灵长类视网膜中侏儒节细胞感受野构建的计算模型研究 学术背景 灵长类视网膜中的侏儒通路（midget pathway）是视觉系统中高空间分辨率和颜色感知的基础。这一通路的关键特征之一是感受野的中心-周围组织（center-surround organization），即感受野中心区域的反应被周围区域的反应所拮抗。尽管这一现象已被广泛研究，但仍有两个关键问题未得到解决：首先，周围区域的反应主要或完全由水平细胞（horizontal cells）对光感受器（cones）的负反馈引起，这与流行的“高斯差分模型”（difference of gaussians, DOG）所暗示的前馈抑制（feedforward inhibition）机制相矛盾；其次，感受野中心和周围区域的空间范围是否可以通过其组成部...

学术背景 电压成像（voltage imaging）是一种用于研究神经元活动的强大技术，但其有效性通常受到低信噪比（SNR）的限制。传统的去噪方法，如矩阵分解，对噪声和信号结构施加了严格的假设，而现有的深度学习方法未能完全捕捉电压成像数据中固有的快速动态和复杂依赖关系。为了解决这些问题，本文提出了一种名为CellMincer的新型自监督深度学习方法，专门用于去噪电压成像数据集。CellMincer通过掩码和预测短时间窗口内的稀疏像素集，并结合预计算的时空自相关来有效建模长程依赖关系，从而显著提高了去噪效果。 电压成像利用荧光报告分子（如小分子染料或基因编码的蛋白质）来测量电活性细胞的膜电位。与传统的膜片钳电生理学（patch-clamp electrophysiology, EP）相比，电压...

Parkinson’s Disease研究中的β波突发行为分析：基于小波的时频检测新框架 背景介绍 帕金森病（Parkinson’s Disease，PD）是一种常见的神经退行性疾病，其主要表现为运动功能障碍，包括震颤、僵硬和运动迟缓。近年来，研究发现PD患者的运动功能障碍与β波段（13-35 Hz）神经活动过度同步性密切相关。传统观念认为，PD患者的β波段活动呈持续性增强状态，但最新研究表明，这种活动并非持续存在，而是以短暂突发形式（β波突发）出现，并且这些突发的强度和持续时间在PD患者中显著增加。现有的检测方法大多聚焦于β波段的单一频率峰值，但这一局限可能忽视了β波段中其他重要的信息。为解决这一问题，本文提出了一种基于小波分解的新方法，用于识别和分析广频范围内的β波突发行为，并探讨其与运...