学术新闻报道: G蛋白偶联受体内吞作用在β-arrestin信号传导中的时空偏向性 研究背景 在细胞表面受体家族中，G蛋白偶联受体（GPCRs）是最大的家族之一，它们在受到配体激活后会与各种信号蛋白相互作用，激发细胞内信号转导。这种激活不仅是平衡的，还可能是选择性的，称之为偏向信号传导（biased signaling）或功能选择性（functional selectivity）。这种现象之所以受到关注，是因为开发出偏向药物可以在避免不良副作用的同时达到治疗效果。例如，血管紧张素II受体1型（AT1R）是研究最多的GPCR之一。其内源性配体血管紧张素II（AngII）是AT1R的全激动剂，但缺少某些芳香族氨基酸的AngII衍生物更倾向于激活β-arrestin通路，而不是G蛋白信号传导。此外...
多感觉闪烁调节广泛脑网络并减少间歇性癫痫样放电的研究报告 背景介绍 在治疗神经系统疾病方面，调节脑电振荡有巨大的潜力。尤其是针对广泛脑网络的神经性疾病，例如癫痫和阿尔茨海默症（Alzheimer’s Disease, AD），非侵入性且适用于日常家庭使用的干预措施成为了科学界的关注焦点。重复的视听刺激（sensory flicker）是一种简单可行的方法，已被证明在小鼠中可以调节海马（hippocampus）的活动，但其在人类中的作用尚不明确。鉴于此，研究人员希望通过量化闪烁刺激对人类患有局灶性癫痫的患者的神经生理影响，并尝试发现这种方法是否可以降低间歇性癫痫样放电（Interictal Epileptiform Discharges, IEDs）。 研究来源 这篇研究论文由Emory Un...
人的真实头方向电生理特征 导航是人类复杂认知现象的核心组成部分之一，其中头方向信息对于在空间中定位自己至关重要。然而，由于绝大多数神经影像实验要求头部固定在特定位置，而真实头方向信号需要物理旋转头部，因此关于人脑如何对真实头方向信号进行调谐的了解相对较少。为了解决这一问题，Benjamin J. Griffiths及其团队在Nature Human Behaviour期刊上发表了题为”Electrophysiological signatures of veridical head direction in humans”的研究报告，文章链接为：https://doi.org/10.1038/s41562-024-01872-1。 研究背景 人类对头方向的感知主要依赖于物理旋转头部，而以往关...
癫痫发作起始与传播过程中皮层层次的差异性研究 癫痫是一种严重影响患者生活质量的神经系统疾病，约影响了全球1%的人口。在所有癫痫患者中，近三分之一的病例对药物治疗没有反应，即所谓的药物难治性癫痫。对于这一部分患者，最有效的治疗方法通常是通过手术去除或破坏癫痫发作起源区（Ictal or seizure onset zone），即大脑中负责产生和传播癫痫的区域。因此，准确定位癫痫发作起源区是成功进行癫痫手术的关键。尽管已经有几十年的研究，但科学家仍未能完全理解人类癫痫的自发发作及其在神经元微电路层次上的传播机制。 研究背景与动机 癫痫发作的发生和传播机制在神经科学中一直是一个未解之谜。传统的研究主要集中在利用颅内电极长时间记录癫痫发作，通过对大脑局部场电位以及大范围神经元的活动进行监测来确定病理...
阿尔茨海默症研究与治疗前沿：脑电图周期成分中的贝塔/西塔功率比作为潜在生物标志物 背景介绍 阿尔茨海默症（Alzheimer’s dementia, AD）是一种逐步发展的疾病，占所有痴呆病例的60%到80%[1]。在AD的早期阶段，通常会出现轻度认知障碍（Mild Cognitive Impairment, MCI），在此阶段个体仍然可以独立生活[2]。区别MCI与AD或健康老化的生物标志物对于开发预防干预措施至关重要，这有助于提高生活质量，减轻护理负担并降低护理成本[3]。 脑电图（Electroencephalogram, EEG）是一种非侵入性且成本低廉的工具，可通过不同空间尺度的电压差异评估神经离子电流流动，具有高时间分辨率[4-6]。大多数关于AD和MCI的EEG研究集中在分析功...
视觉Oddball任务难度调节与P3m幅度 背景介绍 在认知神经科学研究中，事件相关电位（Event-Related Potentials, ERP）和事件相关场（Event-Related Fields, ERF）是探讨大脑认知处理机制的重要手段之一。其中，P3成分（在脑磁图中称为P3m）的研究尤其受到关注。P3通常出现在刺激呈现后300到600毫秒内，表现为较大的正向偏转，其潜伏期和幅度可以受到不同任务参数的影响，例如任务难度、刺激概率等。同时，P3的变化与多种神经和精神障碍密切相关，如注意力缺陷多动障碍（ADHD）、阿尔茨海默病、精神分裂症和抑郁症，因此P3被认为是一种有潜力的生理标记物用于诊断这些疾病。 已有研究表明，任务难度的增加通常会导致P3(m)幅度的减少。然而，尚不清楚由于任...
增强跨模态记忆编码前的θ波和α波振荡增加 背景介绍 情景记忆（episodic memory）是人类记忆的重要组成部分，其核心机制之一是通过不同感觉通道的刺激形成联想。然而，目前的理论认为，在跨模态（crossmodal）联想编码过程中，θ波（theta band，3-7 Hz）振荡的相位和功率起着功能性的作用。此外，若在刺激呈现前在θ波范围内（3-7 Hz）以及α波范围内（8-12 Hz）和低β波范围内（13-20 Hz）持续存在振荡活动，这对随后的记忆过程和认知处理有着调节作用。 研究课题 本研究旨在测试这样一个假设：前刺激的低频活动特性对成功形成跨模态记忆是相关的。研究设计特意用于独立于单个项目记忆而调查连带记忆。参与者需要记住视听刺激对并在随后的识别任务中分辨它们和重新排列的新配对。...
癫痫中宏观固有动态与微回路功能的关系研究 研究背景 癫痫是一组以异常自发脑活动为特征的神经障碍，涉及多尺度的脑功能组织变化。然而，目前尚不清楚癫痫相关的自发脑活动干扰对宏观固有动态和微回路组织的影响程度，以及这些变化如何支持其病理相关性。因此，研究癫痫患者的自发脑活动如何影响宏观动态及微回路功能，探讨其病理机制，具有重要科学意义。 研究来源 本研究由以下学者共同完成：Siqi Yang（成都信息工程大学网络空间安全学院）、Yimin Zhou（成都信息工程大学网络空间安全学院）、Chengzong Peng（成都信息工程大学网络空间安全学院）、Yao Meng（电子科技大学生命科学与技术学院）、Huafu Chen（电子科技大学生命科学与技术学院）、Shaoshi Zhang（新加坡国立大学...
基于源级EEG和图论的卒中后癫痫患者功能连接变化研究报告 研究背景 癫痫的病因多种多样，包括特发性、先天性、头部外伤、中枢神经系统感染、脑肿瘤、神经退行性疾病或者脑血管疾病(Disease)。其中，脑血管疾病占全部癫痫病例的约11%，是老年癫痫患者最常见的病因。同时，卒中后癫痫（Post-Stroke Epilepsy, PSE）是卒中患者常见的并发症之一，3%至30%的卒中患者可能会发展为PSE。卒中性癫痫的风险因素包括皮质参与、出血性转化、早期癫痫发作、年轻时发病、卒中严重程度（如高NIHSS评分）以及酗酒。 网络科学和图论被认为在理解脑功能上具有显著潜力。图论的图指标可反映网络的整合和隔离特性，因此被广泛应用于包括癫痫在内的各种神经系统疾病研究中。然而，尽管已有研究表明癫痫患者的脑网络...
医学关系抽取与知识图谱推荐结合的研究报告 背景介绍 在医学领域，文献的爆炸式增长使得研究人员难以及时跟踪各自领域内的最新进展。从自然语言处理（NLP）领域来看，不断发展的自动化工具能够帮助识别和提取非结构化文本中的相关信息，这一任务被称为关系抽取（Relation Extraction，RE）。RE的主要目标是从文本中提取和分类医学实体之间的关系，增强我们对生物医学过程的理解。 目前，大多数尖端的医学RE系统使用深度学习方法，主要针对同类型实体间的关系，如基因和药物等实体。然而，这些系统大多仅限于从文本直接提取的信息，忽略了专门领域的知识库，如本体论（Ontology），这些本体论通常结构化为有向无环图（Directed Acyclic Graphs，DAG）。 另一方面，基于知识图谱（Kn...