可重编程的元图在物理和信息域之间建立了一个引人入胜的桥梁,可以实时控制电磁(EM)波,因此吸引了世界各地的研究人员的注意力。要控制具有任意极化状态的EM波,希望独立控制一组基集状态,因为具有任意极化状态的入射EM波可以分解为这些基础状态的线性总和。在这项工作中,我们介绍了反射性仪式的完整基础可抵制编码元表(CBR-CM)的概念,该概念可以实现对反射阶段的独立动态控制,同时维持左手圆形极化(LCP)的幅度相同的振幅,并保持相同的振幅。由于LCP和RCP波在一起构成了平面EM波的完整基集,因此可以在任意极化波发生率下生成动力控制的全息图。实现了动态的可重构元粒子,以证明CBR-CM在LCP和RCP波下独立控制全息图的纵向和跨性别位置的强大能力。预计拟议的CBR-CM开设了实现具有多个独立信息渠道的更复杂和高级设备的方法,这可能为数字EM环境复制提供技术援助。
能够区分成骨细胞的骨髓衍生的间充质干细胞(MSC)用于有效再生疗法。必须提示MSC分化为成骨细胞,以使MSC移植有效。在这项研究中,评估了参与骨形成的成骨细胞分化标志物,以研究骨髓衍生的大鼠MSC对地塞米松和缺氧的应激抗性及其分化为骨细胞的能力。在三种不同的环境(地塞米松治疗,低氧条件[1%氧]或两者)中,允许MSC分化为成骨细胞21天。根据碱性磷酸酶水平和矿化测定法评估成骨细胞分化潜力。 免疫荧光染色用于确定成骨细胞分化标记I型胶原蛋白和骨桥蛋白的蛋白质表达。 MSC在缺氧条件下分化为成骨细胞,但在用来塞米松和地塞米松加上与对照相比缺氧后,分化的速度更慢。 MSC用地塞米松或缺氧预处理,然后允许在相似的条件下区分成骨细胞,从而与对照MSC相似。 MSC与不相比,对地塞米松或缺氧的抵抗力更快地分化为成骨细胞。 这些发现表明,通过地塞米松或缺氧暴露对MSC进行压力的阻力增加可能会导致移植后更快地分化为成骨细胞。成骨细胞分化潜力。免疫荧光染色用于确定成骨细胞分化标记I型胶原蛋白和骨桥蛋白的蛋白质表达。MSC在缺氧条件下分化为成骨细胞,但在用来塞米松和地塞米松加上与对照相比缺氧后,分化的速度更慢。MSC用地塞米松或缺氧预处理,然后允许在相似的条件下区分成骨细胞,从而与对照MSC相似。MSC与不相比,对地塞米松或缺氧的抵抗力更快地分化为成骨细胞。这些发现表明,通过地塞米松或缺氧暴露对MSC进行压力的阻力增加可能会导致移植后更快地分化为成骨细胞。
大脑亚慢振荡 (ISO) 是内源性 (E;0.005–0.02 Hz)、神经源性 (N;0.02–0.04 Hz) 和肌源性 (M;0.04–0.2 Hz) 频带中血管运动的来源。在本研究中,我们同时测量 22 名健康参与者静息状态下前额的 2 通道宽带近红外光谱和 EEG,量化了前额氧合血红蛋白 (Δ[HbO]) 和氧化还原态细胞色素 c 氧化酶 (Δ[CCO]) 浓度的变化作为血流动力学和代谢活动指标,量化了脑电图 (EEG) 功率作为电生理活动。预处理后,使用广义部分定向相干性分析多模态信号,在每个 E/N/M 频带中构建三个神经生理指标(简化符号为 HbO、CCO 和 EEG)之间的单侧神经生理网络。这些网络中的链接代表神经血管、神经代谢和代谢血管耦合(NVC、NMC 和 MVC)。结果表明,神经活动和代谢(EEG 和 CCO)对氧气的需求驱动了静息前额叶皮质所有 E/N/M 波段的血流动力学供应(HbO)。此外,为了研究颅内光生物调节 (tPBM) 的影响,我们进行了一项假对照研究,向同一参与者的左、右前额叶皮质发射 800 纳米激光束。在执行相同的数据处理和统计分析后,我们获得了新颖而重要的发现:在前额皮质两侧传递的 tPBM 触发了三个神经生理实体(即 HbO、CCO 和 EEG 频率特定功率)之间的定向网络耦合的改变或逆转在 E 和 N 波段的生理网络中,表明在 tPBM 后时期,代谢和血流动力学供应都会驱动 PFC 定向网络耦合中的电生理活动。总体而言,这项研究表明,tPBM 有助于显着调节神经生理网络在电生理、代谢和血流动力学活动中的方向性。
大脑最显著的特性之一是能够构建外部环境的表征,这可用于模拟和规划未来的互动。在过去的 50 年里,神经科学家设计出了观察、理解和调节这种能力的新技术,要么通过体内可视化神经活动,要么通过电极或电磁场记录和刺激大脑。这一努力对于推动人工智能 (AI) 的研究也具有不可估量的价值,并且由此产生的强烈交流使这两个领域都受益匪浅。神经网络设计的进步为使用人工智能识别大脑功能异常和模拟神经系统疾病奠定了基础,但成功的计算机辅助治疗以及对这些疾病如何产生和发展的全面理解还远未实现(Macpherson 等人,2021 年)。然而,根据 2016 年的数据,这些疾病是导致残疾的主要原因和第二大死亡原因。在美国,大约六分之一的儿童出生时患有神经发育障碍(Mencattini 等人,2018 年),650 万 65 岁以上的人患有阿尔茨海默病,而且这个数字注定只会增加(Eichmueller,2022 年)。因此,为了应对这些无声的流行病,我们需要新的“跳出框框”的研究工具和策略,以便我们设计出高度个性化的方法(Kanai 和 Rees,2011 年)。在本文中,我们首先介绍了脑类器官(即基于细胞的工程体外体内组织模型)和组装体(即 3D、自组织结构,功能性地结合两个或多个类器官,允许模拟不同组织或区域之间的相互作用)作为追踪和模拟神经活动的额外工具可能带来的优势,特别是参考学习和记忆等复杂功能。接下来,我们将探讨在成功实施这些新工具之前仍需解决的方法问题,并研究基于类器官的神经认知研究方法可能存在的局限性。最后,我们将讨论脑类器官的特殊性质所引发的伦理问题,并简要总结在进行此类实验时应考虑的一些主动干预措施。
血脑屏障 (BBB) 是脑与外周循环之间的动态脑屏障。血脑屏障由脑毛细血管内皮细胞、周细胞和星形胶质细胞端足组成,可有效保护脑免受血液中有害毒素和病原体的侵害 (1,2)。血肿瘤屏障 (BTB) 是指位于脑微血管附近的改良血脑屏障,这种屏障是由于原发性脑肿瘤(包括神经母细胞瘤和其他内脏癌症,如肺癌、乳腺癌、黑色素瘤等)的存在导致神经血管单元发生变化而形成的 (3)。血脑屏障中 P-糖蛋白 (P-gp) 的表达可防止不必要的血液毒素和信号分子进入脑 (4-6)。这种复杂的结构不仅维护脑稳定性,而且还保护脑免受外界因素的影响。另一方面,当脑部出现病理改变时,药物可能难以穿透BBB和BTB屏障,使得药物治疗脑部疾病变得困难(7-9)。
b'Inatruction fermi液体范式(1,2)是现代冷凝物质理论的基石之一,提供了多体系统的有效描述,其基本激发是弱相互作用的费米金准式晶粒。费米液体的理论提供了理解为什么金属中的传导电子基本上是非相互作用的颗粒。费米液体可以以纵向密度振荡的形式支持集体模式,这些振荡与经典流体中的声音类似。它们的传播取决于该模式的角频率\ xcf \ x89是否高于或低于粒子间碰撞速率(3)\ xcf \ x84 1 coll。液体3他是一种中性的费米液体,是第一个从第一个声音模式(\ xcf \ XCF \ x89 \ xcf \ xcf \ x84 1 coll,即在流体动态状态)到零1 col(\ xcf xcf xcf xcf xcf xcf)(\ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ xcf \ x,观察到Coll,即,在无碰撞状态中)(4)。在具有远距离库仑相互作用的电子费米液体中,其中电子电子(EE)散射时间\ xcf \ x84 EE起着\ xcf \ x84 coll的作用,第一,零声折叠到Plasmon模式(5)。在这种模式下,从'
纠缠测度是定量描述非平衡量子多体系统的有力工具。我们研究了在存在散射体的情况下,零温度下典型的非相互作用费米子一维模型的载流稳态中的纠缠。我们表明,位于散射体相对侧且与散射体距离相近的不相交间隔无论它们的分离程度如何,都保持体积定律纠缠,以它们的费米子负性和相干信息来衡量。间隔的互信息(量化它们之间的总相关性)遵循类似的缩放比例。有趣的是,这种缩放比例特别意味着,如果其中一个间隔的位置保持不变,则相关性测度将非单调地依赖于间隔之间的距离。通过推导这些量的广义项的精确表达式,我们证明了它们对散射概率的简单函数依赖性,并证明了强长程纠缠是由偏压窗口内传播粒子的透射和反射部分之间的相干性产生的。该模型的通用性和简单性表明,这种行为应该表征一大类非平衡稳态。
希瑟·L·马丁(Heather L. Martin),1,2,3艾米·特纳(Amy L. Jacquelyn Bond,1,2 Chi H. Trinh,3,4 Carolyn D. Hurst,2 Margaret A. Knowles,2 Richard W. Bayliss,3,4和Darren C. Tomlinson和Darren C. Tomlinson 1,3,4,5 1,3,4,5, * 1 Bioscreening Technology Group利兹大学圣詹姆斯大学医院的研究,英国利兹LS9 7TF 3分子和蜂窝生物学学院,利兹大学,利兹大学LS2 9JT,英国4阿斯特伯里结构和分子生物学中心,利兹大学,利兹大学,利兹大学,利兹,ls2 9jt,ls2 9jt,uk ls2 9jt,uk 5 seadence contactence:d.c cosecence:d.c.c.c.c.tomc. tomlins。 https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113184
我们展示了三种类型的变换,它们在临界状态下建立了厄米和非厄米量子系统之间的联系,可以用共形场论 (CFT) 来描述。对于同时保留能量和纠缠谱的变换,从纠缠熵的对数缩放中获得的相应中心电荷对于厄米和非厄米系统都是相同的。第二种变换虽然保留了能量谱,但不保留纠缠谱。这导致两种类型的系统具有不同的纠缠熵缩放,并导致不同的中心电荷。我们使用应用于自由费米子情况的膨胀方法来展示这种变换。通过这种方法,我们证明了中心电荷为c = −4的非厄米系统可以映射到中心电荷为c = 2的厄米系统。最后,我们研究了参数为φ →− 1 /φ的斐波那契模型中的伽罗瓦共轭,其中变换既不保持能量谱也不保持纠缠谱。我们从纠缠熵的标度特性证明了斐波那契模型及其伽罗瓦共轭与三临界Ising模型/三态Potts模型和具有负中心电荷的Lee-Yang模型相关联。