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...

5-HT7R通过促进CCR5泛素化增强神经免疫韧性并缓解脑膜炎 学术背景 细菌性脑膜炎（Bacterial Meningitis）是一种发病迅速、死亡率高且具有流行潜力的疾病，尤其在肺炎链球菌（Streptococcus Pneumoniae）感染引发的脑膜炎中，血脑屏障（Blood-Brain Barrier）的破坏会导致炎症因子和趋化因子的释放，引发过度的免疫反应，即“细胞因子风暴”（Cytokine Storm）。这种过度免疫反应不仅会导致组织损伤，还可能引发神经系统后遗症，如认知功能下降、学习能力受损等。尽管细菌性脑膜炎的治疗手段有所进步，但有效的预防和治疗方法仍然缺乏。 趋化因子受体CCR5（Chemokine Receptor 5）是一种G蛋白偶联受体（GPCR），在免疫细胞的迁...

模块化脑机接口：神经记录、神经刺激与药物递送的创新突破 学术背景 脑机接口（Brain-Machine Interface, BMI）是神经科学与临床医学中的重要工具，能够实现大脑与外部世界之间的电荷、物质与信息交互，广泛应用于神经解码、神经系统疾病的诊断与治疗以及脑科学研究。随着神经科学的发展，多模态脑机接口（multimodal BMI）引起了广泛关注，这类接口能够同时支持神经记录、神经刺激和药物递送等多种功能。然而，现有的多模态脑机接口大多针对特定场景设计，具有高度集成的固定配置，难以适应不同实验需求。 针对这一问题，Sheng等人提出了一种模块化的多模态脑机接口，旨在通过灵活的模块化设计，使脑机接口能够根据不同实验需求调整配置、模态和功能。这种设计不仅提高了设备的适应性，还为需要多种...

改善胶质母细胞瘤治疗的成像、放疗、药物输送和治疗系统 学术背景 胶质母细胞瘤（Glioblastoma, GBM）是最常见且最具侵袭性的脑癌类型，其预后极差，患者的五年生存率不到10%。尽管几十年来在药物、放疗和手术方面进行了广泛的研究，但患者的生存期仅略有延长。目前的标准化疗方案是Stupp方案，即手术切除后结合放疗和替莫唑胺化疗。然而，Stupp方案仍然是一种姑息治疗，几乎所有患者在治疗后都会复发。因此，寻找更有效的治疗方法，尤其是通过医疗设备的创新来增强现有治疗方案，成为当前研究的重点。 本文旨在探讨如何通过改进成像技术、放疗设备、药物输送系统和治疗设备来提升胶质母细胞瘤的治疗效果。文章重点关注了如何通过医疗设备增强Stupp方案的疗效，以及如何通过直接针对肿瘤的治疗设备来改善患者预后...

关于动态视觉刺激生成的时空风格转移算法的研究报告 学术背景 视觉信息的编码与处理一直是神经科学和视觉科学领域的重要研究方向。随着深度学习技术的快速发展，研究人工视觉系统与生物视觉系统之间的相似性成为热点。然而，视觉研究中生成适当的动态视觉刺激以测试特定假设的方法相对匮乏。现有的静态图像生成方法虽然已有较大进展，但在处理动态视觉刺激时，仍存在灵活性不足、生成结果偏离自然视觉环境统计特性等问题。为此，研究者们开发了一种名为“时空风格转移”（Spatiotemporal Style Transfer, STST）的算法，旨在生成能够匹配自然视频的低级时空特征，同时去除高级语义信息的动态视觉刺激，为研究物体识别提供了有力的工具。 此外，深度学习模型在视觉任务中的表现与生物视觉系统的比较也需要大量的可...

基于模拟退火算法的加权网络随机化研究 背景介绍 在神经科学领域，连接组学（connectomics） 是研究大脑神经网络结构和功能的重要分支。随着现代成像技术的发展，研究人员能够获取到大量的生物意义丰富的边权重（edge weights），这些权重信息对于理解大脑网络的组织和功能至关重要。然而，尽管加权网络分析在连接组学中日益普及，现有的网络随机化模型大多仅保留二元节点度（binary node degree），而忽略了边权重的重要性。这导致在评估网络特征的显著性时，可能无法准确反映出权重信息的影响。 为了解决这一问题，来自McGill University、University of Minnesota等机构的研究团队提出了一种基于模拟退火算法（simulated annealing al...