脊髓损伤后运动神经元放电特征的研究

脊髓损伤后瘫痪肌肉的运动神经元放电特性研究 学术背景介绍 脊髓损伤(Spinal Cord Injury, SCI)是一种严重的神经损伤,通常会导致损伤平面以下的运动和感觉功能丧失。尽管临床上诊断为完全性脊髓损伤的患者被认为无法自主控制损伤平面以下的肌肉,但过去的研究表明,部分患者在损伤平面以下仍保留了一些功能性的运动神经元,这些神经元可能通过剩余的神经通路受到控制。然而,关于这些残存运动神经元在脊髓损伤后的行为特性及其如何适应损伤的研究仍然不足。 了解这些残存运动神经元的特性对于开发基于神经接口的辅助设备具有重要意义。例如,通过解码这些运动神经元的信号,可以开发出帮助瘫痪患者恢复部分运动能力的脑机接口(Brain-Computer Interface, BCI)系统。然而,当前的研究主要集...

重复社交应激增加应激易感成年雄性大鼠后内侧杏仁核神经元活动

重复社交压力对雄性大鼠后内侧杏仁核神经元活动的影响 背景介绍 社交压力在社会行为和心理健康中扮演着重要角色。长期的社交压力不仅会导致个体行为的变化,还与多种精神疾病(如焦虑症和抑郁症)的发生密切相关。内侧杏仁核(medial amygdala, MeA)作为大脑中处理社交信息的关键区域,参与调控多种社交行为,包括攻击性、领地行为、交配和母性行为等。然而,关于社交压力如何影响MeA神经元活动的具体机制,目前仍缺乏深入的研究。 此前的研究表明,MeA在社交行为中发挥重要作用,但其对社交压力的响应机制尚不明确。特别是,后内侧杏仁核(posterior medial amygdala, MeAP)及其亚核(如后背侧亚核MeAPd)在社交参与中具有显著作用,且MeAP与多个具有社交功能的大脑区域(如后...

经颅直流电刺激迷走神经治疗卒中后吞咽障碍的研究

卒中后吞咽困难的经颅直流电刺激迷走神经治疗研究 学术背景 卒中(stroke)是全球第二大死亡原因,幸存者常面临多种并发症,其中吞咽困难(dysphagia)尤为常见,发病率在27%至64%之间。吞咽困难可导致肺炎和营养不良等严重问题,影响患者预后,甚至在严重情况下导致死亡。传统的吞咽功能康复方法,如间接基础训练、直接进食治疗、针灸和电刺激等,效果有限。随着神经调控技术的发展,非侵入性脑刺激(non-invasive brain stimulation, NIBS)和迷走神经刺激(vagus nerve stimulation, VNS)逐渐应用于卒中患者的康复治疗。经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation, tDCS)是NIBS的一种,...

智利刷尾鼠视觉系统研究:昼行性早熟啮齿动物作为研究上丘神经元视觉感受野特性的新模型

学术背景 视觉系统是动物感知外界环境的重要系统,其发育和功能的研究对于理解哺乳动物的感知机制具有重要意义。然而,传统的研究多依赖于夜行性或黄昏活动的实验室啮齿动物,如小鼠、大鼠和仓鼠。这些动物的视觉系统相对简单,且与人类的视觉系统存在显著差异。为了拓宽研究范围,找到更接近人类视觉系统的动物模型,研究人员将目光投向了智利八齿鼠(Octodon degus)。这种动物具有昼行性、早熟性,并且其视网膜富含视锥细胞,视觉系统的发育较为完善。因此,智利八齿鼠可能成为研究视觉系统发育和功能的理想模型。 本研究的主要目标是探索智利八齿鼠上丘(Superior Colliculus, SC)视觉神经元的感觉野(Receptive Field, RF)特性,并与传统夜行性啮齿动物进行比较,以揭示其视觉系统的独...

不确定性和时间压力下的运动决策研究

不确定性和时间压力下的运动决策研究 学术背景 在日常生活中,动物和人类经常需要在多个可能的行动选项中选择一个最合适的动作。然而,面对目标的不确定性和时间压力时,如何规划和执行这些动作仍然是一个未完全解决的神经科学问题。传统的观点认为,大脑在面对目标不确定性时,会通过竞争或综合多个部分准备好的运动计划来选择最终的动作。然而,另一种观点则认为,大脑只会为每个时刻选择并优化一个单一的运动计划,而所有的决策都在运动规划之前完成。 为了区分这两种假设,Samuele Contemori和Timothy J. Carroll在论文中设计了一项实验,研究在目标不确定性条件下,人们如何规划和执行动作。特别是在时间压力下,人们是否会“平均”多个潜在动作的运动动力学(motor averaging),还是选择单...

外骨骼辅助建筑工人站立与跪姿平衡及工作任务评估

建筑工人穿戴膝关节外骨骼辅助平衡与工作任务评估 背景介绍 建筑工人在危险的工作环境中面临着严重的安全和健康风险,尤其是在高处施工时,长时间的站立和跪姿可能会导致膝关节损伤、肌肉骨骼疾病以及视觉干扰等因素影响工人的平衡能力。为了防止跌倒和其他工伤事故,研究人员开始关注如何通过技术手段提升建筑工人在这些高风险环境中的平衡能力。膝关节外骨骼(knee exoskeleton)作为一种可穿戴设备,被认为是一种有潜力的干预措施,可以减少膝关节的负荷,帮助工人在各种工作姿势中保持平衡。 本研究的核心在于探讨下肢关节,特别是膝关节,在站立和跪姿中对神经平衡控制策略的影响。同时,研究还评估了高处环境和膝关节外骨骼对建筑工人姿势平衡及焊接任务表现的影响。通过虚拟现实(VR)和混合现实(MR)技术,研究人员模拟...

解剖病理学中的自动化组织分析策略:基准标记集成与多表面组织比较

自动化策略在解剖病理学组织分析中的应用:基准标记整合与多表面组织比较 背景介绍 在解剖病理学实验室中,许多流程仍依赖于手动操作,尤其是在石蜡包埋组织块(Paraffin-Embedded Tissue Blocks, PETBs)的制备和处理过程中。手动操作不仅可能导致样本处理不一致,还可能引发样本错误识别或丢失,进而影响诊断的准确性和效率。为了应对这一问题,自动化技术被引入以提升实验室的效率、减少人为错误,并确保样本处理的一致性。 然而,现有的自动化解决方案仍面临诸多挑战,尤其是在组织样本的追踪和特定区域的识别方面。例如,在处理过程中,石蜡包埋组织块中的特定区域可能需要在后续实验室分析中进一步研究(如肿瘤治疗中的分子分型),但缺乏可靠的参考点使得这一过程复杂且容易出错。因此,研究团队提出了...

基于口腔解剖知识的半监督学习在3D牙科CBCT分割和病变检测中的应用

学术背景与研究动机 在牙科医疗保健领域,锥形束计算机断层扫描(CBCT, Cone Beam Computed Tomography)是一种广泛应用的三维成像技术。CBCT能够提供口腔的三维图像,尤其在对牙源性病变的诊断中表现出色。然而,CBCT图像的分割(segmentation)——即对图像中每个体素(voxel)标记出病变、骨骼、牙齿和修复材料——是一个关键且复杂的任务。目前,临床实践中主要依赖手动分割,这不仅耗时,还需要大量的专业知识。为了实现自动化分割,减少对大量手动标记数据的依赖,研究者们提出了结合口腔解剖知识的半监督学习方法。本文提出了一种新颖的“口腔解剖知识引导的半监督学习模型”(OAK-SSL, Oral-Anatomical Knowledge-Informed Semi...

基于视觉-惯性传感器的上肢关节角度估计

基于视觉-惯性传感器的上肢关节角度估计

基于视觉-惯性传感器的上肢关节角度估计及其校准方法的影响研究 学术背景 上肢功能障碍,尤其是中风后患者的上肢功能受损,严重影响了他们的日常生活能力。康复训练是恢复上肢功能的重要手段,但其效果往往依赖于对关节角度的准确评估。传统的基于光学标记的运动捕捉系统(optical motion capture, OMC)是关节角度估计的“金标准”,但其昂贵且笨重,难以在现实临床环境中广泛应用。近年来,视觉-惯性测量单元(visual-inertial measurement units, VIMU)等低成本传感器成为了一种有前景的替代方案,但其固有的测量误差和校准问题限制了其临床应用。 本研究旨在探讨不同校准程序、逆运动学方法(inverse kinematics, IK)和测量模式对康复训练中上肢关...

脂联素受体激动剂Adiporon通过缓解脂质积累和纤维化改善保留射血分数心力衰竭的进展

Adiporon 通过减少脂质积累和纤维化改善射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)的进展 研究背景 射血分数保留的心力衰竭(Heart Failure with Preserved Ejection Fraction, HFpEF)是心力衰竭中最常见的类型,通常与肥胖、糖尿病和高血压等代谢性疾病共存。HFpEF 患者的心脏虽然射血分数正常,但存在舒张功能障碍,导致心脏无法有效充盈,从而引发一系列症状。尽管近年来在心力衰竭治疗方面取得了一些进展,但HFpEF 的治疗仍然是心血管医学中未满足的重大需求之一。现有的药物,如血管紧张素转换酶抑制剂(ACEI)和β受体阻滞剂,虽然对射血分数降低的心力衰竭(HFrEF)有效,但对HFpEF患者的预后改善效果有限。 HFpEF 的发病机制复杂,涉及多种因素...