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综述:星形胶质细胞钙信号传导研究的进展
星形胶质细胞的Ca²⁺信号网络及其功能解析星形胶质细胞作为中枢神经系统中数量最多、分布最广的胶质细胞,其Ca²⁺信号网络在维持脑内稳态和调节神经功能中发挥核心作用。近年来,随着钙成像技术和分子生物学手段的突破性进展,学界对这一古老但神秘的信号系统形成了系统性认知。研究显示,星形胶质细胞通过多层次的Ca²⁺信号调控网络,在突触可塑性、神经炎症、能量代谢及神经血管耦合等关键生理过程中扮演着枢纽角色。在信号来源方面,星形胶质细胞构建了复杂的Ca²⁺调控体系。细胞质内储存库主要包括内质网(ER)、线粒体和溶酶体三大系统。ER作为主要的Ca²⁺储存库,通过IP3受体(IP3R2)和 RyR( Ryano
来源:Frontiers in Cellular Neuroscience
时间:2025-11-27
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与其它阿拉伯人群相比,阿联酋帕金森病患者中未发现LRRK2突变
近年来,神经退行性疾病的研究逐渐聚焦于遗传因素与地域差异的关联性。以阿尔茨海默病、帕金森病为代表的复杂疾病,其遗传背景往往呈现显著的区域性特征。本研究针对阿联酋本土帕金森病患者展开LRRK2基因筛查,发现该基因在传统认知的致病突变位点(G2019S)及已知的致病性变异均未出现,这一发现为阿拉伯人群的遗传病研究提供了新的视角。在研究设计方面,研究者采用分层抽样方法,从迪拜 kings学院医院神经退行性疾病门诊筛选出50例符合诊断标准的阿联酋本土患者。样本采集严格遵循国际实验室标准,通过液氮速冻和EDTA抗凝双重保障样本质量。值得注意的是,研究团队不仅对LRRK2基因进行全外显子测序,还参照阿拉伯
来源:Frontiers in Aging Neuroscience
时间:2025-11-27
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L-脯氨酸作为星形胶质细胞新型能量底物的代谢特性与神经保护作用研究
在大脑这个复杂的能量代谢网络中,星形胶质细胞扮演着能量分配中心的关键角色。这些星形细胞不仅为神经元提供代谢支持,更通过复杂的底物转换机制维持着脑内能量稳态。然而,当葡萄糖供应受限时,星形胶质细胞如何维持自身能量需求仍是有待探索的前沿领域。近年来,蛋白质源性氨基酸L-脯氨酸在多种生物体中显示出作为替代能源的潜力,但其在哺乳动物脑细胞中的代谢特性却鲜为人知。传统观点认为,脑细胞主要依赖葡萄糖供能,但越来越多的证据表明氨基酸代谢在神经系统能量平衡中发挥着重要作用。L-脯氨酸作为一种特殊的次级胺氨基酸,其完全氧化可产生多达34个ATP分子,这种高能量产率使其成为潜在的高效能量底物。尤其值得注意的是,脯
来源:Neurochemical Research
时间:2025-11-27
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维生素K1通过Klf2-xCT/GPX4轴抑制神经元铁死亡:缺血性脑损伤治疗新策略
脑卒中如同“大脑断电”,每分钟约190万神经元凋亡,4.5小时溶栓窗令九成患者无缘再灌注。缺血缺氧触发铁死亡——一种铁依赖、脂质过氧化驱动的新型程序性死亡,其标志性线粒体皱缩、膜密度增高,与凋亡、坏死迥异,却与卒中后残疾密切相关。然而,临床尚缺靶向铁死亡的神经保护剂。维生素K1(VK1)因凝血功能广为人知,其抗氧化潜力却被忽视。为回答“VK1能否及如何阻断缺血神经元铁死亡”这一关键问题,Qian Xia等以HT-22海马神经元为模型,系统评估VK1对氧糖剥夺(OGD)损伤的保护效应及其分子机制,成果发表于《Neurochemical Research》。研究采用CCK-8、EdU、Annexi
来源:Neurochemical Research
时间:2025-11-27
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综述:阿尔茨海默病中雌激素-微生物群-大脑轴的进展与展望
摘要阿尔茨海默病(AD)是一种进行性神经退行性疾病,其发病受遗传、代谢、环境及性别特异性因素的影响。新兴研究表明,雌激素-肠道微生物群-大脑(EGMB)轴在内分泌调节、微生物活性与认知结果之间起着关键作用。雌激素通过调节突触可塑性、氧化应激、淀粉样蛋白和tau蛋白的病理变化以及神经炎症来发挥神经保护作用;而更年期期间雌激素水平的下降会增加患AD的风险。与此同时,肠道菌群失调及微生物代谢物的改变(尤其是短链脂肪酸(SCFAs)和次级胆汁酸(sBAs))会导致肠道屏障功能障碍、慢性炎症和突触损伤。值得注意的是,雌激素能够重塑肠道微生物的组成和代谢物谱型,而微生物中的β-葡萄糖醛酸酶(β-GUS)活
来源:Neurochemical Research
时间:2025-11-27
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基于时空图神经网络的隐私保护疼痛评估:通过面部标志点动态分析实现视频序列疼痛强度估计
在医疗监护领域,准确评估疼痛强度对于无法言语表达的患者群体具有至关重要的意义。新生儿、重症监护室患者以及患有严重神经系统疾病的患者,往往无法准确描述自身的疼痛感受,这使得开发自动化的疼痛评估系统成为临床实践的迫切需求。然而,传统的基于面部图像的分析方法存在明显的局限性:一方面,完整的面部图像会暴露患者身份信息,引发严重的隐私担忧;另一方面,疼痛作为一种动态变化的状态,其强度会随时间波动,单一帧的图像分析难以捕捉其时序特征。现有的疼痛评估方法主要分为两类:基于外观的方法和基于面部标志点的方法。前者使用完整的面部图像,虽然能够提供丰富的纹理信息,但存在隐私泄露风险,且对光照变化和面部遮挡敏感;后者
来源:IEEE Transactions on Biometrics, Behavior, and Identity Science
时间:2025-11-27
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综述:动作语义学的认知神经心理学:综述
动作语义在神经退行性疾病与脑损伤患者中的认知组织与神经机制研究动作语义作为人类认知的重要基础,在神经科学领域的研究呈现出显著的跨学科特性。本文系统梳理了神经退行性疾病(如帕金森病、肌萎缩侧索硬化症、额颞叶痴呆)与脑损伤(如左侧脑半球损伤)两类患者群体的研究进展,旨在突破传统研究范式的"知识孤岛"现象,构建整合性理论框架。一、动作语义的核心争议与理论发展动作语义的理解能力涉及物体操作、动作识别与语言表达等多维度的认知整合。当前学界主要围绕三个核心命题展开持续辩论:1)语义表征的抽象性 vs 具身性;2)概念组织的拓扑结构 vs 特征组合;3)神经机制的分布特征。其中具身认知理论主张,动作语义的神
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一种双重响应荧光探针,可用于同时检测H₂S和SO₂,并将其应用于神经元细胞的氧化应激模型中
该研究聚焦于开发一种新型双响应荧光探针RHO-DCO-NBD,旨在突破硫化氢(H₂S)与二氧化硫(SO₂)检测中信号干扰的难题。研究团队通过整合化学生物学策略,构建了包含罗丹明衍生物骨架、硝基苯二氧唑(NBD)单元和二氰oisofuran酮单元的三部分复合结构,成功实现了对两种气体分子的选择性识别与独立信号输出。在分子设计层面,探针采用"供体-受体"协同机制。罗丹明作为荧光基团,其开环状态负责发射近红外(NIR)荧光信号,而NBD和二氰isosfuran酮单元则分别作为H₂S和SO₂的特异性捕获位点。当探针遇到H₂S时,巯基与NBD单元发生反应性断裂,促使罗丹明骨架恢复开环结构,从而在760
来源:Bioorganic Chemistry
时间:2025-11-27
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由聚焦飞秒激光刺激引发的神经元电活动的时空模式
关川由美|美之岛渡|增井京子|星川千惠大阪都市大学理学研究科化学系,日本大阪住吉区杉本3-3-138,558-8585摘要神经网络表现出时空模式的电活动,例如神经元群体的脉冲位置、脉冲时序和爆发性放电。这些神经活动的时空模式在大脑功能中起着重要作用,并会受到外部刺激的影响。通过单神经元刺激和测量神经网络反应,可以有效阐明复杂神经网络中的信息处理机制。利用聚焦飞秒激光进行的多光子吸收技术实现的单细胞刺激有可能激活神经网络。在本研究中,我们利用微电极阵列测量方法,研究了聚焦飞秒激光引发的神经网络活动的时空模式,特别是放电率、神经元活动的同步性以及爆发特性。我们观察到激光照射引发了高频脉冲。通过比较
来源:Biochemical and Biophysical Research Communications
时间:2025-11-27
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一项关于早期和晚期发病的视觉障碍患者在触觉刺激识别相关的事件相关电位(ERP)及大脑活动方面的横断面研究
视觉障碍人群触觉识别与脑活动差异研究解读本研究聚焦视觉障碍人群触觉认知能力的神经机制,通过对比早期与晚期视力障碍群体及正常对照组的实验数据,揭示了触觉信息处理的不同脑区激活模式。研究采用多模态方法,结合行为学测试与脑电地形图分析,为特殊人群康复训练提供了新的理论依据。一、研究背景与核心问题视觉障碍人群普遍存在触觉补偿机制,但早期与晚期视力丧失对神经可塑性的影响存在争议。现有研究多关注视觉剥夺时间与触觉敏锐度的相关性,但对认知处理速度和脑区功能重组的动态比较仍不充分。本研究创新性地将神经可塑性理论与ERP技术结合,重点考察:1. 早期(≤5岁)与晚期(≥14岁)视力障碍者在触觉识别任务中的表现差
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-11-27
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神经干细胞能够改善因伊博泰尼酸(ibotenic acid)诱导的阿尔茨海默病小鼠的学习和记忆功能
阿尔茨海默病(AD)是一种以神经元退行性病变为核心特征的中枢神经系统退行性疾病,其病理特征包括β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积、神经纤维缠结和神经元丢失。近年来,神经干细胞(Neural Stem Cells, NSCs)移植作为AD治疗的新策略受到广泛关注。本研究通过建立小鼠AD模型,系统评估了NSCs移植对AD模型学习记忆功能的改善作用及其潜在机制,为AD的干细胞治疗提供了重要依据。### 一、研究背景与现状AD的病理机制尚未完全阐明,但现有研究表明神经元丢失和神经回路损伤是导致认知功能下降的关键因素。传统治疗方法如胆碱酯酶抑制剂(AChEIs)和NMDA受体拮抗剂(如美金刚)虽能缓解症状,但无
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-11-27
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Saikosaponin A 对大鼠模型中类似创伤后应激障碍的行为、海马单胺能神经传递以及 NF-κB 炎症通路的影响
近年来,创伤后应激障碍(PTSD)的治疗成为神经科学领域的重要研究课题。传统药物如选择性5-羟色胺再摄取抑制剂(SSRIs)联合认知行为疗法(CBT)的临床有效率仅为20-30%,且存在耐受性发展、副作用显著等瓶颈问题。这一现状促使研究者从天然产物中寻找新型治疗策略,而柴胡中的活性成分Saikosaponin A(SSa)因其独特的双重作用机制受到广泛关注。PTSD的核心病理特征涉及海马区神经可塑性改变和慢性神经炎症。临床影像学研究显示,PTSD患者的海马体积平均减少12-15%,其神经突触重构和神经发生调控存在系统性异常。同时,该疾病特有的炎症微环境特征表现为海马区促炎因子TNF-α、IL-
来源:Behavioural Brain Research
时间:2025-11-27
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在视觉运动图谱学习过程中,时间分辨的功能连接性
本研究由美国宾夕法尼亚大学工程学院生物工程系的多位学者共同完成,聚焦于人类大脑如何通过功能磁共振成像(fMRI)适应不同拓扑结构的统计学习任务。研究揭示了模块化图与晶格图在神经机制上的显著差异,为理解大脑动态网络重组提供了新视角。### 核心发现解读1. **神经可塑性与拓扑结构的动态适应** 实验采用15个抽象图形与15种手势响应的映射,通过随机游走生成两种拓扑结构(模块化图与晶格图)的序列。研究发现: - **视觉系统灵活性增强**:模块化图中,视觉皮层与顶叶、边缘系统等区域的动态重组能力显著提升,表现为反应时间缩短(平均提升30%),且这种灵活性随学习进程增强。 - **默认
来源:NeuroImage
时间:2025-11-27
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轮班工作与特定脑区体积减少有关:一项纵向研究
随着现代社会的24小时运作模式普及,轮班工作逐渐成为全球劳动力市场的重要组成部分。尽管这一职业模式为社会发展提供了连续性服务,但其对健康的影响逐渐引起关注。近年研究多聚焦于轮班工作与代谢疾病、神经退行性病变的关联,但关于轮班工作对大脑结构的具体影响仍存在知识空白。本研究基于英国生物银行的大规模数据,首次系统性地探讨了轮班工作对中老年健康人群脑结构的影响及其 reversibility(可逆性),为职业健康研究提供了新视角。### 研究背景与科学意义全球劳动力市场正经历双重变革:一方面,退休年龄延迟导致中老年从业者比例上升;另一方面,轮班工作制度覆盖率持续增长。欧洲地区轮班工作者占比从2010年
来源:NeuroImage
时间:2025-11-27
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利用非笛卡尔采集方法和基于模型的隐式神经表征重建技术实现的高速全脑T2成像
### 基于隐式神经表示的快速全脑T2映射技术解读#### 1. 研究背景与意义T2磁共振成像(MRI)是评估组织水分含量和病理状态的重要工具,广泛应用于神经系统疾病(如多发性硬化症、阿尔茨海默病)、肿瘤和心肌病变的诊断。传统T2定量方法依赖多回波自旋回波(MESE)序列,但扫描时间长(可达数十分钟)、信噪比(SNR)低,且难以在活体中实现高分辨率全脑扫描。为此,本研究提出一种融合新型序列设计与深度学习的加速T2映射技术(INSTA),旨在解决扫描时间与精度之间的矛盾。#### 2. 技术核心与创新点**2.1 序列设计与物理模型结合** 研究团队开发了基于“T2准备-堆叠星形轨迹(SoS)
来源:NeuroImage
时间:2025-11-27
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场景识别过程中个体差异在先验权重方面的神经机制
该研究聚焦于揭示人类个体在感知决策过程中对先验知识与即时感官信息的整合机制,通过结合功能磁共振成像(fMRI)与机器学习方法,构建了预测个体先验依赖度的创新性框架。研究团队以场景识别任务为切入点,利用梯度生成对抗网络(GANSID)技术构建了从自然到非自然的连续梯度图像集,通过动态调节刺激的天然程度参数α(α=1.0为自然图像,α=0.0为随机生成图像),系统考察了不同自然性水平刺激对个体决策的影响差异。在方法学层面,研究团队创新性地融合了广义心理生理交互分析(gPPI)与连接体预测模型(CPM)。首先采用gPPI技术解耦心理任务与生理响应的交互效应,通过构建包含视觉皮层、前额叶皮层、海马体等
来源:NeuroImage
时间:2025-11-27
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与中国书法相关的专业技能功能连接变化及其与流畅体验的关联
中国书法技能与沉浸式心流体验的神经机制研究一、研究背景与理论框架心流理论由Csikszentmihalyi于1975年提出,描述个体在技能与任务挑战平衡时产生的深度沉浸状态。传统研究多聚焦于人工任务中的挑战-技能平衡,但缺乏对真实世界技能积累如何塑造神经机制的探讨。本研究选择中国书法作为实验载体,因其兼具文化独特性和多模态认知需求:既涉及视觉-运动协调,又包含审美判断和抽象思维。Kai-Shu(楷书)作为基础规范字体,要求精确的笔画控制和结构对称性;Cao-Shu(草书)作为艺术化变体,需要高度动态的笔触调整和空间重组,这为考察技能迁移提供了天然对照。二、实验设计与创新性研究采用fMRI神经影
来源:NeuroImage
时间:2025-11-27
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离线强化学习中的结果约束行为克隆技术
离线强化学习中的分布外状态与动作约束方法研究当前强化学习在自动驾驶、医疗诊断、金融投资等需要避免实时交互的领域展现出重要价值。但传统离线强化学习面临两大核心挑战:一是训练数据无法完全覆盖状态空间导致的分布外(OOD)问题,二是缺乏实时交互引发的累计价值过估计问题。针对这些技术瓶颈,作者团队在行为克隆框架下创新性地提出结果约束机制,构建了RCBC算法体系,在D4RL基准测试中实现了性能突破。传统离线强化学习主要采用行为克隆(Behavior Cloning)和策略约束(Policy Constraint)两类方法。行为克隆通过最小化策略输出与行为数据的损失来直接复现原始策略,但难以处理分布外问题
来源:Neural Networks
时间:2025-11-27
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通过自适应比特分配实现高效且精确的脉冲神经网络
近年来,脉冲神经网络(SNN)因其类脑计算特性在低功耗AI领域备受关注。然而,传统二值化SNN在精度提升与资源消耗间存在显著矛盾。针对这一挑战,研究者提出了一种自适应比特分配策略,结合动态时空调整机制,实现了高精度与低开销的协同优化。### 核心贡献1. **自适应比特分配框架** 首次将权重比特宽度(Bw)、脉冲比特宽度(Bs)和时序长度(Tl)均参数化,通过端到端优化实现动态分配。例如,在ResNet34架构中,通过学习不同层的Bw/Bs/Tl组合,模型在ImageNet数据集上达到97.02%的精度,比特预算(Bit Budget)较基线降低45.81%。2. **时空自适应优化
来源:Neural Networks
时间:2025-11-27
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纠正神经网络文献中对KART和UAT的常见误解
神经网络理论中的经典定理常被误解,尤其在Kolmogorov-Arnold Representation Theorem(KART)和Universal Approximation Theorem(UAT)的应用层面。本研究通过重新梳理这两个定理的理论边界与实践条件,揭示了当前文献中存在的三大误区,并提出了多项创新性结论,为神经网络的架构设计提供了新的理论依据。首先,针对KART的常见误读,研究指出其原始表述仅适用于连续函数在紧集(如单位立方体)上的精确表示。尽管近年来的KAN(Kolmogorov-Arnold Networks)研究扩展了应用场景,但多数文献未明确区分原定理与后续修正版本。
来源:Neural Networks
时间:2025-11-27