近红外窗口II荧光影像引导手术延长高级别胶质瘤患者的无进展生存期 研究背景 高级别胶质瘤（HGG）是中枢神经系统中最常见的恶性原发性肿瘤，其中胶质母细胞瘤（GBM）预后最差。为了改善GBM患者的治疗效果，提高术中肿瘤切除率，减少术后复发，研究者们开展了基于近红外窗口II（NIR-II）荧光影像的手术引导策略研究。NIR-II荧光影像具有组织自发荧光低、渗透深度大的特性，有望提高肿瘤切除的精确性与安全性。 论文信息 本项研究由夏晓静博士、张哲博士等人共同完成，他们分别隶属于中国科学院自动化研究所分子影像重点实验室等多个研究机构。研究成果发表在 IEEE Transactions on Biomedical Engineering (Vol. 69, No. 6, June 2022) 杂志上。...

临床验证无细胞DNA碎片分析方法在提升肺癌早期检测中的应用研究 研究背景 肺癌是全球范围内对男性和女性健康威胁最大的癌症类型之一。美国每年超过12.5万人因肺癌去世，全球范围内则接近180万人。已有研究指出，低剂量计算机断层扫描（LDCT）能显著降低肺癌死亡率，但现实中LDCT的应用非常有限。因此，开发新的、更易为民众所接受的肺癌早期检测方法就显得尤为重要。针对这一需求，研究团队开展了本研究，旨在验证一个基于无细胞DNA（cfDNA）碎片分析的肺癌早期检测方法。 研究来源 该研究由Peter J. Mazzone等人联合多家研究机构完成，研究成果发表在《Cancer Discovery》期刊上。研究团队成员来自美国多个知名医疗和研究机构，如克利夫兰诊所、约翰霍普金斯大学医学院、纽约大学朗格尼...

阿尔茨海默病诊断和预测的脑脊液蛋白质组学研究 背景与研究目的 阿尔茨海默病（AD）是一种导致记忆丧失和认知能力下降的神经退行性疾病，目前全球范围内仍无有效的治愈方法。传统上，AD的病理特征包括β淀粉样蛋白（Aβ）斑块和tau蛋白神经原纤维缠结。然而，这些特征仅反映了AD复杂病理过程的一部分，未能全面揭示其生物学基础。近年来，针对Aβ和tau的疾病修正治疗效果不佳，这进一步突显了扩展AD生物标志物研究的重要性。为了准确诊断和预后AD，尤其是在疾病早期阶段，识别更多高性能生物标志物是至关重要的。 论文来源与作者 本文发表于《Nature Human Behaviour》杂志，题为“Multiplex cerebrospinal fluid proteomics identifies biomar...

基于功能磁共振成像扫描的大脑范围内的功能连接性与时间增强的非神经源低频振荡（SLFO）血流信号有关 在神经科学领域，一个核心的问题是大脑的连接如何随着时间的推移重新配置，以支持适应性功能的变化。这种随时间动态变化的神经元变化可以通过功能磁共振成像（fMRI）在人类中测量，通过功能连接性（FC）的估计。FC量化了神经元活动在大脑不同区域间的协调程度，从而反映了神经连接的强度。 精确测量FC及其随时间变化的能力，依赖于基于fMRI的血氧水平依赖（BOLD）信号的可靠性、有效性和特异性——这是量化神经活动的基本输入。这项研究显示，基于fMRI的大脑功能连接性估计在静息态和任务基础的扫描期间以空间异质的速率人为膨胀。这造成了假阳性连接强度变化和大脑连接图的空间扭曲。数据证明，这种伪影是由SLFO血流...

长期活体亚细胞成像的突破：共聚焦扫描光场显微镜技术研究 研究背景 活体长期细胞动态观测在研究如免疫反应及大脑功能等生理病理过程中不可或缺，要求高时空分辨率以及低光毒性。已有共焦显微技术通过光学切片排除背景荧光，并提高信噪比，然而难以在并行化处理、分辨率和光毒性间取得平衡。光场显微镜虽然提升了并行化处理且光毒性低，但在排除背景方面却存在不足。 “共聚焦扫描光场显微镜（Confocal Scanning Light-Field Microscopy, CSLFM）”采用轴向延长的线性共焦照明和滚动快门，进一步提升了三维（3D）成像质量、速度和低光毒性。研究中，CSLFM 达到了与双光子显微镜类似的定向选择性，有助于解码神经机制，并可在光学挑战的环境下观察亚细胞动态。 本文将详细阐释该研究的全流程...

Academic News Report on Multidimensional Cross-Frequency Coupling Analysis in EEG/MEG Data 近年来，随着脑科学与医学影像技术的进步，研究人员对大脑功能连接性的探索愈加深入。本报告将介绍一篇关于多维度交叉频率耦合分析的科学研究论文，即《A Bicoherence Approach to Analyze Multi-Dimensional Cross-Frequency Coupling in EEG/MEG Data》。该论文由Alessio Basti等人撰写，发表在2024年《Scientific Reports》期刊上。主要讨论了多维反对称交叉双相一致性（Multi-Dimensional Anti...

科学报告 背景介绍 感知和神经处理感官信息极大程度上受先验期望的影响。感知不仅仅是被动的接收，而是通过将现有的感官信息与基于过去经验和当前情境获得的先验信息结合而成的一种主动推理过程。这种信息的结合方式可以通过不同的机制表现出来：一种是专注于异常输入，即预测误差信号处理（Prediction Error，简称PE）；另一种是通过对预期信息的增强实现的锐化表示。本文研究了这两种机制在面孔感知中的表现。 研究来源 本研究由德国汉堡大学医疗中心(University Medical Center Hamburg-Eppendorf)系统神经科学系的Annika Garlichs和Helen Blank进行，论文发表于2024年4月的《Nature Communications》期刊。 研究流程及方...

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...

高度抗治疗性抑郁症患者情绪处理偏向的脑机制研究 背景介绍 抑郁症（depression）是现代社会普遍存在且严重影响个人身心健康的精神疾病之一。根据Beck的认知模型（Beck’s cognitive model），抑郁症的发展和维持在很大程度上与信息的偏向性获取和处理有关。大量研究表明，抑郁症患者在认知领域（例如感知、注意和记忆）中普遍存在负面偏向。例如，抑郁症患者往往会将中性面孔解释为悲伤面孔，将快乐面孔解释为不快乐面孔。理解这些情绪刺激处理过程中的偏向性神经机制对于预测、检测和治疗抑郁症具有重要的临床意义。 然而，尽管功能磁共振成像（fMRI）研究显示抑郁症患者在处理悲伤面孔时杏仁核反应增强，而在处理快乐面孔时反应减少，但这些研究大多采用了高空间分辨率但低时间分辨率的方法或相反的低空间...

研究背景与目的 同情心是一种能够理解和分享他人情感的能力，是人类社会互动和亲社会行为的重要基础。当前的神经影像学研究已经确定了一些大脑区域在同情痛觉中的关键作用，包括前岛叶（anterior insula，AI）、前扣带回皮层（anterior cingulate cortex，ACC）、杏仁核（amygdala）和额下回皮层（inferior frontal gyrus，IFG）。然而，关于这些区域在同情反应中的精确时空特征和区域间通信机制，仍存在许多未解之谜。 近年来，功能磁共振成像（fMRI）研究通过识别同情痛觉的核心神经网络（包括AI、ACC、杏仁核和IFG），为理解同情心如何在脑内运作提供了基础。然而，fMRI的时间分辨率较低，难以捕捉快速的神经动态变化。因此，本研究通过记录局部场...