及。面對這一困境,巴基斯坦國家血液疾病和骨髓移植研究所的Areeba Hamid Cheepa團隊開展了一項創新研究,他們試圖破解現代血細胞分析儀中隱藏的"密碼",通過機器學習和擴展血常規參數來揭開MDS的分子面紗。研究團隊采用Sysmex XN-1000
來源:Discover Medicine
時間:2025-05-21
-
神經降壓素受體 1 偏向 Arrestin 的變構調節劑緩解急慢性疼痛
SBI-810 是神經降壓素受體 1(NTSR1)的 β-arrestin-2(βarr2)偏向性變構調節劑。在嚙齒類動物模型中,全身或局部注射 SBI-810 可抑制術后疼痛、炎癥性疼痛和神經性疼痛等急慢性疼痛。其鎮痛作用需要 NTSR1 和 βarr2,而不需要 NTSR2 或 βarr1。機制上,SBI-810 抑制脊髓傷害性神經元的興奮性突觸傳遞、NMDA 受體和細胞外調節信號激酶(ERK)信號傳導,減少初級感覺神經元中 Nav1.7 的表面表達和動作電位發放,并減弱 C 纖維反應。行為學上,它減少阿片誘導的條件性位置偏愛,緩解便秘,并減輕慢性阿片戒斷癥狀。這些發現表明,NTSR1 偏
-
Nature Methods:超分辨率神經元電壓成像技術突破組織散射極限
在神經科學領域,大腦中密集神經元群體的活動記錄一直是極具挑戰性的難題。神經元通過短暫的電信號 —— 動作電位(APs)進行計算和通信,這些僅持續約 1 毫秒的信號承載著感知、行為和思想的豐富信息。電壓敏感熒光蛋白可將 APs 轉化為熒光強度的快速變化,為測量神經元信號提供了手段,但在體內從密集神經元群體中提取這些信息面臨重重困難。成像密集神經元的電壓信號需要高時空分辨率。雙光子顯微鏡雖能提供出色的空間分辨率,但其速度受限,尤其在成像大群體神經元時力不從心;單光子成像方法雖能實現千赫茲速度和大視野,但組織散射使得難以分辨緊密相鄰的神經元,限制了可同時研究的神經元數量和密度。散射不僅使神經元識別復
來源:Nature Methods
時間:2025-05-20
-
基于質譜成像技術揭示膠質母細胞瘤細胞固有代謝表型的研究
在腫瘤研究領域,膠質母細胞瘤(Glioblastoma, GB)作為成人最常見的惡性腦腫瘤,其復雜的代謝異質性一直是精準治療的瓶頸。過往基于轉錄組的分型雖嘗試預測預后和治療敏感性,但代謝表型的細胞內在性與微環境影響的博弈始終未明確。如何解析腫瘤細胞代謝表型的根源,成為突破治療困境的關鍵。劍橋大學癌癥研究 UK 劍橋研究所的研究團隊在《Nature Metabolism》發表的研究,通過創新的代謝成像技術,為這一難題提供了新解。研究團隊以 3 名患者(2 例 GB 和 1 例腺癌腦轉移)為研究對象,在手術前通過靜脈輸注 [U-13C] 葡萄糖,利用質譜成像(Mass Spectrometry I
來源:Nature Metabolism
時間:2025-05-20
-
跨眼跳空間更新的神經回路模型與感知錯位機制解析
當眼球快速轉動(眼跳/saccade)時,視網膜圖像會發生劇烈變化,但大腦卻能神奇地維持穩定的空間感知。這項研究揭示了背后的神經計算密碼:在側頂葉區(LIP)和額葉眼區(FEF)中,神經元通過中心興奮/周邊抑制的連接方式,將刺激的視網膜位置編碼為群體活動模式。當眼跳發生時,來自運動系統的放電信號(CD)會激活特定方向的連接,使神經活動像傳送帶一樣持續向后移動(相當于感受野/RF向前重映射),最終完成眼跳向量的精確抵消。有趣的是,這套精密的系統卻會對瞬時閃光刺激"判斷失誤"。在眼跳開始前后出現的閃光,由于視覺響應延遲和CD信號的時間特性,會導致群體活動更新不完整:眼跳前的閃光被過度前移(前向錯位
來源:Proceedings of the National Academy of Sciences
時間:2025-05-20
-
果蠅聽覺神經群體編碼機制研究:自適應累積模型解析長時聲通訊序列的神經響應
動物社會通訊常依賴跨長時程的聲信號序列,聽覺神經回路如何響應這類輸入以引導行為仍未明確。本研究以黑腹果蠅(Drosophila)求偶聲通訊為對象 —— 雄蠅通過長時多變的求偶歌曲求偶,雌蠅作出行為響應。研究對比線性 - 非線性特征檢測模型與非線性累積模型對雌蠅神經活動(頭固定記錄)和自由求偶行為的解釋能力,發現兩者均能擬合神經數據,但累積模型更優預測雌蠅求偶期間的運動行為,優于其他替代預測因子。機制分析表明,該模型依賴神經元異質非線性適應(heterogeneous nonlinear adaptation)與慢整合(slow integration)過程。進一步模擬揭示,適應性可在整合前對聲
來源:Proceedings of the National Academy of Sciences
時間:2025-05-20
-
雄性小鼠通過化學感覺推斷優勢等級的研究
摘要社會優勢等級對動物群體資源分配和沖突避免至關重要。個體可通過追蹤過往沖突結果判斷相對地位,如攻擊訓練和 “贏家效應”(successive wins increase future victory likelihood)。然而,通過對手優勢地位信息評估相對等級可能更高效。本研究利用雄性小鼠的管測試(tube test)分析發現,穩定等級不依賴固定行為特征,小鼠可通過檢測可擴展化學感覺等級線索推斷陌生對手等級。感覺消融實驗顯示,嗅覺(main olfactory epithelium, MOE)和犁鼻器(accessory olfactory bulb, AOB)線索均足以進行等級評估,表明
來源:Current Biology
時間:2025-05-20
-
GPR158-PLCXD2 復合體調控樹突棘裝置豐度與樹突棘成熟的機制研究
突觸細胞器含量的恰當調控對正常神經傳遞至關重要。Verpoort 等人發現一種由 G 蛋白偶聯受體(GPCR)GPR158 和組成型活性磷脂酶 C(PLC)家族成員 PLC X 結構域包含蛋白 2(PLCXD2)組成的突觸后受體復合體,其可控制樹突棘裝置(SA,一種存在于部分樹突棘中的內質網相關細胞器)的豐度,從而確保樹突棘結構和功能的正常成熟。體內對小鼠皮層神經元的稀疏基因操作表明,在缺乏 GPR158 的情況下,不受抑制的 PLCXD2 活性會阻礙突觸后 SA 的整合,并妨礙樹突棘結構和功能的成熟。細胞外硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPG)結合可調節 GPR158-PLCXD2 的相互作用,為
來源:Developmental Cell
時間:2025-05-20
-
綜述:基于壓電和摩擦電技術的電療與健康監測
壓電與摩擦電技術在電療及健康監測中的研究進展引言現代醫學對可穿戴及植入式醫療設備(MDs)需求日益增長,但其依賴電池的現狀面臨諸多局限:植入式設備需侵入性更換電池、存在感染風險且受尺寸制約;可穿戴設備續航有限、體積笨重。傳統能源方案如熱能收集(人體溫差 ΔT?1 K)、光伏技術(依賴光照)、生物燃料電池(穩定性不足)均難以滿足需求。機械能量收集技術脫穎而出,其中壓電納米發電機(PENGs)和摩擦電納米發電機(TENGs)可高效轉化人體運動能量,為設備供電并直接用于生物醫學應用,如健康監測、神經刺激療法和傷口愈合。壓電納米發電機(PENGs)PENGs 基于壓電效應工作:當不對稱晶體材料受機械形
來源:Biomaterials
時間:2025-05-20
-
優化用于基底神經節疾病的腺相關病毒衣殼展現出強大效力與廣泛分布性
在神經退行性疾病的治療領域,如何將治療性生物分子精準遞送至深腦結構一直是困擾科學家的難題。以亨廷頓?。℉D)為例,其病變涉及基底神經節的紋狀體、蒼白球等深部核團以及皮層區域,傳統的腦內或血管內給藥方式難以有效覆蓋這些區域。經腦內注射雖能提高靶向性,但組織分布局限于注射部位,面對大體積腦結構需多次注射;靜脈注射雖可通過血腦屏障(BBB)修飾衣殼實現中樞神經系統(CNS)廣泛轉導,卻存在靶向效率低、外周毒性及免疫反應等問題。因此,開發既能高效穿透深腦結構、又具備跨物種適用性的基因治療載體成為迫切需求。為攻克這一難題,美國費城兒童醫院(The Children’s Hospital of Phila
來源:Nature Communications
時間:2025-05-20
-
無序蛋白及其凝聚體的酶促磷酸化分子模擬研究揭示TDP-43病理調控新機制
在神經細胞錯綜復雜的分子世界中,TDP-43蛋白扮演著關鍵角色,但其異常聚集卻是肌萎縮側索硬化癥(ALS)和額顳葉癡呆等神經退行性疾病的標志。更令人困惑的是,這種蛋白在病理狀態下會經歷異常磷酸化,而激酶CK1δ催化的磷酸化事件竟可能具有神經保護作用。這些看似矛盾的現象背后,隱藏著關于無序蛋白(IDP)動態修飾與相變調控的未解之謎。德國美因茨大學等機構的研究團隊在《Nature Communications》發表的研究中,通過創新性的計算模擬方法揭開了這一謎團。研究人員構建了粗?;╟oarse-grained)分子動力學模型,結合馬爾可夫狀態模型(MSM)驗證熱力學一致性,首次實現了對CK1δ
來源:Nature Communications
時間:2025-05-20
-
基于動力學的非線性流形對齊穩定腦機接口
腦機接口(Brain-Computer Interface, BCI)被譽為連接大腦與外部世界的 “數字橋梁”,在幫助癱瘓患者恢復運動功能等領域展現出巨大潛力。然而,顱內腦機接口(intracortical brain-computer interfaces, iBCIs)在實際應用中面臨一個棘手難題:神經接口的不穩定性會導致解碼性能隨時間下降。由于電極位置變化、細胞死亡等因素,被監測的神經元群體不斷變化,神經信號與運動意圖之間的關系也隨之改變,使得解碼器需要頻繁進行有監督的重新校準,這不僅給患者帶來負擔,還嚴重阻礙了 iBCIs 的臨床推廣。為突破這一瓶頸,美國埃默里大學和佐治亞理工學院等機
來源:Nature Communications
時間:2025-05-20