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基于CDM方案的工程化神经通信系统,用于生物纳米物联网络
摘要:在工程化的神经通信系统中传输信息是解决生物纳米事物互联网(IoBNT)中对延迟敏感应用问题的一个有前景的解决方案。由于复用技术在有线和无线通信系统中被广泛使用,它能够提高神经通信系统的信道传输效率。在本文中,我们构建了一个神经通信系统的模型,并提出了一种基于码分复用(CDM)原理的神经信号复用方案。该方案涵盖了信道建模、神经编码、复用机制和解码方法等各个方面。我们分析了最佳阈值和计算复杂度,并通过比特错误率(BER)和互信息率来评估所提方案的性能,将其与之前的方法进行了对比。这项工作有助于研究人员更好地理解神经复用的基本原理,并为IoBNT应用的实现铺平道路。
来源:IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications
时间:2025-11-25
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新兴的分子通信:基于图神经网络和扩散通道的初步研究结果
摘要:生物体发展出了复杂的通信机制,以提高其适应性和生存能力,这些机制从分子信号传递到复杂的语言结构不等。理解这些机制的进化过程可以为生物过程和人工通信系统设计提供见解。作为这一方向的首次尝试,本文提出了一个基于图神经网络(GNNs)和分子扩散模型的初步系统,用于观察人工代理之间分子通信(MC)协议的出现。具体而言,这些代理根据刘易斯博弈框架进行互动,通过交换在流体环境中扩散的分子来实现交流。在该框架中,发送者借助中间中继节点对符号进行编码并传输到目的地,这一过程受到基于扩散的分子通信随机行为的影响,从而影响消息的完整性。每个节点都可以调整其内部参数以影响通信过程,模拟生物体(如细菌)的进化过
来源:IEEE Transactions on Molecular, Biological, and Multi-Scale Communications
时间:2025-11-25
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YAP和TEAD是类癌细胞中神经内分泌分化和生长的转录调控因子
### 解读与分析:YAP-TEAD 在类癌肿瘤细胞分化与增殖中的调控作用类癌肿瘤是一种高度分化但具有不同侵略性的神经内分泌肿瘤,主要发生在肺部和胃肠胰腺系统。尽管它们在临床表现上存在差异,但类癌肿瘤在细胞形态和分子特征上具有一定的共性。例如,类癌细胞通常表现出颗粒状细胞质、密集的神经分泌囊泡、树突状细胞突起、激素分泌和激素受体表达等特征。此外,类癌肿瘤常表达神经内分泌标志物,如嗜铬粒蛋白A(CgA)和胰岛素瘤相关蛋白1(INSM1),并且具有共同的转录程序,例如上调神经内分泌转录因子如Achaete-scute家族基本螺旋-环-螺旋转录因子1(ASCL1)和神经元分化1(NEUROD1)等。
来源:The American Journal of Pathology
时间:2025-11-25
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IL-2/IL-2Ab复合物在体内能够扩增调节性T细胞,并在心脏骤停后提供神经保护作用
作者:吴珊、陈轩宇、凌晓梅、韩云阳、陈少梅、王伟单位:中国南方医科大学南方医院麻醉科,广州摘要心脏骤停(CA)会导致全身缺血/再灌注损伤和严重的神经功能障碍,目前有效的治疗干预措施仍然有限。调节性T细胞(Tregs)在调节缺血后炎症和促进神经保护方面起着关键作用。本研究显示,使用白细胞介素-2/白细胞介素-2抗体(IL-2/IL-2Ab)复合物在体内扩增Tregs可显著增加血液、脾脏和淋巴结中的Tregs数量。在心脏骤停和心肺复苏(CA/CPR)前预先接受IL-2/IL-2Ab复合物处理的小鼠表现出更好的神经恢复、减轻的缺血性脑损伤以及更高的存活率。这些发现揭示了一种潜在的免疫调节策略,有助于
来源:Immunology Letters
时间:2025-11-25
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中风患者循环中的microRNA-219:其与临床参数及中风后癫痫风险无关联
该研究探讨了循环微小RNA-219(miR-219)在预测卒中后癫痫(PSE)中的潜在价值。研究团队由来自伊朗卡尚医学科学大学神经内科的六位研究人员组成,他们希望通过分析miR-219在血液中的表达水平,评估其作为早期诊断PSE的生物标志物的有效性。研究结果表明,虽然miR-219在卒中患者中表现出显著的升高,但其在PSE患者与非PSE患者之间的表达水平并无明显差异,因此无法作为可靠的预测指标。相比之下,PoSERS模型在预测PSE方面展现出更高的准确性。在研究背景中,癫痫是一种影响全球各类人群的常见神经系统疾病,而卒中后癫痫(PSE)则是卒中患者中一个重要的并发症。根据国际抗癫痫联盟(ILA
来源:IBRO Neuroscience Reports
时间:2025-11-25
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在3xTg-AD阿尔茨海默病模型中,比较不同治疗方案对重复经颅磁刺激(rTMS)认知效应的影响
本研究聚焦于阿尔茨海默病(AD)中重复经颅磁刺激(rTMS)治疗方案的选择对认知功能的影响。随着AD患者数量的持续增长,寻找有效的非侵入性治疗手段变得尤为重要。rTMS作为一种安全且非侵入性的神经调控技术,已被广泛应用于改善AD患者的认知功能。然而,尽管临床试验和动物模型的研究表明rTMS可能具有一定的疗效,但关于最佳治疗参数的探讨仍处于初步阶段,尤其是在治疗频率和持续时间的选择上。在AD的研究中,rTMS的治疗效果与多个因素密切相关,包括刺激强度、频率、位置以及治疗时间安排。尽管已有研究显示高频率的rTMS(如20 Hz)比低频率(如10 Hz)更有效,但治疗时间的安排——即密集型(每日连续
来源:Experimental Hematology
时间:2025-11-25
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综述:用于癫痫研究的多模态人工智能模型的进展
癫痫是一种常见且复杂的神经系统疾病,其临床诊断与治疗面临诸多挑战。首先,癫痫的分类具有异质性,这意味着不同患者可能表现出不同的症状和病因。其次,癫痫发作往往难以预测,且很多发作并未被医生直接观察到,这使得准确记录和分析发作过程变得困难。此外,癫痫的治疗方式多样,但个体对治疗的反应存在显著差异,这增加了治疗的复杂性。这些因素共同导致了癫痫的误诊率较高,治疗效果不理想,给临床工作带来了沉重的负担。随着人工智能(AI)技术的快速发展,其在医疗领域的深度整合已成为一种极具前景的解决方案。AI技术在医疗诊断、治疗方案制定以及疾病管理等方面展现出巨大潜力,尤其在处理复杂和异质性数据方面表现突出。然而,大多
来源:Epidemics
时间:2025-11-25
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利用多价唾液酸酶抑制剂抑制唾液酸的代谢,以减轻肠道中的细菌炎症
本研究探讨了一种新型的多价唾液酸酶抑制剂在肠道炎症性疾病(如克罗恩病和溃疡性结肠炎)中的应用潜力。这些疾病属于慢性炎症性肠道疾病,其特征是肠道内严重的炎症反应,且与肠道菌群失调密切相关。肠道菌群的失衡,尤其是某些促炎性细菌如肠杆菌科(Enterobacteriaceae)的过度增殖,被认为是导致这些疾病的重要因素之一。此外,研究表明,这些细菌能够降解黏蛋白,释放出唾液酸(如N-乙酰神经氨酸,Neu5Ac),进一步促进病原体的生长,加剧肠道炎症。唾液酸酶(sialidases)和唾液酸-O-乙酰酯酶(SIAE)是关键的酶,它们负责分解黏蛋白中的唾液酸以及去除乙酰化唾液酸中的O-乙酰基团。通过抑制
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-11-25
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Lactobacillus gasseri MG4247和Lacticaseibacillus rhamnosus MG4644通过激活Akt/CREB/BDNF信号通路来缓解LPS诱导的认知障碍
在当前全球老龄化进程不断加快的背景下,认知功能衰退已成为一个亟需关注的健康问题。随着人类平均寿命的延长,与年龄相关的神经退行性疾病,如阿尔茨海默病和帕金森病,正变得越来越普遍。这些疾病不仅影响患者的生活质量,还给家庭和社会带来了沉重的负担。因此,深入研究认知功能下降的机制,并探索有效的干预措施,对于改善患者预后和减轻社会压力具有重要意义。认知功能的下降通常与慢性神经炎症密切相关。神经炎症是指中枢神经系统中持续存在的炎症反应,主要表现为小胶质细胞的激活和促炎性细胞因子的释放。这些细胞因子如肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6(IL-6)在神经元损伤和突触丢失中起着关键作用,从而导致认知功能
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-11-25
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首次发病且未使用过药物的强迫症患者中,认知融合现象背后的前额叶功能障碍及神经递质失衡
本研究聚焦于强迫症(OCD)患者中认知融合(CF)的神经基础,以及这些神经异常与神经递质系统之间的潜在联系。研究对象为首次发作且未接受药物治疗的OCD患者和健康对照组,通过静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)技术对大脑活动模式进行分析。研究不仅揭示了OCD患者在前额叶区域表现出的异常神经活动,还进一步探讨了这些异常是否与CF水平相关,并如何影响OCD症状的严重程度。认知融合是指个体在心理层面上过度认同自己的想法,将主观思维视为客观现实的一种倾向。这种心理机制在OCD患者中尤为显著,表现为患者难以区分自己的想法与现实,从而引发不必要的强迫行为或回避策略。相比之下,正常认知状态下,人们能够保持一
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-11-25
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急性乙醇可以增强隔海马区的协调性,但在觅食过程中会干扰海马区自身的θ波活动
### 解读:急性酒精暴露对鼠类脑内θ波活动的影响本研究探讨了急性酒精暴露对自由探索行为中鼠类脑内θ波活动的影响。θ波是一种在哺乳动物大脑中广泛存在的节律性活动,其主要功能包括支持记忆形成、空间导航和行为协调。在自然行为条件下,θ波的瞬时爆发和跨区域协调机制仍然存在不确定性。研究团队通过记录自由觅食鼠的海马体CA1、内侧隔核(MS)和内侧前额叶皮层(mPFC)的局部场电位(LFP),分析了酒精对θ波动力学特征和跨区域协调的影响。#### θ波与行为表现的关系研究结果显示,急性酒精暴露(剂量为1.5 g/kg)显著降低了鼠的运动速度和目标导向行为。在酒精处理组中,平均速度明显下降,且发现的食丸数
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神经调控干预对进食障碍患者进食行为的影响:一项系统综述
进食障碍(Eating Disorders, EDs)是一组严重的精神疾病,主要包括神经性厌食(Anorexia Nervosa, AN)、神经性贪食(Bulimia Nervosa, BN)和暴食症(Binge-Eating Disorder, BED)。这些疾病不仅给患者带来极大的身心痛苦,还具有高死亡率和高致残率的特点。目前,EDs的标准治疗通常结合营养康复、心理治疗和药物治疗,但效果有限,许多患者会发展为难治性病例。因此,临床迫切需要开发新的治疗策略。近年来,神经调控技术作为一种有前景的辅助治疗手段备受关注。这些技术通过调节大脑特定区域或网络的活动,有望直接纠正EDs背后异常的神经环路
来源:European Psychiatry
时间:2025-11-25
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全球长链Omega-3多不饱和脂肪酸摄入推荐的科学全景:健康人群全生命周期的营养策略与缺口分析
在营养科学领域,长链Omega-3多不饱和脂肪酸(LC n-3PUFA)犹如一颗璀璨的明星,始终吸引着研究人员和公众的目光。二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)和日益受到关注的二十二碳五烯酸(DPA),这些看似复杂的化学名称背后,蕴含着对人类健康至关重要的价值。从促进心血管健康到支持婴儿大脑发育,从降低早产风险到延缓认知衰退,LC n-3PUFA的健康效益已得到大量科学证据的支持。然而,一个令人困惑的现象始终存在:不同国家、不同机构对这些必需脂肪酸的摄入推荐存在显著差异,且全球范围内的实际摄入量普遍低于推荐水平。这种混乱局面不仅让消费者感到迷茫,也给公共卫生政策的制定带来了挑战。当
来源:Nutrition Research Reviews
时间:2025-11-25
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饮食因素与大脑衰老的MRI生物标志物:一项全面系统评价揭示营养干预对脑健康的影响
随着全球人口老龄化加剧,痴呆症已成为严峻的公共卫生挑战。目前全球有超过5500万痴呆症患者,且每年新增近1000万病例。尽管现有治疗方法可暂时缓解症状,却无法逆转脑损伤。因此,识别有效的预防因素以促进健康脑老化至关重要。世界卫生组织和《柳叶刀》委员会均强调饮食等可干预因素对预防痴呆的重要性,但观察性研究与随机对照试验的结果常存在不一致。这可能是因为认知评估(如MMSE)仅在功能缺损出现后才检测到衰退,难以捕捉早期、临床前的脑变化。磁共振成像(MRI)生物标志物可直接测量脑结构退化,作为中年加速脑老化的敏感指标,能识别认知测试无法检测的细微变化。为此,研究人员在《Nutrition Resear
来源:Nutrition Research Reviews
时间:2025-11-25
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父母高脂/高糖饮食对子代脑发育的持久影响:一项小鼠纵向MRI研究
论文解读在现代社会,高脂、高糖的“西式饮食”日益普及,随之而来的肥胖及相关代谢性疾病已成为全球性健康挑战。尤其值得关注的是,母体在孕期的代谢状态可能对后代健康产生深远影响。大量流行病学研究表明,母亲肥胖、妊娠期糖尿病等代谢异常与子代神经发育障碍(Neurodevelopmental Disorders, NDDs)(如自闭症谱系障碍和注意缺陷多动障碍)的风险增加密切相关。然而,饮食这一可调控因素究竟如何塑造子代大脑发育的轨迹?其影响是暂时还是持久的?这些问题尚未得到系统解答。由于在人类研究中严格控制饮食、量化长期暴露效应极为困难,科学家们转而借助动物模型。小鼠与人类在大脑结构和基因表达上具有高
来源:Translational Psychiatry
时间:2025-11-25
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孕前接触全氟和多氟烷基物质(PFAS)与儿童认知能力的关系,以及母亲维生素D状态对此关系的调节作用:MABC研究
在这项研究中,科学家们探讨了孕期中特定化学物质的暴露如何影响儿童的认知能力,并特别关注了维生素D水平是否会对这些影响产生调节作用。研究的主要对象是“全氟和多氟烷基物质”(Per- and polyfluoroalkyl substances, PFAS),这些物质因其难以降解而被称为“永久化学物质”,广泛存在于工业和消费品中,因此人们在日常生活中可能频繁接触到它们。PFAS在环境中的持久性意味着它们可能在人体内积累,从而对健康产生长期影响。尤其在孕期,这些化学物质的暴露可能对胎儿的神经发育造成不利影响。研究团队使用了“马鞍山出生队列”(Ma’anshan Birth Cohort, MABC)
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-25
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基于YOLO的植物叶部病害智能检测与分类研究:从YOLOv1到YOLOv10的演进与农业应用展望
在当今全球粮食安全面临严峻挑战的背景下,植物叶部病害(Plant Leaf Diseases, PLD)的早期检测与防控已成为农业领域的重要课题。传统的人工检测方法不仅效率低下,而且容易因主观因素导致误判,而基于机器学习的传统图像处理方法在面对复杂多变的田间环境时,往往难以准确识别病害的细微特征。随着人工智能技术的飞速发展,深度学习(Deep Learning, DL)特别是计算机视觉技术在农业领域的应用为PLD的智能检测带来了新的希望。植物叶部病害是影响农作物产量和品质的主要因素之一,可导致严重的经济损失和食品安全问题。据统计,全球每年因植物病害造成的农作物损失高达数百亿美元。及时准确的病害
来源:BioData Mining
时间:2025-11-25
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环氧化酶抑制剂4-甲基噻唑衍生物化合物通过调节细胞因子水平,缓解雄性大鼠中由脂多糖引起的神经炎症
摘要 神经性疾病的发展是一个全球范围内重要但尚未被充分理解的问题,因此治疗选择仍然非常有限。本研究探讨了环氧化酶(COX)抑制剂4-甲基噻唑衍生物(MET)在体内对脂多糖(LPS)诱导的神经炎症的影响。共有40只雄性Sprague Dawley大鼠被分为五组。为了验证LPS引起的神经炎症损伤并评估MET的作用机制,研究人员检测了促炎和抗炎细胞因子、具有炎症活性的酶以及脑源性标志物。同时,还将MET化合物的效果与另一种参考药物——非选择性COX抑制剂吲哚美辛(INDO)进行了比较。生化、分子和组织病理学分析表明,LPS在大鼠大脑中引
来源:Journal of Biochemical and Molecular Toxicology
时间:2025-11-25
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出生体重与发育行为障碍之间的遗传关联
本研究旨在探讨出生体重与神经发育行为障碍之间的遗传关联及其潜在机制。尽管已有大量流行病学研究指出低出生体重与诸如注意力缺陷多动障碍(ADHD)、自闭症谱系障碍(ASD)以及抽动障碍(TS)等神经发育行为障碍之间存在联系,但这些观察结果背后的遗传机制仍存在争议。研究采用了一种综合性的遗传分析方法,包括基因组广义遗传相关性分析(LDSC)、跨性状多效性分析(PLACO)和孟德尔随机化(MR)分析,以系统地区分这些关联是否源于共享的遗传基础,还是由于直接因果效应或基因-环境相互作用。研究团队首先分析了来自早期生长遗传学联盟(EGGC)的汇总基因组关联研究(GWAS)数据,该数据集涵盖了欧洲裔人群的出
来源:Genes, Brain and Behavior
时间:2025-11-25
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综述:microRNAs作为颅内动脉瘤破裂风险预测生物标志物的范围综述
引言颅内动脉瘤(IA)作为潜在的脑血管意外事件源头,其破裂导致的蛛网膜下腔出血(SAH)具有高致死率。尽管影像学技术和计算流体动力学(CFD)等工具已显著提升动脉瘤的形态学评估能力,但精确预测破裂风险仍面临挑战。近年来,微小核糖核酸(miRNAs)因其在转录后基因调控中的核心作用及在体液中的稳定性,成为极具潜力的无创生物标志物。这些短链非编码RNA分子通过调控血管稳态、炎症反应和内皮功能,深度参与IA的病理生理进程。研究方法与证据整合本研究严格遵循PRISMA-ScR指南,系统性检索了2010年至2025年3月间六大数据库的相关文献。最终纳入的21项研究覆盖了血液、血浆、血清、脑脊液(CSF)
来源:Discover Neuroscience
时间:2025-11-25