大视场、单细胞分辨率的双光子与三光子显微镜用于深层和广域成像 研究背景与问题提出 多光子显微技术（Multiphoton Microscopy, MPM）是深组织成像的强大工具，尤其在活体脑功能研究中具有不可替代的地位。然而，传统的双光子显微镜（Two-Photon Microscopy, 2PM）虽然能够实现较大的成像视场（Field of View, FOV），但其成像深度通常局限于浅层皮质区域，难以穿透到大脑的深层结构。而三光子显微镜（Three-Photon Microscopy, 3PM）尽管可以实现更深的成像，但由于热损伤限制了激光重复率，导致其视场较小且成像通量较低。因此，如何在保持高分辨率的同时实现大视场（Large Field of View, LFOV）和深层成像，成为多...

图像合成在有限数据下的研究综述 研究背景与问题提出 近年来，深度生成模型（Deep Generative Models）在智能创作任务中取得了前所未有的进展，特别是在图像和视频生成、音频合成等领域。然而，这些模型的成功依赖于大量的训练数据和计算资源。当训练数据有限时，生成模型容易出现过拟合（Overfitting）和记忆化（Memorization）问题，导致生成样本的质量和多样性显著下降。这种限制对许多实际应用场景构成了挑战，例如医学影像生成、工业缺陷检测以及艺术品创作等。 为了应对这些问题，研究人员致力于开发能够在有限数据条件下生成高质量、多样化图像的新模型。尽管已有许多研究尝试解决这一问题，但目前尚缺乏系统性的综述来明确以下几点： 1. 有限数据下图像合成的定义、挑战及分类； 2. 对...

多巴胺能神经环路的功能分区及其发育机制 学术背景 多巴胺（dopamine）是大脑中一种重要的神经递质，参与调控多种生理功能，包括运动控制、情绪调节、动机、学习与记忆等。多巴胺能神经元主要位于中脑，其投射通路可分为三条主要路径：黑质-纹状体通路（nigrostriatal pathway）、中脑-边缘系统通路（mesolimbic pathway）和中脑-皮层通路（mesocortical pathway）。这些通路在解剖和功能上具有明确的区分，其功能障碍与多种神经精神疾病相关，如帕金森病（Parkinson’s disease）、抑郁症、精神分裂症、药物成瘾等。然而，多巴胺能神经环路的发育机制及其功能分区的形成过程尚不完全清楚。本文旨在探讨多巴胺能神经环路在发育过程中如何通过分子机制实现功...

学术背景 在哺乳动物的大脑皮层中，生长抑素（Somatostatin, SST）神经元是一类重要的抑制性神经元，它们不仅在电生理和形态学上表现出多样性，还参与了多种认知功能，如学习、记忆和感觉处理。然而，尽管SST神经元的多样性已被广泛研究，但其功能亚型的具体作用机制仍不清楚。近年来，随着单细胞转录组学的发展，研究者们发现SST神经元可以进一步分为数十种亚型，这些亚型在形态、电生理特性和功能上可能存在显著差异。理解这些亚型的多样性及其在脑功能中的具体作用，对于揭示大脑皮层的精细调控机制具有重要意义。 这篇综述发表于《Trends in Neurosciences》2025年2月刊，由卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）生物科学系和认知神经基础研究中心的Eun...

胰腺癌中的神经系统病变变化 学术背景 胰腺癌是当今最具致死性的癌症之一，其特点是诊断晚、侵袭性强。尽管近年来在诊断和治疗上取得了一定的进展，但胰腺癌的五年生存率仍然极低，仅有12%左右。胰腺癌的发病机制复杂，涉及基因突变、肿瘤微环境的改变以及神经系统的介入。近年来，越来越多的研究表明，神经系统在胰腺癌的发生、发展和转移过程中扮演了重要角色。胰腺癌不仅会影响局部神经系统，导致神经增生、神经重塑、神经周围浸润等病理变化，还会通过特定的分子和细胞类型影响中枢神经系统（CNS），进而引发疼痛、食欲减退和认知功能障碍等症状。此外，化疗药物引起的神经病变也是胰腺癌患者常见的并发症，严重影响了患者的生活质量。因此，深入理解胰腺癌与神经系统之间的相互作用，不仅有助于揭示胰腺癌的发病机制，还可能为开发新型治疗...

学术背景 额颞叶痴呆（Frontotemporal Dementia, FTD）是一组进行性神经退行性疾病，主要表现为行为改变、语言障碍或运动功能障碍。尽管FTD的发病率低于阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease, AD），但它仍是早发性痴呆的主要原因之一。FTD的分子基础复杂，大多数病例可归因于额颞叶变性（Frontotemporal Lobar Degeneration, FTLD）病理，主要表现为Tau蛋白、TDP-43蛋白或FET蛋白的细胞包涵体。与AD不同，约三分之一的FTD病例具有遗传性，最常见的突变发生在GRN、C9orf72和MAPT三个基因上。这些基因突变分别导致TDP-43蛋白病和Tau蛋白病。 目前，FTD的诊断和治疗面临挑战，尤其是在缺乏特定生物标志物的...