这是一篇关于尾端发育不良(caudal agenesis)分类新方法的论文: 尾端发育不良是一种先天性疾病,主要表现为较低部位脊椎骨缺失。之前对尾端发育不良的分类主要基于骨缺失水平或终脊的位置,但这些分类方法是否能够很好地反映脊髓异常和神经功能缺陷仍存在争议。 本研究针对尾端发育不良提出了一种基于胚胎发育过程的新分类方法——胚胎发生学分类法。该分类考虑了终脊的位置、形态以及马尾的异常情况。研究人员回顾性分析了1985年至2019年期间89例尾端发育不良患者的影像学和神经系统评估资料,根据新分类法将患者分为”形成障碍组”、”回归障碍组”和”正常组”三组,旨在评估新分类法在反映患者神经功能缺陷和需要行脱钩术的可能性方面的价值。 研究小结 本研究纳入89例尾端发育不良患者,平均年龄39.3个月,其...
任务复杂度与皮质语言映射准确性的相关性 引言 本研究旨在探讨直接皮质刺激映射(direct cortical stimulation mapping, DCS)语言功能区时,任务复杂度是否会影响映射的准确性。研究者们提出了这样一个假设:由于脑癌浸润区皮层的神经元计算能力降低,复杂的语言任务(如多音节词命名)可能会增加错误率。 论文来源 该研究由加利福尼亚大学旧金山分校(UCSF)神经外科系的Alexa Semonche等人完成,结果在2024年5月7日在线发表于《神经外科》(Neurosurgery)杂志。本文曾在2023年4月21日的美国神经外科医师协会(AANS)年会上以摘要和电子海报的形式进行了报告。 研究方法 研究对象 研究者回顾性分析了2017年至2021年间,在UCSF接受了同侧...
神经科学研究获重大突破:深度学习技术实现从脑电信号解码出自然语音 纽约大学一个跨学科研究团队最近在神经科学和人工智能界取得重大突破。他们开发出一种基于深度学习的新框架,能够直接从人脑的神经信号中解码并合成出自然的人声。这项创新性成果有望为失语和失音症患者研发出新一代语音类脑机接口。 研究动机 语音障碍严重影响患者的社交和生活质量。过去几十年,研究人员一直致力于开发能从大脑解码并合成语音的神经假体,以帮助这些患者重建交流能力。然而,由于训练所需的大脑和语音数据的稀缺性、语音生成过程的复杂性和高维度性,构建高性能语音解码系统一直是个巨大的挑战。 研究成果精髓 该团队提出了一种创新的基于深度学习的语音解码框架,核心包括两个模块:(1)一个”脑电解码器”,将植入大脑皮层的电极阵列(ECoG)采集的脑...
在这项研究中,研究人员探索了嘌呤肽酶1(TAK1)激活途径在嵌合抗原受体(CAR)T细胞治疗相关的免疫效应细胞引起的神经毒性综合征(ICANS)中的作用。他们建立了小鼠ICANS模型,发现在转移CAR19 T细胞后,小脑细胞会被激活,形态发生改变并表达更多激活标记物(如CD80、CD11c和主要组织相容性复合体II类)。 微阵列和单核RNA测序分析显示,激活的小脑细胞中TNF、CCL2、GM-CSF等促炎因子及其相关通路基因的表达上调。行为学测试发现,接受CAR19 T细胞治疗的小鼠存在认知功能缺陷,如焦虑增加、记忆力下降等,并伴有血脑屏障通透性增加。通过基因敲除和药物抑制剂(Takinib)的方法,研究人员发现抑制小脑细胞中TAK1的活性可改善上述认知缺陷,且不影响CAR T细胞的杀伤肿瘤...
人工智能领域一直以来都存在着一个”弱监督学习”的问题,即在训练数据中,只有部分标记是可观测的,而其余的标记则是未知的。多实例学习(Multiple Instance Learning,简称MIL)就是解决这一问题的一种范式。在MIL中,训练数据被分组为若干”袋”(bag),每个袋包含多个实例(instance)。我们只能观测到每个袋的标记,而无法获知每个实例的具体标记。MIL的目标是基于袋的标记,预测新袋及其包含实例的标记。 MIL范式在诸多科学领域得到了广泛应用,尤其在医学影像领域表现卓著。此文关注的是一个实际的医学问题——颅内出血(ICH)检测。在这一问题中,一个CT扫描被视为一个袋,而扫描的每个切片则是一个实例。如果至少有一个切片显示出血证据,那么整个扫描就被标记为阳性(患病);否则为...
大脑清除机制在睡眠和麻醉状态下受到抑制 背景介绍 清除大脑中的代谢废物和有毒物质是维持神经系统健康的关键过程。然而,这一过程的具体机制一直存在争议。一种被广泛讨论的观点认为,睡眠状态能促进所谓”淋巴液系统”(glymphatic system)的工作,从而加强大脑中的清除过程。一些研究者甚至提出,长期睡眠不足可能会导致淋巴液系统功能受损,加重如阿尔茨海默病等神经退行性疾病。麻醉药物在一定剂量下也被认为能够增强大脑的清除功能。但这一理论仍然存在一些质疑。 论文来源 本研究由英国帝国理工学院的尼古拉斯·弗兰克斯(Nicholas P. Franks)教授和威廉·威斯登(William Wisden)教授领导,于2024年发表在《自然神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上。 研...
强迫症行为一直与纹状体的过度活跃有关。纹状体中的钙结合蛋白阳性(即帕尔卡萨利)的GABA能神经元(PVIs)在调节纹状体活性和抑制不适当的主动行为中发挥着关键作作用。为了探究纹状体PVIs在调控强迫症行为中的潜在作用,研究人员评估了Sapap3基因缺陷小鼠(Sapap3-KO)的过度自嗜行为(作为评价类强迫行为的行为学指标)。 研究背景: 强迫行为是各种神经精神疾病(如强迫症)的核心症状,越来越多的证据表明,它与皮质纹状体环路功能异常有关。既往研究发现,强迫症患者和表现出病理性重复行为的动物模型中,纹状体区域的PVIs密度降低。PVIs能够通过强大的反向抑制作用调节纹状体中的投射神经元活性,因此被认为在调控行为输出中发挥着重要作用。然而,PVIs与强迫症行为之间的因果关系尚未阐明。 论文来源...
这篇论文报告了一项关于中脑多巴胺神经元自身刺激(intracranial self-stimulation, ICSS)的认知表征的研究。作者试图解答为什么大鼠会努力工作去获得ICSS,即多巴胺神经元的脉冲激活是如何在大脑中表征的。 研究背景: 多巴胺神经元的脉冲激活信号通常被认为是奖赏预测误差,在学习过程中起教师信号作用。但如果这个信号本身并不带有价值表征,为什么大鼠会为获得这种信号而努力工作呢?之前的研究并未深入探讨ICSS的认知表征基础。 作者来源: 本研究由加州大学洛杉矶分校(UCLA)和新泽西州立大学合作完成,第一作者来自UCLA心理系,合作者来自新泽西州立大学。该研究发表在自然神经科学(Nature Neuroscience)杂志上。 研究流程: 1) 将啰草酰胺可控光操纵离子通...
一、研究背景及目的 下联合器(subcommissural organ, SCO)是位于脑室系统入口处的一种腺体结构,在人类和其他脊椎动物中均有分布,但其功能一直未被完全阐明。之前的研究提示SCO可能参与神经发育调控、脑脊液内环境维持等过程,但大多依赖体外细胞培养或器官移植等模型,而在活体动物水平对其功能研究较少。该研究旨在通过基因操作特异性消除小鼠SCO细胞,探索SCO在脑发育中的关键作用。 二、研究对象及方法 1. 通过转录组分析,篮选出在SCO中高度特异性表达的三个基因sspo、car3和spdef。 2. 利用这三个基因的启动子驱动Cre重组酶的表达,构建了spdef-cre、car3-cre、sspo-cre和sspo-creer四个小鼠修饰株系,能够特异性标记或消除SCO细胞。 ...
阿尔茨海默症(AD)是一种与年龄相关的慢性神经退行性疾病,其病理机制涉及多种因素,包括脑部炎症。小胶质细胞,特别是那些表达AD风险基因TREM2的细胞,被认为在AD发病中发挥重要作用,但它们的确切贡献尚未完全阐明。近期一项研究发现,在与淀粉样蛋白沉积相关的老化和疾病小鼠模型中,存在一群表达高水平TREM2的”衰老”小胶质细胞,它们的蛋白质表达谱与之前发现的TREM2依赖的”疾病相关”小胶质细胞(DAM)有明显区别。研究人员通过清除这些表达TREM2的”衰老”小胶质细胞,从而改善了AD小鼠模型的认知功能和大脑炎症状况,暗示这些细胞在AD病理机制中可能发挥不同于DAM的作用。该研究为我们认识TREM2在小胶质细胞活化和衰老中的双重角色提供了新的视角。 作者与论文来源 该研究论文发表于《自然神经科...