基于小波的括号时间频率β波检测:帕金森病的新见解

Parkinson’s Disease研究中的β波突发行为分析:基于小波的时频检测新框架 背景介绍 帕金森病(Parkinson’s Disease,PD)是一种常见的神经退行性疾病,其主要表现为运动功能障碍,包括震颤、僵硬和运动迟缓。近年来,研究发现PD患者的运动功能障碍与β波段(13-35 Hz)神经活动过度同步性密切相关。传统观念认为,PD患者的β波段活动呈持续性增强状态,但最新研究表明,这种活动并非持续存在,而是以短暂突发形式(β波突发)出现,并且这些突发的强度和持续时间在PD患者中显著增加。现有的检测方法大多聚焦于β波段的单一频率峰值,但这一局限可能忽视了β波段中其他重要的信息。为解决这一问题,本文提出了一种基于小波分解的新方法,用于识别和分析广频范围内的β波突发行为,并探讨其与运...

利用条件性蛋白扩散模型生成具有增强活性的人工可编程核酸酶序列

利用条件性蛋白扩散模型生成具有增强活性的人工可编程核酸酶序列

深度学习助力蛋白质设计:基于条件扩散模型的功能蛋白序列生成 蛋白质是生命科学研究和应用的核心,其多样性和功能复杂性为科学家提供了无数可能性。随着深度学习技术的发展,蛋白质设计正迈向一个全新高度。由上海交通大学、剑桥大学等多个机构的科学家联合发表的研究《A conditional protein diffusion model generates artificial programmable endonuclease sequences with enhanced activity》展示了一种名为“条件蛋白扩散模型”(Conditional Protein Diffusion Model, 简称 CPDiffusion)的创新方法,用于设计具有增强功能的人工蛋白质序列。这一研究已发表在《Ce...

催乳素释放肽通过G蛋白偶联受体识别和传导信号的分子机制

催乳素释放肽通过G蛋白偶联受体识别和传导信号的分子机制

解析PRRP和PRRPR的分子识别及信号传导机制 研究背景 神经肽作为神经系统中最丰富的信号分子,已识别出超过100种,其在代谢、痛觉、繁殖等生理过程中起着至关重要的作用。其中,RF-酰胺类神经肽以其C末端的Arg-Phe-NH₂(RF-酰胺)基序为特征,包括催乳素释放肽(PRRP)、神经肽FF(NPFF)、亲吻肽(Kisspeptin)等。RF-酰胺神经肽通过与特定G蛋白偶联受体(GPCR)结合,调控广泛的生理功能。然而,尽管PRRP及其受体PRRPR在调节压力、食欲、疼痛和心血管功能等方面具有重要意义,其与受体结合及活化的分子机制仍未被完全阐明。 PRRP是一种高度保守的RF-酰胺神经肽,其通过逆向药理学研究被鉴定为PRRPR的内源性配体。PRRP与PRRPR主要通过Gq/11信号通路传...

基于微流控的人类多能干细胞体节发生模型

以微流控系统为基础的体节发生模型研究 背景与研究动机 体节的形成在脊椎动物胚胎发育中起到至关重要的作用,尤其对胚胎肌肉骨骼系统的布局和功能产生了决定性影响。体节发生主要是通过双侧的原节中胚层(presomitic mesoderm, PSM)在头尾方向逐渐分段形成对称的上皮体节的过程。在该过程中,生化信号(如成纤维细胞生长因子FGF和视黄酸RA等)的梯度变化以及生物力学的影响是至关重要的。然而,现有的体节发生模型大多采用悬浮培养的方式,缺乏对生化梯度和力学信号的精确控制,限制了对复杂生化-生物力学相互作用的研究。 在此背景下,由密歇根大学和哈佛大学的研究团队合作开展了一项研究,通过微流控装置构建了人类多能干细胞(hPSC)来源的PSM组织模型,并在该模型中引入外源生化梯度,从而实现了体节发生...

海马体中空间和时间的整合与竞争机制

海马体中空间和时间整合与竞争机制的研究综述 研究背景与意义 在人类和动物的大脑中,空间和时间构成了情景记忆的主要维度,这些维度在个体对事件顺序、位置、时长等信息的编码中起到关键作用。长期以来,研究发现海马体是记忆的关键脑区,特别是在空间与时间的认知中发挥着重要作用。海马体中的位置细胞(place cells)能够准确表示个体在环境中的位置,而时间细胞(time cells)则用于表示特定的时间段。这些细胞的活动使得海马体有能力同时编码空间和时间信息,为情景记忆提供了基础。然而,空间与时间信息在海马体中的交互机制依然存在许多未解之谜。特别是对于单一神经元层面的空间-时间整合机制,尚缺乏系统性的研究。 为探究这一问题,Chen等人开展了该项研究,系统分析了海马体CA1区神经元在不同导航任务中的表...