从生物网络中学习蛋白质知识预测药物靶标亲和力

##基于生物网络学习蛋白质知识来预测药物-靶点亲和力 背景介绍 药物-靶点亲和力(drug-target affinity, DTA)预测在药物发现环节中占据重要地位。高效且准确的DTA预测可以显著缩短新药开发的时间和经济成本。近年来,深度学习技术的爆炸性发展为DTA预测提供了强大的支持。现有的DTA预测方法主要分为基于1D蛋白质序列和基于2D蛋白质结构图的方法。然而,这些方法仅关注靶蛋白的内在特性,忽略了过往研究中明确揭示的蛋白质交互的广泛先验知识。 针对上述问题,本文提出了一种名为MSF-DTA(基于多源特征融合的药物-靶点亲和力)的端到端DTA预测方法。MSF-DTA通过利用邻接蛋白的信息,增强蛋白质的表示,并使用高级图预训练框架VG-AE(变分图自动编码器)来学习这些表示,使得预测结...

罗兰癫痫中丘脑皮层连接减少

罗兰癫痫中丘脑皮层连接减少

罗兰蒂克型癫痫的丘脑皮层神经连接减少 罗兰蒂克型癫痫(Rolandic Epilepsy, RE),亦即带有中颞棘波的自限性癫痫(self-limited epilepsy with centrotemporal spikes, SELECTS),是最常见的局部发育性癫痫脑病。这种癫痫通常伴随短暂的轻度至严重的认知症状,以及由感觉运动皮层引发的睡眠栓道棘波和癫痫发作。尽管大多数患有RE的儿童在活动期内能够通过正式测试检测到认知缺陷,这些癫痫发作和认知问题最终会自限并消失。然而,仍有许多问题未得到解答,例如:具体的神经机制是什么,哪些因素决定了症状的消失以及这种癫痫的长期影响是什么。正是在这种背景下,本研究旨在更深入地探索解决罗兰蒂克型癫痫症状的神经连接变化。 研究来源 本研究由位于波士顿的多...

静息态α波功率与成人听觉语言理解个体差异的相关性研究

成人听觉语言理解与静息态α波功率相关性研究 学术背景与研究问题 尽管成人语言处理的个体差异早有文献记载,但其神经基础仍然大多有待探索。现有研究主要关注通域认知能力、人口统计等因素对语言理解影响,但关于大脑固有活动如何导致个体差异的研究较少。本文通过探讨静息态α波活动与成人句子理解间的关系,来填补这一研究空白。α波振荡调节皮层兴奋性,从而提高大脑信息处理效率。尽管静息态α波活动已证明与认知表现相关,其与听觉语言理解的关联性尚未明确。作者进行该研究旨在探讨静息态α波活动与句子理解中个体差异之间的关系。 文献来源与作者信息 这篇学术论文由Deakin University心理学院认知神经科学单元的Jarrad A.G. Lum、Michael P. Barham和Aron T. Hill撰写。论文...

桥接故事与科学:基于fNIRS的超扫描研究探讨儿童在STEM中的学习

桥接故事与科学:基于fNIRS的超扫描研究探讨儿童在STEM中的学习

学术新闻报道 在《Neuroimage》2024年第285卷中,发表了一篇名为《bridging stories and science: an fnirs-based hyperscanning investigation into child learning in stem》的文章,这篇文章由Juan Zhang等人共同撰写,研究团队来自澳门大学教育学院、健康科学学院以及认知与脑科学中心。本文的在线版于2023年12月8日发布。研究主要通过功能近红外光谱(fNIRS)技术,探索不同的STEM(科学、技术、工程、数学)教学方法(传统教学、故事教学和故事板教学)对教师和学生神经活动同步化的影响。 研究背景 STEM教育在早期学习阶段至关重要。科学家们一直在努力寻找更加有效的STEM教学方法...

基于丘脑下核和皮层活动区分帕金森病的静止震颤与自愿手部运动

帕金森病(Parkinson’s disease, PD)是一种常见的神经退行性疾病,其主要症状包括静止性震颤、运动迟缓和肌强直。深部脑刺激(Deep Brain Stimulation, DBS)已被广泛用于治疗帕金森病的运动症状(Krauss et al., 2021)。然而,DBS治疗也存在显著的副作用,其中大部分是由刺激扩展到DBS目标结构周围的区域导致的(Koeglsperger et al., 2019)。为减少这种副作用,研究人员提出了一种适应性深部脑刺激(adaptive DBS, aDBS)方案,通过实时监控病人的当前运动状态来调整DBS的强度和时机(Little et al., 2016; Piña-Fuentes et al., 2017; Tinkhauser et ...

单细胞皮层形态脑网络:表型关联和神经生物学基础

研究背景与问题 陈述 本文是一项关于单一被试形态学脑网络在表型关联性及神经生物学基础方面的研究。该研究结合了多模态和多尺度数据,揭示了形态学脑网络与性别的差异、其作为个体特异性标志的潜力以及其与基因表达、层特异性细胞结构和化学结构的关系。这些发现深化了我们对单被试形态学脑网络作用和起源的理解,并为其在未来个性化脑联结组研究中的应用提供了有力依据。 形态学脑网络指的是基于结构性磁共振成像(structural magnetic resonance imaging,简写为sMRI)估算的脑区域之间的形态学关系。最早的研究通过计算一个群体中某形态学指标(如灰质体积,皮层厚度或表面积)的区域间协方差来估算这些关系,但这种基于群体的方法忽略了个体间的差异,导致了形态学脑网络所揭示的神经生物学意义不明确...

基于置换传输熵的精神分裂症网络信息交互研究

精神分裂症脑磁图基于置换传输熵的网络信息交互研究 学术背景介绍 精神分裂症(Schizophrenia, SCZ)是一种精神疾病,特点是持久的妄想和幻觉、混乱的思维和不一致的行为,常常导致对现实的感知显著障碍。随着现代神经成像技术的快速发展,大量的数据集支持了神经和精神疾病的研究。磁脑电图(Magnetoencephalography, MEG)作为一种神经成像技术,因其高空间和时间分辨率,能够捕捉到大脑电磁信号的非线性特征,因而被应用于探索精神分裂症(SCZ)的信息交互。 文章来源 这篇论文题为《Networked information interactions in schizophrenia magnetoencephalograms based on permutation tra...

基于改进的集合经验模态分解的EEG脑功能网络用于焦虑分析和检测

基于改进的集合经验模态分解的脑功能网络用于焦虑分析和检测 学术背景及研究目的 随着现代生活压力的增加,焦虑症(Anxiety)作为一种常见神经系统疾病,正日益成为全球公共卫生领域亟待解决的问题。焦虑症不仅表现在精神障碍上,还涉及注意力、记忆和学习等认知过程的异常表现。COVID-19疫情的爆发进一步增加了焦虑症的患病率。据统计,焦虑症在12个月内的发病率为男性4.80%,女性5.20%。然而,焦虑的病因至今尚未明确,且自愈的概率较低。这些复杂性和不确定性使得早期检测和干预变得尤为重要。然而,传统的焦虑检测方法依赖于面对面访谈和自我评估,不仅费时费力,还受到医生专业经验和患者自我评估的主观因素影响。因此,有必要探索一种客观且准确的焦虑分析和检测方法。 在众多生理信号中,脑电图(EEG)因其高时...

fMRI时间序列幅度和相位对功能连接分析的影响

基于振幅和相位的磁共振成像时间序列对功能连接分析的影响 引言 在过去十年中,功能磁共振成像(fMRI)作为一种非侵入性成像技术,利用血氧水平依赖(BOLD)对比度来测量大脑活动并研究大脑功能(Kwong, 1996)。通过分析空间上远离的脑区之间的BOLD时间序列的时间相关性,可以估算出静态功能连接(Functional Connectivity, FC)。功能连接通常通过计算大脑区域间的时间序列相关性来测量。一些研究关注于任务状态下(比如手指敲击或视觉任务)的BOLD信号的瞬时相位表示(Instantaneous Phase, IP)用于功能连接分析,但瞬时振幅(Instantaneous Amplitude, IA)的作用却较少被探讨。 本研究中,我们假设来自不同脑区的瞬时振幅表示可能为...

风险决策中的启发式与信息的优先表示相关

论文题目:heuristics in risky decision-making relate to preferential representation of information 研究背景 在进行选择时,个体不仅彼此之间存在差异,而且也偏离了规范性理论的建议。这种差异的一个解释是个体在评估选择选项时具有独特的信息表示偏好。本文作者提出的假设是:在选择评估过程中,个体对不同来源信息的依赖反映了对最具信息价值刺激的偏好表示。 近年来,决策理论指出个体应该通过计算预期效用来评估选择的价值。然而,心理学家长期以来观察到参与者通常使用启发式方法,而不是完全依照预期效用的计算策略。这些启发式方法包括不恰当地加权效用或概率信息等。虽然一些模型已经参数化了人们对信息类型的启发式依赖,但具体的神经认知...