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高脂血症检查（内分泌科）Plus
我们在两例 LDL 和总胆固醇偏高的患者中发现了这种变异（BpG 未发表的观测数据）。位于 EGF 前体同源域的变异已在家族性高胆固醇血症 (FH) 患者（PMID 19837725、15241806、11810272、2088165、23375686）以及心肌梗死患者（PMID 25487149）和乳糜微粒血症综合征患者（PMID 28391899）中报告。Pirillo 等人报告了 107 名患有杂合 p.(Gly549Asp) 变异的 FH 患者和一名患有 p.(Gly549Asp) 变异且 PCSK9 基因中存在变异的患者（PMID 28965616）。 T raeger-Synodinos 报告了 34 名年龄在 2 个月至 16 岁之间的儿童，他们携带 p.(Gly549Asp) 变异杂合子 (PMID 9544850)。该变异也已在数名 FH 患者临床变异数据库 ClinVar 3698、荷兰 FH 数据库和 UMD-LDLR 数据库中报告。功能研究表明，该变异可降低受刺激的 T 淋巴细胞和 EBV 转化的 B 淋巴细胞中的 LDLR 活性，并抑制 LDL 转运并减少细胞中的 LDL 摄取 (PMID 21865347、25647241)。此外，已报道另一种影响相同氨基酸残基的变体 p.(Gly549Val) 或 p.(Gly528Val) 与 FH 相关 (PMID 1301940 , ClinVar 251955 )。
将神经群体格式与功能联系起来
标题：将神经元群体格式与功能联系起来作者：Douglas A. Ruff 1、Sol K. Markman 1,2、Jason Z. Kim 3、Marlene R. Cohen 1 1 美国伊利诺伊州芝加哥大学神经生物学系 2 美国马萨诸塞州麻省理工学院脑与认知科学系 3 美国纽约州伊萨卡康奈尔大学物理系摘要 具有复杂行为的动物往往比简单生物具有更多不同的大脑区域，而执行多项任务的人工网络往往会自组织成模块 (1-3)。这表明不同的大脑区域发挥着不同的功能来支持复杂的行为。然而，一个常见的观察是，动物感觉、知道或做的任何事情基本上都可以从任何大脑区域的神经活动中解码 (4-6)。如果万物无处不在，为什么还要有不同的区域？这里我们表明，大脑区域的功能更多地与不同类型的信息在神经表征中如何组合（格式化）有关，而不仅仅与这些信息是否存在有关。我们比较了两个大脑区域：中颞区（MT），对视觉运动感知很重要（7，8），以及背外侧前额叶皮质（dlPFC），与决策和奖励预期有关（9，10））。当猴子根据运动和奖励信息的组合做出决策时，这两种类型的信息都会出现在两个大脑区域中。然而，它们的格式不同：在 MT 中，它们是单独编码的，而在 dlPFC 中，它们以反映猴子决策的方式联合表示。一个反映了 MT 和 dlPFC 中信息格式的循环神经网络（RNN）模型预测，操纵这些区域的活动将对决策产生不同的影响。与模型预测一致，电刺激 MT 偏向于视觉运动刺激和受刺激单元的首选方向之间的中间位置的选择（11），而刺激 dlPFC 则产生“赢家通吃”决策，有时反映视觉运动刺激，有时反映受刺激单元的偏好，但绝不会介于两者之间。这些结果与模块化结构通过灵活地重新格式化信息来实现行为目标，从而实现复杂行为的诱人可能性相一致。神经群体反应中不同信息源的格式化在单个神经元中并不明显。长期以来，人们都知道单个神经元的反应反映了多种感觉、认知和/或运动过程。例如，MT 神经元针对视觉运动方向进行调整（7、8、12-14），其反应受到奖励信息（例如与刺激或选择相关的预期奖励）和其他认知过程的调节（通常成倍增加）（15-18）。然而，从单个神经元研究中收集到的已知的调整和调制模式与群体中关于运动方向和奖励信息的多种格式化方式相一致（有时称为表征几何或神经群体几何（19, 20））。之所以出现不同的可能性，是因为即使是相同调整的神经元，也会受到认知过程的异质性调制。通过在对运动方向具有相同调整的神经元中增加一些奖励预期调制量的随机性来模拟这种异质性（图 1A；方法）可以产生运动方向和奖励预期的群体表示，这些表示要么是可分离的（在每个神经元的响应为一维的空间中以不同维度编码；图 1B、C、D），要么是组合的（以相同维度编码；图 1E、F、G）。可分离和组合群体格式之间的差异无法从单个神经元响应中得知，而是来自于奖励预期的调制如何以及是否在整个群体中协调。
通过图论构建忆阻纳米线网络连接组
神经网络的硬件实现是利用神经形态数据处理优势和利用与此类结构相关的固有并行性的里程碑。在这种情况下，具有模拟功能的忆阻设备被称为人工神经网络硬件实现的有前途的构建块。作为传统交叉架构的替代方案，在传统交叉架构中，忆阻设备以自上而下的方式以网格状方式组织，神经形态数据处理和计算能力已在根据生物神经网络中发现的自组织相似性原理实现的网络中得到探索。在这里，我们在图论的理论框架内探索自组织忆阻纳米线 (NW) 网络的结构和功能连接。虽然图度量揭示了图论方法与几何考虑之间的联系，但结果表明，网络结构与其传输信息能力之间的相互作用与与渗透理论一致的相变过程有关。此外，还引入了忆阻距离的概念来研究激活模式和以忆阻图表示的网络信息流的动态演变。与实验结果一致，新出现的短期动力学揭示了具有增强传输特性的自选择通路的形成，这些通路连接受刺激区域并调节信息流的流通。网络处理时空输入信号的能力可用于在忆阻图中实现非常规计算范式，这些范式充分利用了生物系统中结构和功能之间的固有关系。© 2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。
结构可控性预测功能模式和大脑刺激益处与工作记忆
大脑是一个固有的动态系统，许多工作都集中在通过局部扰动和全局网络集合功能变化来修饰神经活动的能力上。网络可控性是网络神经科学中的最新概念，该概念旨在预测单个皮质位点对全球网络状态和状态变化的影响，从而对局部对全球脑动力学的影响产生统一的说明。尽管该概念在工程科学中被接受，但在神经科学中的持续辩论中，将网络可控性与大脑活动和人类行为联系起来的经验证据仍然很少。在这里，我们提出了一组源自fMRI，扩散张量成像和在线重复的经颅磁刺激（RTMS）的多模式的大脑 - 行为关系 - 在由两个男女个人执行的单独校准的工作记忆任务中应用的。描述结构网络系统动力学的模式显示了与任务难度相关的大脑活动的直接关系，并且在硬任务条件下有助于功能性脑状态的难度到范围的模式。模态可控性（量化难以到达模式的贡献的措施）在受刺激的站点上预测了与任务难度增加和RTMS对任务绩效的益处相关的fMRI激活。此外，fMRI解释了模态可控性和与5 Hz在线RTMS相关的工作记忆益处之间64％的差异。因此，这些结果为网络控制理论的功能有效性提供了证明，并概述了整合结构网络拓扑和功能活动的清晰技术，以预测刺激对后续行为的影响。
结构可控性预测功能模式和大脑刺激益处与工作记忆
大脑是一个固有的动态系统，许多工作都集中在通过局部扰动和全局网络集合功能变化来修饰神经活动的能力上。网络可控性是网络神经科学中的最新概念，该概念旨在预测单个皮质位点对全球网络状态和状态变化的影响，从而对局部对全球脑动力学的影响产生统一的说明。尽管该概念在工程科学中被接受，但在神经科学中的持续辩论中，将网络可控性与大脑活动和人类行为联系起来的经验证据仍然很少。在这里，我们提出了一组源自fMRI，扩散张量成像和在线重复的经颅磁刺激（RTMS）的多模式的大脑 - 行为关系 - 在由两个男女个人执行的单独校准的工作记忆任务中应用的。描述结构网络系统动力学的模式显示了与任务难度相关的大脑活动的直接关系，并且在硬任务条件下有助于功能性脑状态的难度到范围的模式。模态可控性（量化难以到达模式的贡献的措施）在受刺激的站点上预测了与任务难度增加和RTMS对任务绩效的益处相关的fMRI激活。此外，fMRI解释了模态可控性和与5 Hz在线RTMS相关的工作记忆益处之间64％的差异。因此，这些结果为网络控制理论的功能有效性提供了证明，并概述了整合结构网络拓扑和功能活动的清晰技术，以预测刺激对后续行为的影响。
通过图论构建忆阻纳米线网络连接组
神经网络的硬件实现是利用神经形态数据处理优势和利用与此类结构相关的固有并行性的里程碑。在这种情况下，具有模拟功能的忆阻设备被称为人工神经网络硬件实现的有前途的构建块。作为传统交叉架构的替代方案，在传统交叉架构中，忆阻设备以自上而下的方式以网格状方式组织，神经形态数据处理和计算能力已在根据生物神经网络中发现的自组织相似性原理实现的网络中得到探索。在这里，我们在图论的理论框架内探索自组织忆阻纳米线 (NW) 网络的结构和功能连接。虽然图度量揭示了图论方法与几何考虑之间的联系，但结果表明，网络结构与其传输信息能力之间的相互作用与与渗透理论一致的相变过程有关。此外，还引入了忆阻距离的概念来研究激活模式和以忆阻图表示的网络信息流的动态演变。与实验结果一致，新出现的短期动力学揭示了具有增强传输特性的自选择通路的形成，这些通路连接受刺激区域并调节信息流的流通。网络处理时空输入信号的能力可用于在忆阻图中实现非常规计算范式，这些范式充分利用了生物系统中结构和功能之间的固有关系。© 2022 作者。由 Elsevier Ltd. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章（http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。
光遗传学刺激以形态依赖的方式招募皮质神经元
单光子光遗传刺激是神经科学中的关键工具，可以实现精确的、细胞类型特异性的神经回路调节。以完全可植入的宽场刺激器阵列的形式对这种技术进行小型化，可以在长期实验中询问皮质回路，并有望增强脑机接口以恢复感觉和运动功能。然而，对于基础科学和临床应用来说，这种技术必须达到在单列级别选择性激活感觉和运动表征所需的精度。然而，研究报告称，在受刺激的皮质区域内，神经元反应不同，有时甚至相互冲突。虽然循环网络机制会导致复杂的反应，但我们在这里证明，复杂性已经从神经元形态的层面开始。通过在第 2/3 层和第 5 层锥体神经元的详细模型中模拟光遗传反应，我们考虑了不同刺激强度下的真实生理动态，包括阈值、持续和去极化阻滞反应。我们的研究结果表明，皮质表面单个刺激器位置激活的神经元的空间分布可能不均匀，并且会随着刺激强度和神经元形态的变化而变化，这可能解释了早期实验中观察到的反应异质性。我们发现，由于神经元形态，激活会从光源横向扩散到几百微米。为了提高精度，我们探索了两种策略：优先在体细胞中表达通道视紫红质，这只对第 5 层神经元有效，以及缩小刺激光束，这可以提高两层的精度。我们的结果表明，在正确的光学设置下，可以实现单列精度的刺激，并且刺激器的光学增强可能比针对体细胞的基因改造提供更显著的精度改进。
VIIIREUNIónFagoma地热系统。pdf
注射引起的地震性已成为广泛部署增强的地热系统（例如）最关键的挑战之一。尤其是，一些EGS开发项目导致大型，破坏性的地震出乎意料地发生在刺激的储层区域，尤其是在停止液体注入后。然而，这些地震性模式的病因机制仍然高度难以捉摸。在这里，我们确定了可以通过对天然裂缝花岗岩储层的液压刺激进行完全耦合的液态力学模拟来解释EGS部位延迟地震性的组合。该模型包括一个稀疏的网络，该网络与附近的，非常面向的断层相互作用，该网络与长而变化的裂缝相互作用。结果表明，裂缝的存在在流场和岩石变形中引入了显着的非线性，并显着扩大了受液体注入影响的岩石体积。首先，受刺激的断裂网络提供了高度可渗透的吊带，用于在长时间的情况下传达较高的孔隙压力。第二，裂缝的各向异性膨胀会产生剪切应力，几乎在整个储层上迅速传播。孔隙压力和压力扰动不仅会导致沿裂缝滑动，在注射过程中诱导（微）地震性，而且会影响附近断层的稳定性，这可能不一定会在注射过程中加压。转移的毛弹性应力可以增加或减少沿不同断层段的滑动趋势。然而，当注射后几个月后，当临时断层渗透率演化调节的渐进孔压扩散后，断层才能重新激活。我们还发现，地震性的时空演化在很大程度上取决于附近的断层方向，水力力学特性以及与断裂网络的液压连接以及应力的初始状态。我们得出的结论是，在注射过程中和注射后的准确地下表征和连续监测应允许管理注射诱导的地震性带来的风险，并安全地解锁了清洁和可持续的地热能的巨大潜力。
用于脑机接口的人类皮层植入犹他电极阵列的外植体分析
目前正在开发脑机接口，以恢复因受伤或疾病而瘫痪的人的运动能力。虽然治疗潜力巨大，但接口的长期稳定性对于广泛的临床应用至关重要。虽然许多因素都会影响记录和刺激性能，包括电极材料稳定性和宿主组织反应，但这些因素尚未在人体植入物中进行研究。在这项临床研究中，我们试图通过外植体分析来表征材料完整性和生物组织封装，以确定影响电生理性能的因素。我们检查了从参与皮层内 BCI 研究的两名人类参与者身上移植的总共六个犹他阵列。在一名参与者 (P1) 体内植入了两个铂 (Pt) 阵列 980 天，在另一名参与者 (P2) 体内植入了两个 Pt 和两个氧化铱 (IrOx) 阵列 182 天。我们观察到，所有六个阵列的记录质量都呈现出相似的趋势，即在最初 30 – 40 天内峰峰值电压最初增加，随后在 P1 中逐渐下降。使用光学和双光子显微镜，我们观察到在参与者 P1 中植入较长时间的两个阵列的组织包裹程度更高。然后，我们使用扫描电子显微镜和能量色散 X 射线光谱来评估材料退化。发现 Pt 阵列的所有材料退化指标在植入时间较长的参与者中更为明显。两个 IrOx 阵列接受了短暂的调查刺激，其中一个阵列显示大多数受刺激部位的铱丢失。记录性能似乎不受这种铱损失的影响，这表明 IrOx 涂层的附着力可能受到刺激的影响，但金属层直到或之后才脱落阵列移除。总之，植入时间较长的阵列中组织包裹和材料降解更为明显。此外，这些阵列的信号幅度和阻抗也较低。应开发新的生物材料策略，以最大限度地减少纤维包裹并增强材料稳定性，以实现较长植入期内的高质量记录和刺激。