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外周触觉反馈对大脑皮层内的影响...
摘要 — 皮层内脑机接口 (iBCI) 为瘫痪患者提供了一种通过从大脑活动解码的信号来控制设备的方法。尽管这些设备最近取得了令人瞩目的进展，但它们的控制水平仍然无法达到健全人的水平。为了实现自然控制并提高神经假体的性能，iBCI 可能需要包含本体感受反馈。为了通过机械触觉刺激提供本体感受反馈，我们旨在了解触觉刺激如何影响运动皮层神经元并最终影响 iBCI 控制。我们为四肢瘫痪患者的后颈提供了皮肤剪切触觉刺激来替代本体感受。通过使用单丝测试套件评估触觉灵敏度来确定颈部位置。参与者能够以 65% 的准确率正确报告 8 个不同方向的后颈皮肤剪切。我们发现运动皮层单元对剪切刺激表现出感觉反应，其中一些单元对刺激有强烈的响应，并可以通过余弦形函数很好地建模。我们还演示了在线 iBCI 光标控制，该控制由解码的命令信号驱动，并带有连续的皮肤剪切反馈。与纯视觉反馈条件相比，当参与者获得触觉反馈时，光标控制性能略有提高，但效果显著。
外周触觉反馈对大脑皮层内的影响...
摘要 — 皮层内脑机接口 (iBCI) 为瘫痪患者提供了一种通过从大脑活动解码的信号来控制设备的方法。尽管这些设备最近取得了令人瞩目的进展，但它们的控制水平仍然无法达到健全人的水平。为了实现自然控制并提高神经假体的性能，iBCI 可能需要包含本体感受反馈。为了通过机械触觉刺激提供本体感受反馈，我们旨在了解触觉刺激如何影响运动皮层神经元并最终影响 iBCI 控制。我们为四肢瘫痪患者的后颈提供了皮肤剪切触觉刺激来替代本体感受。通过使用单丝测试套件评估触觉灵敏度来确定颈部位置。参与者能够以 65% 的准确率正确报告 8 个不同方向的后颈皮肤剪切。我们发现运动皮层单元对剪切刺激表现出感觉反应，其中一些单元对刺激有强烈的响应，并可以通过余弦形函数很好地建模。我们还演示了在线 iBCI 光标控制，该控制由解码的命令信号驱动，并带有连续的皮肤剪切反馈。与纯视觉反馈条件相比，当参与者获得触觉反馈时，光标控制性能略有提高，但效果显著。
已发布版本 (APA) 引用：Asif, AR、Waris, A.、Gilani, SO、Jamil, M.、Ashraf, H.、Shafique, M. 和 Niazi, IK (2020)。性能特点
摘要：肌电图 (EMG) 是肌肉收缩产生的电活动的量度。基于非侵入性表面肌电图 (sEMG) 的模式识别方法已显示出上肢假肢控制的潜力。然而，它仍然不足以进行自然控制。深度学习的最新进展表明生物信号处理取得了巨大进步。已经提出了多种架构，可为离线分析提供高精度 (> 95%)，但由于系统优化而导致的延迟仍然是实时应用的挑战。由此产生了对基于微调超参数的优化深度学习架构的需求。尽管实现收敛的机会是随机的，但重要的是要注意，所获得的性能提升足以证明额外的计算是合理的。在本研究中，我们利用卷积神经网络 (CNN) 解码 18 位受试者记录的 sEMG 数据中的手势，以研究超参数对每个手势的影响。结果表明，将学习率设置为 0.0001 或 0.001，并进行 80-100 次训练，其效果显著优于其他考虑因素 (p < 0.05)。此外，我们还观察到，无论网络配置如何，某些动作（握紧手、屈手、伸手和细握）在整个研究过程中表现更好（分别为 83.7% ± 13.5%、71.2% ± 20.2%、82.6% ± 13.9% 和 74.6% ± 15%）。因此，可以根据表现最佳的手部动作设计出稳健稳定的肌电控制。随着识别能力的提高和性能的统一提升，基于深度学习的方法有可能成为传统机器学习算法的更强大的替代方案。
基于网络的药物对系统性硬化症疾病模块影响的建模
基于网络的药物靶标和疾病基因之间的接近度可以提供有关药物在疾病背景下的影响、相互作用和重新定位的新见解。目前对系统性硬化症 (SSc) 中纤维化过程逆转的理解和治疗有限。我们开发了一种基于网络的药物效应分析，该分析考虑了人类相互作用组网络、药物靶标和疾病相关基因之间的接近度测量、全基因组基因表达和通过相关分析出现的疾病模块。目前使用的和潜在的药物与 SSc 相关基因的接近度存在很大差异，与 SSc 相关通路的接近度明显不同，这取决于它们的类别和靶标。酪氨酸激酶抑制剂 (TyKI) 通过多种途径接近疾病基因，包括炎症和纤维化过程。SSc 疾病模块包括新出现的分子靶标，与目前对该疾病病理生理学的认识更加一致。在疾病模块网络中，尼达尼布表现出最大的扰动活性，其次是伊马替尼、达沙替尼和乙酰半胱氨酸。在接受 TyKI 治疗的 SSc 患者的炎症亚群中，抑制 SSc 相关通路和缓解皮肤纤维化的效果显著。我们的结果表明，基于网络的药物-疾病接近性为药物在 SSc 疾病模块中的治疗效果提供了新的视角。这可以应用于药物组合或药物重新定位，并有助于指导临床试验设计和亚组分析。
使用俄勒冈州的机载激光扫描数据对森林燃料和结构属性进行区域建模
摘要：机载激光扫描 (ALS) 采集在美国西部提供零碎覆盖，因为采集工作由各个项目区域的当地管理人员组织。在本研究中，我们分析了有助于制定区域战略的不同因素，以使用已完成的 ALS 数据采集信息并快速开发新 ALS 项目区域中多种森林属性的地图。这项研究位于美国俄勒冈州，分析了森林结构属性之间的差异：(1) 合成（即未校准）和校准预测，(2) 参数线性和半参数模型，以及 (3) 使用针对现场测量区域内的点云计算的预测因子开发的模型，即“点云预测因子”，以及使用从预栅格化层中提取的预测因子开发的模型，即“栅格化预测因子”。所考虑的森林结构属性包括地上生物量、倒地木质生物量、冠层容重、冠层高度、冠层基高和冠层燃料负荷。我们的研究结果表明，如果不进行校准，半参数模型的表现优于参数模型。但是，校准在减少参数模型偏差方面效果显著，但对半参数模型的影响很小，并且一旦进行校准，参数模型和半参数模型之间的差异对于所有响应都可以忽略不计。此外，发现使用点云预测器的模型和使用栅格化预测器的模型之间的差异很小。我们得出结论，应用半参数模型和栅格化预测器的方法是合理的，它代表了最简单的工作流程并导致最快速的结果，即使不进行校准，准确性或精度的损失也很小。
奥曲肽与质子泵抑制剂预防内镜逆行胰胆管造影治疗糖尿病肾病后发生急性胰腺炎的疗效比较
摘要 本研究比较奥曲肽与质子泵抑制剂（PPI）预防内镜逆行胰胆管造影（ERCP）后急性胰腺炎的作用。将2019年1月至2022年6月接受ERCP治疗的320例患者随机平均分为奥曲肽组、PPI组、联合治疗组和对照组，统计ERCP后急性胰腺炎（PEP）及高淀粉酶血症的发生率。各组术后PEP及高淀粉酶血症的发生率差异均有统计学意义，对照组、奥曲肽组和PPI组PEP发生率相似（12.50%、8.75%和10.00%），均高于联合治疗组（1.25%）。奥曲肽组与PPI组高淀粉酶血症发生率相近（12.50%、13.75%），均低于对照组（32.50%），联合治疗组高淀粉酶血症发生率进一步降低（8.75%），差异均有统计学意义（p<0.05）。对于胆总管结石患者，联合治疗组干预后高淀粉酶血症发生率低于其他三组（8.33%、31.25%、21.43%、16.67%），而胆管癌、胰头癌等病变患者PEP及高淀粉酶血症发生率差异均无统计学意义。综上所述，术前单独应用奥曲肽或PPI对预防ERCP术后PEP及高淀粉酶血症效果不佳，二者联合应用对预防PEP效果显著。
阳极经颅直流电刺激对颅脑损伤的影响...
简介：治疗记忆障碍对神经心理学家来说是一个巨大的挑战，他们越来越多地将非侵入性大脑刺激与传统的认知训练相结合。这项荟萃分析（在 PROSPERO 注册：CRD42023460773）研究了阳极经颅直流电刺激 (a-tDCS) 对进行性和非进行性脑损伤患者记忆的影响。材料和方法：从公开数据库中确定符合条件的随机对照研究 (RCT)。两名独立审阅者使用 Cochrane 标准评估偏见风险，并计算记忆结果的 Hedges' g 系数值。结果：分析中使用了 22 项 RCT（23 项实验，577 名参与者）的数据。一些研究的方法学质量存在轻微担忧。大多数实验在背外侧前额叶皮质上使用主动 a-tDCS，平均电流密度为 0.1 mA/cm²。效果大小分析显示短期记忆（g = 0.58，95% CI = 0.27-0.88）和延迟回忆（g = 0.45，p < 0.001，95% CI = 0.23-0.67）有显著改善。双侧刺激与整体效果显著相关，但人们对出版偏见和研究异质性表示担忧。亚组分析显示，与延迟回忆（g = 0.45 和 0.44）相比，短期记忆的效应大小略大（渐进组和非渐进组分别为 g = 0.4 和 0.72）。结论：A-tDCS 对各种神经系统疾病的记忆都有小到中等的积极影响。然而，由于样本量小、统计功效低、以及分析数据可能存在出版偏见，现在认可 a-tDCS 作为标准神经心理干预的可靠辅助手段还为时过早。
角蛋白 1 靶向肽-阿霉素结合物在三阴性乳腺癌小鼠模型中的评估
摘要：化疗是三阴性乳腺癌 (TNBC) 的主要治疗方法，TNBC 是一种恶性程度高、预后较差的乳腺癌亚型。虽然化疗药物效果显著，但这些药物缺乏特异性，对癌症和非恶性细胞和组织同样具有毒性。针对 TNBC 的靶向疗法可能会带来更安全、更有效的药物。我们之前设计了一种乳腺癌细胞靶向肽 18-4，它特异性地结合乳腺癌细胞上的细胞表面受体角蛋白 1 (K1)。含有酸敏感腙连接子的肽 18-4 和阿霉素 (Dox) 的缀合物对 TNBC 细胞表现出特定的毒性。在这里，我们报告了在 TNBC 细胞衍生的异种移植小鼠模型中对 K1 靶向肽-Dox 缀合物 (PDC) 的体内评估。与接受 Dox 或生理盐水治疗的小鼠相比，接受该结合物治疗的小鼠的抗肿瘤功效显著提高，脱靶毒性降低。经过六周的治疗后，在第 35 天，与接受 Dox (2.5 mg/kg) 治疗的小鼠相比，接受 PDC (2.5 mg Dox 当量/kg) 治疗的小鼠的肿瘤体积显著缩小 (1.5 倍)。与接受 Dox 治疗的小鼠相比，接受该结合物治疗的小鼠的肿瘤中 Dox 水平显著升高 (1.4 倍)，而其他器官中 Dox 水平降低 (1.3-2.2 倍)。15 分钟时采集的血液显示，注射 PDC 的小鼠体内的药物 (PDC 和 Dox) 浓度是注射 Dox 的小鼠体内的药物 (Dox) 浓度的 3.6 倍。研究表明，K1 靶向 PDC 是一种很有前途的治疗 TNBC 的新方法，具有良好的安全性，并且值得进一步研究 K1 靶向结合物作为 TNBC 治疗方法。
通过添加 EMG 源 (ERASE) 去除肌电图 (EMG) - 一种基于 ICA 的新型算法，用于从 EEG 中去除肌电伪影 - 第 1 部分
摘要。脑电图 (EEG) 记录经常受到肌电图 (EMG) 伪影的污染，尤其是在运动过程中记录时。现有的去除 EMG 伪影的方法包括独立成分分析 (ICA) 和其他高阶统计方法。然而，这些方法不能有效地去除大多数 EMG 伪影。在这里，我们提出了一种改进的 ICA 模型来去除 EEG 中的 EMG 伪影，称为通过添加 EMG 源去除 EMG (ERASE)。在这种新方法中，将来自颈部和头部肌肉的真实 EMG 的额外通道（参考伪影）作为 ICA 的输入添加，以便将 EMG 伪影的大部分功率“强制”到几个独立成分 (IC) 中。使用自动程序识别和拒绝包含 EMG 伪影的 IC（“伪影 IC”）。首先使用模拟和实验记录的 EEG 和 EMG 验证 ERASE。仿真结果表明，ERASE 从 EEG 中去除 EMG 伪影的效果显著优于传统 ICA。此外，它的假阳性率低，灵敏度高。随后，研究人员收集了 8 名健康参与者移动双手时的 EEG 数据，以测试该方法的实际效果。结果表明，ERASE 成功去除了 EMG 伪影（使用真实 EMG 作为参考伪影时，平均可去除约 75% 的 EMG 伪影），同时保留了与运动相关的预期 EEG 特征。我们还使用模拟 EMG 作为参考伪影测试了 ERASE 程序（约 63% 的 EMG 伪影被去除）。与传统 ICA 相比，ERASE 从 EEG 中去除的 EMG 伪影平均多 26%。这些发现表明，ERASE 可以显著分离 EEG 信号和 EMG 伪影，而不会丢失底层 EEG 特征。这些结果表明，使用额外的真实或模拟 EMG 源可以提高 ICA 在去除 EMG 伪影方面的有效性。
针对 HPV16/18 基因型的双价治疗性疫苗，由人类纤连蛋白额外结构域 A 与 HPV16/18 E7 病毒抗原之间的融合蛋白组成
摘要背景 将人乳头瘤病毒 (HPV) 衍生的抗原体内靶向树突状细胞可能构成针对宫颈癌的有效免疫治疗策略。在之前的研究中，我们已经证明鼠纤连蛋白 (mEDA) 的额外结构域 A 可用于将抗原靶向表达 Toll 样受体 4 (TLR4) 的树突状细胞并诱导强烈的抗原特异性免疫反应。在本研究中，我们生产了一种由人类 EDA (hEDA) 与 HPV16 和 HPV18 的 E7 蛋白融合而成的双价治疗性疫苗候选物 (hEDA-HPVE7-16/18)，并评估了其作为宫颈癌治疗性疫苗的潜力。材料和方法 制备了包含与 hEDA 融合的 HPV16 和 HPV18 病毒亚型的 HPV E7 蛋白的重组融合蛋白，并在体外测试了它们结合 TLR4 和诱导人单核细胞和树突状细胞产生肿瘤坏死因子-α 或白细胞介素 (IL)-12 的能力。在患有皮下或生殖器原位 HPV16 TC-1 肿瘤的小鼠中评估了疫苗与顺铂或 TLR3 激动剂分子聚肌苷酸-聚胞苷酸 (Poly IC) 或 Poly ICLC 联合使用的免疫原性和潜在治疗活性。结果 hEDA-HPVE7-16/18 原型疫苗与人 TLR4 结合并刺激人单核细胞衍生的树突状细胞的 TLR4 依赖性信号通路和 IL-12 产生。接种 hEDA-HPVE7-16/18 可诱导强烈的 HPVE7 特异性细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL) 反应，并消除 TC-1 肿瘤模型中已建立的肿瘤。通过将融合蛋白与顺铂或 TLR-3 配体 Poly IC 以及尤其是与稳定化类似物 Poly ICLC 结合，抗肿瘤效果显著提高。此外，hEDA-HPVE7-16/18+Poly ICLC 可诱导 100% 携带原位生殖器 HPV 肿瘤的小鼠完全肿瘤消退。结论我们的结果表明，这种治疗性疫苗制剂可能是一种有效的治疗方法，可治疗对当前疗法无反应的宫颈肿瘤。