通过PED算法识别自闭症谱系障碍的诊断生物标志物 在神经信息学领域，自闭症谱系障碍（ASD）的研究多集中于脑部区域之间的双向连接关系，而较少涉及脑部区域的高阶相互作用异常。为了探讨脑区的复杂关系，作者团队采用了部分熵分解（Partial Entropy Decomposition, PED）算法，通过计算三脑区（triads）的高阶相互依赖性来捕捉高阶相互作用。本文提出了一种基于PED和替代检验方法的方法，检验单个脑区对三重脑区的影响，发现了关键的三脑区。进一步采用超图模块优化算法揭示了高阶脑结构，在ASD中，右丘脑与左丘脑的连接相比于典型对照（TC）更松散。关键的冗余三脑区（左小脑、左楔前叶和右下枕回）的相互作用表现出显著的衰减，而协同的关键三脑区（右小脑、左中央后回和左舌回）的相互作用明...
利用fMRI指导TMS目标选择：3T和1.5T fMRI指标的可靠性和灵敏度 [DOI: 10.1007/s12021-024-09667-5], 文章发表于《Neuroinformatics》 背景介绍 功能性磁共振成像（fMRI）的早期应用主要集中在推断认知过程上。然而，现代医学正在逐渐将其应用于更多的临床用途，如术前规划和疾病鉴别。在反复经颅磁刺激（rTMS）治疗的临床应用中，fMRI已显示出优化TMS目标选择和提高治疗效果的潜力。特别是对主要抑郁症（MDD）患者，美国食品药品监督管理局（FDA）已经批准了一个fMRI指导的个体化治疗协议。然而，目前大多数研究都集中在3T扫描仪上，而1.5T MRI在许多基层医院中更为常见，因此对1.5T和3T fMRI指标的系统评估可能为fMRI指导...
大脑组织分割的增强空间模糊C均值算法研究报告 学术背景 磁共振成像（MRI）在神经病学中发挥着重要作用，尤其是在大脑组织的精确分割方面。准确的组织分割对于诊断脑损伤和神经退行性疾病至关重要。MRI数据的分割涉及到将图像分成具有相似强度、纹理和均匀性的不同区域，这是医学图像分析中的一项关键任务。特别是在脑白质（White Matter, WM）、灰质（Gray Matter, GM）和脑脊液（Cerebrospinal Fluid, CSF）等大脑组织的区分中，精确的组织分割和病灶分离能够显著提高医疗专业人员诊断脑损伤及神经退行性疾病的能力。 然而，MRI图像的固有变化，包括不同的成像模式、信号强度和设备配置，增加了分割问题的复杂性。如何在存在噪声和伪影的情况下实现高精度分割成为了一大挑战。因...
MRIO: 磁共振成像获取和分析本体 磁共振成像 (MRI) 是一种生物医学成像技术，用于非侵入性地在三维空间中可视化组织的内部结构。MRI 被广泛应用于研究人体大脑的结构和功能，也是临床和研究设置中诊断神经系统疾病的有力工具。然而，如何有效管理和分析 MRI 数据一直是一个具有挑战性的问题。为了应对这一挑战，Alexander Bartnik 等人在他们的研究中开发了名为 MRIO 的磁共振成像获取和分析本体。 研究背景 MRI 技术因其能够非侵入性地获取人体内部图像，因此在临床和研究中得到了广泛应用。临床上，MRI 可用于诊断神经疾病，通过定位和评估病理程度提供治疗指导。而在研究上，MRI 数据可以作为生物标志物，帮助开发个性化的神经疾病治疗方案，并增加对大脑结构、功能和连通性的理解。然...
ADAM10介导的人类朊病毒蛋白剪切及其与神经退行性疾病的关系 背景介绍 多功能蛋白质的多肽内切处理在调节其生理功能方面至关重要，同时也在多种病理条件中扮演重要角色。朊病毒蛋白（Prion protein, PrP）作为一种广泛表达的糖磷脂酰基甘露糖糖基锚定糖蛋白，其在神经系统中的高表达性和多种生理任务建议其具有多功能性，但其在致命和传染性神经退行性朊病毒疾病中的关键病理角色也已得到确立，例如Creutzfeldt-Jakob病（CJD）。PrP通过其致病性异构物（Prion protein scrapie, PrPsc）的模板化和进展性错误折叠以及沉积导致神经元死亡和脑泡化。而ADAM10（一种解聚和金属蛋白酶）介导的PrP剪切被认为是一个调节PrP功能和参与神经退行性疾病的机制。鉴于Pr...
阿尔茨海默病患者视网膜异常tau蛋白研究报道 引言 阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）是全球老年痴呆症的主要原因。AD的病理特征包括脑中的淀粉样β蛋白（amyloid beta-protein, Aβ）的沉积和异常微管相关的tau蛋白聚集。tau蛋白在AD病程中经历了如过度磷酸化（hyperphosphorylation, p-tau）和瓜氨酸化（citrullination, cit-tau）等翻译后修饰，形成有毒寡聚体（oligomeric-tau, oligo-tau）。这些寡聚体不仅可以在受感染的神经元中传播，还会导致tau蛋白聚集成纤维和成对螺旋丝（paired helical filaments, PHF），最终形成神经原纤维缠结（neurofibri...
DNA 甲基化模式在多系统萎缩、帕金森病和进行性核上性麻痹额叶白质中的跨比较研究 学术背景介绍 多系统萎缩（Multiple System Atrophy, MSA）是一种罕见的神经退行性疾病，其特征是神经元丧失和神经胶质增生，伴随着富含α-突触核蛋白的少突胶质细胞胞质包涵体（glial cytoplasmic inclusions, GCIs）。MSA 的临床表现与其他帕金森综合症，如帕金森病（Parkinson’s Disease, PD）、路易小体痴呆（Dementia with Lewy Bodies, DLB）和进行性核上性麻痹（Progressive Supranuclear Palsy, PSP）有很多重叠，导致早期诊断面临挑战。尽管这些疾病在晚期表现出一些共同的神经病理学特征...
阿尔茨海默病中早熟的细胞衰老特征研究：单核转录组学的应用 研究背景与目的 阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease，简称AD）是最常见的晚年痴呆症类型，其特征包括β-淀粉样蛋白（β-amyloid）的细胞外沉积和细胞内神经纤维缠结。其他病理特征包括小胶质细胞增多、星形胶质细胞增多、线粒体和溶酶体功能障碍及神经退行性变。衰老是AD的最大风险因素，并且与细胞衰老密切相关。细胞衰老（cellular senescence）指的是细胞分裂达到所谓的“海弗利克极限”后的不可逆细胞周期停滞状态。然而，在慢性应激（如氧化应激和线粒体功能障碍）下，增殖和非增殖细胞都可能表现出早熟的细胞衰老。细胞衰老常被用来描述通过分泌多种因子的细胞状态转换，称为衰老相关分泌表型（SASP）。 虽然之前已有证据表...
背景介绍 阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease, AD）是一种以脑内神经元死亡为特征的年龄相关性神经退行性疾病，其主要病理特征包括神经元外的β淀粉样斑块和神经元内的神经纤维缠结（Neurofibrillary tangles, NFTs）。β淀粉样斑块主要由聚集的β淀粉样肽（Amyloid beta peptides, Aβ）组成。另外，Aβ肽还可能沉积在大脑血管壁中，导致脑淀粉样血管病（Cerebral amyloid angiopathy, CAA）。研究中发现，虽然AD的大脑中Aβ斑块很常见，但不同患者之间CAA的程度有所不同。论文的作者主要研究了两组罕见且研究较少的患者，即携带APP基因重复（APPdup）和唐氏综合征（Down syndrome, DS）的阿尔茨海默...
科实验性脑震荡后急性轴突病理的性别差异 学术背景 每年，全球大约有5000万人遭受脑震荡，也称为轻度创伤性脑损伤（TBI）。然而，对于超过15%的患者来说，这种“轻度”脑损伤却会导致持久的神经认知功能障碍。现有的共识表明，脑震荡会引起大脑网络连接和功能的急性结构和生理性破坏，特别是散发在白质中的轴突病理，也即弥散性轴突损伤（Diffuse Axonal Injury，DAI）。近年来，研究表明脑震荡的一个关键病理基质是白质轴突的损伤，且男性和女性在脑震荡后的病理结果可能有所不同。 尽管男性在急诊室就诊的脑震荡病例中占主导地位，但这一现象主要是因为男性更容易参与存在头部撞击风险的活动。而在相同运动项目中，女性运动员的脑震荡发生率更高，且结局更差，这提示了性别差异可能在轴突病理的程度上存在影响。...