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綜述:行為抑制的適應價值
目標追求在反饋控制理論中的體現生物體通過反饋控制機制實現目標導向行為。當缺乏已知路徑時,代理(agent)會生成隨機輸出(如模擬實驗中0°-360°隨機轉向的2D運動),直到接觸目標后通過負反饋減少誤差。環境提供的目標線索(如靈長類對谷氨酸的感知、蚊子對CO2的追蹤)可優化路徑,表現為梯度上升(gradient ascent)行為——當線索強度增加時,代理減少方向變異并延長步幅,顯著提升目標達成效率。學習引導目標達成的機制通過中腦邊緣多巴胺能通路(mesostriatal dopaminergic pathway)的相位活動,生物體將可靠的目標預測線索轉化為長期行為模式。模擬顯示,中性線索通過
來源:Current Opinion in Behavioral Sciences
時間:2025-05-07
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綜述:行為新異性起源中神經回路的演化
引言在進化生物學領域,探究新奇復雜性狀的起源一直是重要課題。而新奇行為的產生,從獨特求偶展示的演變到真社會性(eusociality)這類重大創新,是構建自然界動物生命復雜性與多樣性的基礎過程。行為由神經回路功能產生,那么當新奇行為出現時,神經回路如何變化就值得研究。以往有許多綜述探討行為進化的神經基礎,但本文重點在于整合近期研究,理解讓新奇行為出現的回路原理,尤其是那些在進化中為祖先行為庫增添新內容的行為,而非祖先行為的喪失或多樣化。本文采用一種基于前人研究修改后的定義,將行為新異性寬泛地定義為 “在一個譜系進化過程中出現的新行為,或先前存在行為的新奇組合,且在很大程度上與祖先行為存在差異”
來源:Current Opinion in Behavioral Sciences
時間:2025-05-07
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綜述:睡眠與麻醉狀態下人類感覺失聯的實驗研究方法
意識與環境連接的分離:沒有環境感知的意識通常人們直覺上認為意識與持續感知環境是等同的,所以很難想象一個人意識清醒卻與周圍環境 “失聯”。但其實做夢就是意識存在卻沒有環境感知的典型例子。在做夢時,人們會經歷各種各樣的情景,從生動、復雜的情節到簡單的場景都有。睡眠期間的感覺體驗早在 18 世紀末,人們就發現人在睡眠中偶爾能感知到環境刺激卻不醒來。20 世紀 60 年代起,大量實驗室研究進一步證實了這一現象。研究人員在睡眠者(大多處于快速眼動(REM)睡眠階段)身上施加軀體感覺、聽覺、視覺或嗅覺刺激,之后喚醒他們,讓其報告夢境和對刺激的感知情況。麻醉期間的感覺體驗在全身麻醉(GA)時,無反應、癱瘓的
來源:Current Opinion in Behavioral Sciences
時間:2025-05-07
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綜述:自然行為中的多巴胺作用評估新方法
引言帕金森?。≒D)的一個關鍵特征是多巴胺(DA)進行性缺失,這會導致患者運動功能受損、動作減弱。盡管臨床中早已認識到基底神經節 DA 缺失與 PD 患者運動相關癥狀存在關聯,但在實驗動物研究中,運動學與 DA 釋放之間的機制關系仍未明確。早期對自由活動嚙齒動物的研究,主要關注大規模 DA 耗竭對諸如運動、旋轉、進食等粗略行為的影響。一直以來,研究領域缺乏易用工具,難以在高分辨率捕捉小型實驗動物流暢、自然的全部動作時,精確解析關鍵腦區 DA 濃度的實時變化。技術突破:精準觀測 DA 釋放2019 年,DA 成像取得重大突破,使人們有能力在單細胞層面觀測 DA 釋放?;蚓幋a熒光生物傳感器(GE
來源:Current Opinion in Behavioral Sciences
時間:2025-05-07
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基于嵌入式系統的實時深度學習助力多標簽視網膜疾病診斷:突破與展望
在當今醫療領域,眼部疾病尤其是視網膜疾病的早期診斷至關重要。視網膜作為視覺信息傳遞至大腦的關鍵部位,許多可能致盲的疾病,像青光眼、白內障和糖尿病性視網膜病變(DR)等,都能通過眼底攝影被檢測出來。常規的視網膜眼底圖像檢查,能夠幫助醫生盡早發現這些疾病,進而及時進行干預治療,為患者的視力健康提供保障。然而,現實情況卻不容樂觀。一方面,在全球范圍內,特別是在發展中國家以及農村和城郊地區,醫療資源極度匱乏。據世界衛生組織估計,到 2030 年,全球可能有超過 5 億人受糖尿病影響,而糖尿病是引發多種眼部疾病的重要風險因素。但這些地區的人們卻很難獲得足夠的醫療資源來滿足眼部護理需求,能夠接受適當眼部保
來源:Computational and Structural Biotechnology Reports
時間:2025-05-07
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計算機輔助設計 MYCN 特異性反基因寡核苷酸的深度探究:開啟精準基因治療新征程
在基因治療的廣闊領域中,三鏈形成寡核苷酸(TFO)作為極具潛力的治療分子,宛如一把把精準的 “基因剪刀”,有望精準地對特定基因區域進行調控,為攻克多種疑難病癥帶來新的希望。然而,當前 TFO 的發展卻面臨著諸多困境。一方面,TFO 的半衰期較短,在體內迅速降解,大大限制了其治療效果;另一方面,精準設計 TFO 并準確預測其與 DNA 的結合位點困難重重,這就如同在茫?;蚝Q笾袑ふ揖珳实?“??奎c”,缺乏有效的指引。而現有的治療手段,如唯一應用于臨床的 MYCN 特異性反基因肽核酸(agPNA)——BGA002,雖在治療神經母細胞瘤、橫紋肌肉瘤和小細胞肺癌等方面展現出一定潛力,但仍存在優化空間
來源:Computational and Structural Biotechnology Reports
時間:2025-05-07
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探秘神經元中的量子世界:菲茨休 - 納古莫方程與量子噪聲的深度解析
在神秘的大腦世界里,神經元如同微小卻強大的 “信息處理器”,承載著人類思維、情感和行為的奧秘。長久以來,科學家們一直試圖揭開大腦運作的底層機制,而量子力學作為現代物理學的基石,其與大腦功能之間的關系備受關注。但傳統觀點認為,由于神經元的體積龐大、環境復雜,量子相干性在神經元層面難以維持,量子效應在大腦研究中似乎成了一個遙不可及的概念。因此,大腦中的量子現象是否真的存在,以及它們在神經活動中扮演何種角色,一直是科學界爭論不休的謎題。為了探索這一充滿挑戰的領域,來自未知研究機構的研究人員開展了一項極具創新性的研究。他們聚焦于神經元噪聲與量子效應之間的潛在聯系,旨在揭示大腦功能的深層次機制。最終,研
來源:Computational and Structural Biotechnology Journal
時間:2025-05-07
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Fisher-Escolà Q統計分布:量子意識建模中量子-經典概率整合的數學證明
在探索意識本質的科學前沿,量子理論長期面臨方法論困境:雖然量子效應在光合作用[75]和鳥類導航[34]等生物系統中已被證實,但如何用統計方法驗證意識可能存在的量子特性仍是未解難題。傳統神經科學基于經典概率的統計工具無法捕捉量子尺度的微觀波動,而量子物理的數學框架又缺乏與行為數據的銜接橋梁。這種"量子-經典鴻溝"嚴重阻礙了意識研究的突破,正如文獻[35,8]指出,缺乏合適的分析工具使得"感受質"(qualia)研究長期停滯在哲學層面。為解決這一挑戰,國內研究人員在《Computational and Structural Biotechnology Journal》發表開創性研究。團隊設計10量
來源:Computational and Structural Biotechnology Journal
時間:2025-05-07
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探秘麥角胺:調節甘氨酸受體,開辟神經疾病治療新徑
在神奇的神經世界里,神經元之間的 “交流” 至關重要。甘氨酸受體(Glycine Receptor,簡稱 GlyR)作為神經傳遞中的重要 “角色”,承擔著調節神經元興奮性的重任。當甘氨酸與 GlyR 結合,能讓氯離子進入細胞,產生抑制性突觸后電位(IPSPs) ,就像給神經元傳遞的興奮信號踩下 “剎車”,防止其過度興奮。然而,氧化應激卻像個搗亂分子,它與 GlyR 的關系錯綜復雜,活性氧(ROS)可通過多種機制改變 GlyR 的功能。在許多神經系統疾病,如阿爾茨海默病、帕金森病和肌萎縮側索硬化癥(ALS)中,氧化應激是常見的特征。GlyR 功能失調會破壞抑制性神經傳遞,加劇神經元損傷,讓病情雪
來源:Computational and Structural Biotechnology Journal
時間:2025-05-07
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GL4SDA:基于 GNN 和 LLM 精準預測 snoRNA - 疾病關聯,開啟生命科學新視野
在生命科學領域,小核仁 RNA(snoRNA)的研究正逐漸成為熱點。snoRNA 作為一類非編碼 RNA(ncRNA),在核糖體 RNA(rRNA)、小核 RNA(snRNA)等的生物合成和成熟過程中扮演著不可或缺的角色。它們通過與 RNA 結合蛋白(RBPs)等形成 snoRNP 復合物,引導 rRNA 和 snRNA 的甲基化、假尿苷化等修飾,這些修飾對于核糖體和剪接體的正常功能至關重要。近年來,越來越多的研究發現,snoRNA 與多種人類疾病密切相關。在癌癥領域,snoRNA 的異常表達十分常見,并且在不同癌癥類型、階段和轉移過程中呈現出差異表達,能夠積極影響疾病進程。例如,在某些癌癥中
來源:Computational and Structural Biotechnology Journal
時間:2025-05-07
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單細胞轉錄組聯合臨床特征解析牙源性角化囊腫惡性轉化的分子機制與神經侵襲特性
在口腔頜面外科領域,牙源性角化囊腫(Odontogenic keratocyst, OKC)因其侵襲性生長特性備受關注。這種約占所有牙源性囊腫10%的病變,雖然惡變為癌性牙源性角化囊腫(Cancerous odontogenic keratocyst, COKC)的概率僅0.55%,但一旦發生則預后極差。更棘手的是,臨床醫生面臨三大困境:缺乏預測惡變的分子標志物、對神經侵襲特性認識不足、對為何罕見淋巴結轉移的機制不明。這些知識空白嚴重制約著臨床決策的精準性,使得這個本已罕見的疾病更添診治難度。為破解這些難題,四川大學華西口腔醫院的研究團隊開展了一項創新性研究。他們采用單細胞RNA測序(scRN
來源:Computational and Structural Biotechnology Journal
時間:2025-05-07
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深度學習后處理提升蛋白質二級結構預測精度
在生命科學領域,蛋白質如同微觀世界里的神奇工匠,它們參與著生物體中各種至關重要的化學反應,是生命活動的直接執行者。想要深入了解蛋白質的功能,就必須知曉其氨基酸在三維空間中的相互作用和折疊方式。蛋白質結構分為四級,其中二級結構(指蛋白質多肽鏈局部區域因主鏈肽基團間形成氫鍵而發生的折疊)的預測卻困難重重。目前,雖然已知數百萬種蛋白質的一級結構(即氨基酸線性序列),但確定其二級和三級結構的實驗方法既耗時又昂貴,這嚴重阻礙了對蛋白質結構和功能的研究。因此,開發高效準確的蛋白質二級結構預測方法迫在眉睫。為了解決這一難題,來自未知研究機構的研究人員展開了深入研究。他們的研究成果發表在《Computatio
來源:Computational and Structural Biotechnology Journal
時間:2025-05-07
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綜述:病毒大流行和流行病期間工人的福祉:范圍綜述
病毒大流行和流行病期間工人的福祉:多維度證據引言病毒性大流行和流行?。ㄈ鏑OVID-19、SARS)不僅威脅公共衛生,還通過社會經濟影響深刻改變工人福祉?,F有研究多聚焦單一危機或醫療從業者,缺乏跨事件、跨職業的系統整合。本綜述首次采用積極心理學第三波理論,結合生態模型,全面解析工人福祉的積極與消極維度。研究方法通過PRISMA-ScR框架篩選187項研究(截至2020年10月),涵蓋COVID-19(74.33%)、SARS(17.65%)等事件。采用雙盲流程提取數據,分析福祉指標(焦慮、抑郁、工作投入等)與四類生態因素(自我、社會、職場、疫情)的關聯。主要發現積極福祉:危機中的韌性閃光約半數
來源:Comprehensive Psychoneuroendocrinology
時間:2025-05-07
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“植物關節療法”:對類風濕關節炎和骨關節炎患者壓力相關指標的積極影響
在健康領域,類風濕關節炎(Rheumatoid Arthritis,RA)和骨關節炎(Osteoarthritis,OA)是兩類常見的關節疾病,給患者帶來諸多痛苦。RA 是一種慢性全身性炎癥性自身免疫疾病,主要侵犯關節,在荷蘭有超 26.9 萬人患??;OA 則是慢性退行性關節疾病,在荷蘭患者超 150 萬,其中代謝綜合征相關骨關節炎(Metabolic syndrome-associated osteoarthritis,MSOA)是 OA 的特殊表型。壓力、不良生活方式等因素與這兩種疾病關系密切,壓力不僅會加重病情,還會影響患者生活質量,引發心理問題。以往針對 RA 和 OA 的研究雖有涉及
來源:Comprehensive Psychoneuroendocrinology
時間:2025-05-07
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間歇性爆發障礙患者膽紅素代謝改變:初步探索與潛在機制揭示
在精神健康領域,間歇性爆發障礙(Intermittent Explosive Disorder,IED)是一種令人困惑的疾病。它表現為反復發作的沖動性攻擊和過度憤怒反應,給患者的生活帶來諸多困擾,還與多種不良健康后果相關。盡管已有不少研究關注到 IED 與大腦邊緣系統反應性、血清素信號傳導及應激調節系統的關聯,但對于可能參與其病理生理過程的全身代謝變化,我們知之甚少。目前,在精神疾病研究中,越來越多證據表明全身炎癥和氧化應激在心理健康問題中扮演重要角色。在 IED 患者中,也發現了炎癥標志物和氧化應激生物標志物水平升高的情況。然而,以往研究大多聚焦于中樞神經系統機制,對周邊系統如免疫和肝臟功能
來源:Comprehensive Psychoneuroendocrinology
時間:2025-05-07
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糖尿病周圍神經病變患者驚恐發作癥狀研究:揭示隱匿風險,助力精準診療
在當今社會,糖尿病已成為全球性的健康難題,其并發癥更是給患者帶來諸多痛苦。糖尿病周圍神經病變(DPN)作為 2 型糖尿?。═2DM)常見的微血管并發癥,不僅影響患者肢體感覺和運動功能,還對其心理健康造成潛在威脅。以往對 DPN 的評估多聚焦于神經損傷,卻忽視了患者精神層面的問題。焦慮障礙在全球范圍內廣泛存在,而驚恐發作(PA)癥狀作為焦慮障礙的重要表現,與多種精神疾病密切相關。但目前關于 T2DM 合并 DPN 患者中 PA 癥狀的研究十分匱乏,這使得許多患者的精神健康問題得不到及時發現和治療,既加重了患者的身心負擔,也增加了醫療成本。在此背景下,來自保加利亞索菲亞醫科大學的研究人員開展了一項
來源:Comprehensive Psychoneuroendocrinology
時間:2025-05-07
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雌二醇影響下,精神分裂癥樣特質女性語言偏側化的動態變化研究
在大腦的語言功能研究領域,一直存在著諸多令人困惑的問題。以往研究發現,具有高精神分裂癥樣特質的男性參與者存在語言不對稱的現象,然而女性參與者的情況卻不那么清晰。這種性別差異背后的原因究竟是什么呢?科學家們推測,性激素或許在其中扮演著重要角色,畢竟已有研究表明,大腦半球的不對稱性會隨著月經周期發生變化。而且,在月經周期對語言偏側化影響的研究方面,結果也存在不一致的情況。有的研究發現,在卵泡期和黃體期,左側大腦半球的語言偏側化更強;但也有研究得出了不同的結論。在這樣的背景下,為了深入探究語言偏側化(指大腦左右半球在語言功能上的優勢差異 )的奧秘,來自挪威卑爾根大學和英國杜蘭大學的研究人員開展了一項
來源:Comprehensive Psychoneuroendocrinology
時間:2025-05-07
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妊娠期抑郁患者皮質醇覺醒反應與產后癥狀緩解的關聯:HPA軸應激敏感性的生物標志物研究
圍產期抑郁是威脅母嬰健康的重要精神障礙,其癥狀常從妊娠期持續至產后,但預測個體轉歸的生物學標志物尚未明確。既往研究表明,下丘腦-垂體-腎上腺軸(HPA軸)功能異常與抑郁相關,而妊娠期特有的HPA軸適應性改變(如胎盤促腎上腺皮質激素釋放激素CRH升高)可能進一步影響疾病進程。皮質醇覺醒反應(CAR)作為HPA軸對自然應激源(覺醒)的動態反應指標,在非妊娠人群中已顯示與抑郁嚴重度相關,但其在圍產期抑郁中的預測價值仍存爭議。荷蘭伊拉斯姆斯醫學中心的研究團隊在《Comprehensive Psychoneuroendocrinology》發表研究,首次系統評估了妊娠期CAR參數與產后癥狀緩解的縱向關聯
來源:Comprehensive Psychoneuroendocrinology
時間:2025-05-07
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多模態 MRI 深度學習:解鎖大腦年齡與阿爾茨海默病的神秘關聯
在人口老齡化加劇的當下,阿爾茨海默?。ˋD)成為嚴重威脅老年人健康的 “沉默殺手”。這是一種漸進性神經退行性疾病,晚期常伴有危及生命的并發癥。隨著病情發展,患者大腦中 β- 淀粉樣蛋白(Aβ)異常積累,神經纖維纏結形成,進而導致神經元功能紊亂,出現記憶喪失、語言障礙、空間定向障礙等認知問題,嚴重影響生活質量,也給家庭和社會帶來沉重的經濟負擔。目前,雖然已經有一些生物標志物用于 AD 的早期診斷,比如淀粉樣蛋白 PET 掃描、tau 成像、腦脊液(CSF)標志物等,但這些方法存在侵入性、費用高昂、可及性差等缺點。相比之下,基于神經影像數據的大腦年齡預測作為一種非侵入性手段,展現出早期檢測 AD
來源:Biomedical Signal Processing and Control
時間:2025-05-07
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基于最優濾波器組分解和 KNN 分類器的癲癇檢測:高精準診斷新突破
在醫學領域,神經系統疾病一直是備受關注的難題,其中癲癇作為一種常見的神經系統紊亂病癥,嚴重影響著患者的生活質量。全球范圍內,約有 6000 萬人飽受癲癇之苦。癲癇發作時,患者大腦活動在發作期(ictal state)和發作前期(pre - ictal state)與正常狀態相比,頻率模式會發生顯著變化。目前,癲癇的診斷主要依賴腦電圖(Electroencephalogram,EEG)信號的分析。然而,EEG 信號具有二維非線性和非平穩的特性,傳統的診斷方式是醫生對患者的 EEG 信號進行目視檢查和異常檢測,以此來判斷是否患有癲癇等神經系統疾病。但這種方法存在諸多問題,EEG 信號記錄時間長,分
來源:Biomedical Signal Processing and Control
時間:2025-05-07