阿尔茨海默病与轻度认知障碍中大脑淀粉样血管病的蛋白质组学差异

阿尔茨海默病与轻度认知障碍中大脑淀粉样血管病的蛋白质组学差异

脑淀粉样血管病(cerebral amyloid angiopathy, CAA) 是一种由β-淀粉样蛋白(amyloid-beta, Aβ)在脑血管中沉积所引起的疾病。它不仅在老年人和几乎所有阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)患者中常见,还可以独立于其他AD相关病理单独发生。CAA的存在和严重程度促进了AD相关临床症状的进展,并且在正常老年受试者中也与更快速的认知衰退相关。CAA的发生可能直接通过促进缺氧和神经元损伤或间接通过促进tau蛋白病理而导致认知衰退。此外,CAA还与脑出血及AD免疫治疗的主要并发症——淀粉样相关脑成像异常(amyloid-related brain imaging abnormalities, ARIA)有关。 虽然CAA的发展机制目前...

在线与线下结合的神经信息学教育:Neurohackademy的经验教训

Neurohackademy:线上与线下结合的神经信息学教育 背景介绍 近年来,人类神经科学进入了一个大数据时代,由于人类连接组计划(Human Connectome Project)、青少年脑认知发育(ABCD)研究等项目科学家们获取了以前难以想象的规模和范围的数据集。这些数据集对于基础和临床研究都有重要的科学潜力。然而,这些数据集也给研究人员带来了各种新的挑战,包括生成、处理、访问、分析和理解这些数据的挑战。其中一个主要挑战是所谓的“大数据技能差距”:使用这些数据集的研究项目需要不同的知识基础和技能集,以及不同于传统小规模实验研究的技术和概念工具。 研究及文章来源 该研究由Ariel Rokem 和 Noah C. Benson共同完成,均为华盛顿大学 eScience Institut...

控制随机激光的光谱持久性

控制随机激光器的谱持久性 研究背景 随机激光器(Random Lasers,以下简称RLs)自1960年代被Letokhov理论提出以来,逐渐成为一个受到广泛关注的研究领域。RLs的一大特点是不需要精密制造的光学腔,这使得其在加工和扩展方面具有显著优势。这类激光器由于其固有的多模特性和低空间相干性,在全视场无干涉成像等应用中展现出独特的优势。例如,RLs在光散射介质中通过受激发射产生相干光,具有非线性响应和独特的谱波动行为,这些特点使其在传感和成像领域有潜在的应用。此外,RLs还展示出在复杂网络中作为非线性元件的潜力,是光神经网络的理想组件。 然而,RLs由于其结构的无序特性,在实际应用中面临着谱波动和重复性差等问题。尤其是在某些需要高重复性的应用中,例如神经网络的同步化中,谱波动显著影响了...

Pound–Drever–Hall前馈:超越反馈的激光相位噪声抑制

专题报道:Pound–Drever–Hall 前馈技术:超越反馈的激光相位噪声抑制 作者: Yu-Xin Chao, Zhen-Xing Hua, Xin-Hui Liang, Zong-Pei Yue, Li You, Meng Khoon Tey 机构: State Key Laboratory of Low-Dimensional Quantum Physics, Department of Physics, Tsinghua University, Beijing, China 期刊: Optica 发表日期: 2024年7月9日 DOI链接: 点击这里 一、研究背景 在过去的几十年中,频率锁定到超稳光学参考腔的窄线宽激光器的出现,开创了引力波探测、光学钟、超低噪声光子微波生成、高保...

780纳米超窄线宽混合集成自注入锁定激光器

超窄线宽混合集成自注锁定780nm激光器研究报告 研究背景 在现代科技中,窄线宽激光器在多种应用中发挥着至关重要的作用,包括经典与量子传感、离子陷阱系统、定位/导航/定时系统、光钟和微波频率合成器等。在可见光及近可见光谱范围内,低噪声激光器尤为重要,特别对于用于量子计算、传感和原子钟的激光束缚与冷却技术。本研究展示了一种在780 nm操作的混合集成窄线宽激光器,实现了105 Hz的自差异线宽。这项研究不仅展示了Hz级窄线宽激光器的技术可行性,还为未来的探索奠定了基础。 论文来源 这篇论文的主要作者是Artem Prokoshin、Michael Gehl、Scott Madaras、Weng W. Chow和Yating Wan,分别来自沙特阿拉伯的King Abdullah Univers...

具有定制空间相干性的iSCAT显微镜与粒子追踪研究

具有定制空间相干性的iSCAT显微镜与粒子追踪研究

干涉散射显微镜研究及多粒子追踪的空间相干性控制 背景介绍 干涉散射(iSCAT)显微镜因其在检测和成像孤立纳米粒子和分子方面的卓越表现,在无标签光学成像方法中已表现出无与伦比的性能。然而,当成像复杂结构如生物细胞时,由样品不同位置散射场的叠加会产生类似散斑的背景,从而对揭示精细特征带来显著挑战。研究论文中提出,通过控制照明的空间相干性,可以在不牺牲灵敏度的情况下消除虚假散斑背景。 研究来源 这项研究论文的主要作者包括Mahdi Mazaheri, Kiarash Kasaian, David Albrecht, Jan Renger, Tobias Utikal, Cornelia Holler和Vahid Sandoghdar。研究机构涉及Max Planck Institute for ...

通过直接激光写入制造低损耗光纤耦合体积互连

背景介绍 光子集成电路(PICs)对于实现高速数据传输具有重要意义。然而,由于传统光子集成电路只采用单平面或少数堆叠平面,光学信号路由受限。此外,在实际应用中,耦合损耗需要尽可能低。当前的光子集成电路主要通过平面制备技术构建,包括硅基绝缘体(SOI)、硅氮化物(SiN)和铌酸锂绝缘体(LNOI)等材料。然而,这些方法常常面临光路耦合损耗较高和光路复杂难以实现3D自由路径等问题。 为了克服上述限制,科研团队提出了一种新的制备方法——通过光束曝光调控的折射率(SCRIBE)技术,能够在介孔二氧化硅结构内写入准确的3D梯度折射率(GRIN)分布。本文作者旨在应用SCRIBE技术制备低损耗、宽带、偏振不敏感的光纤耦合单模3D光体互连器件,并实现任意3D路径中的波导。 论文来源 2014年7月,作者A...

耦合环孤子微梳中的带间凯利边带观测

观察耦合环梳状微梳中的带间 Kelly 边带 背景介绍 Kelly 边带(Kelly Sidebands, KSS)是一种在锁模系统中出现的特殊色散波,在光纤激光器中进行了广泛的研究。然而,由于集成光子微谐振器的路径长度较短,在集成微梳中的生成相对困难。尽管存在这些挑战,在破坏对称性的脉冲泵浦孤子微梳中,最近也观察到了 Kelly 边带。在这一研究背景下,作者们探讨了在部分耦合跑道谐振器微梳中通过连续波激励生成 Kelly 边带。 论文来源 本文由 Maodong Gao、Zhiquan Yuan、Yan Yu、Warren Jin、Qing-Xin Ji、Jinhao Ge、Avi Feshali、Mario Paniccia、John E. Bowers 和 Kerry J. Vahal...

通过直接调制瓦级光子晶体面发射激光器实现高速大功率自由空间光通信

通过直接调制瓦级光子晶体面发射激光器实现高速大功率自由空间光通信

高速大功率自由空间光通信:瓦特级光子晶体表面发射激光器的直接调制 背景介绍 半导体激光器作为光通信的重要光源,因其体积小、成本低、寿命长、效率高等特点而被广泛应用。例如,垂直腔面发射激光器(VCSELs)由于其低功耗和宽带直接调制能力,适用于数据中心的短距离光互连;而分布反馈(DFB)激光器则因其单模操作特性,在长距离光纤通信中得到了广泛应用。近年来,利用半导体激光器的自由空间光通信(FSO)因其能够在长距离内实现高速传输,且无需光纤,因此备受关注。FSO 技术在超越5G和未来6G 通信中的回程和前传网络,卫星之间的通信以及深空通信中都具有潜在应用。在这些应用中,高功率和窄束宽的激光特性尤为重要。然而,传统的半导体激光器如VCSELs和DFB 激光器无法在单晶片上同时满足高功率和高速操作的要...

使用光频梳和可编程光存储器的高光谱内存计算

超光谱存储内计算与光频梳和可编程光存储器的应用 导言 近年来,机器学习的突破促进了包括医疗、金融、零售、汽车和制造业在内的多个行业的革命性发展。这些转变导致对广泛的矩阵-向量乘法运算(mvm)需求激增,这对于大规模优化和深度学习算法是至关重要的。然而,这种日益增长的计算需求挑战了传统的冯·诺依曼数字电子计算机架构,该架构将存储器和处理单元分开,从而导致“冯·诺依曼瓶颈”,即数据在存储器和处理器之间的传输速度限制了整体系统性能。为了解决这一性能瓶颈,存储内计算作为一种变革性的解决方案浮现出来,它通过将非易失性存储元素直接集成到处理器中,推动更高效的数据移动、降低能耗和实现高度并行计算。 与此同时,光学计算系统因其天生适合并行数学运算而重新引起了关注。这些系统自几十年前首次出现以来,已经取得了显...