抽象的生物电子医学通过感测,处理和调节人体神经系统中产生的电子信号(被标记为“神经信号”)来治疗慢性疾病。虽然电子电路已经在该域中使用了几年,但微电子技术的进展现在允许越来越准确且有针对性的解决方案以获得治疗益处。例如,现在可以在特定神经纤维中调节信号,从而靶向特定疾病。但是,要完全利用这种方法,重要的是要了解神经信号的哪些方面很重要,刺激的效果是什么以及哪些电路设计可以最好地实现所需的结果。神经形态电子电路代表了实现这一目标的一种有希望的设计风格:它们的超低功率特征和生物学上可行的时间常数使它们成为建立最佳接口到真正神经加工系统的理想候选者,从而实现实时闭环与生物组织的闭环相互作用。在本文中,我们强调了神经形态回路的主要特征,这些电路非常适合与神经系统接口,并展示它们如何用于构建闭环杂种人工和生物学神经加工系统。我们介绍了可以实施神经计算基础的示例,以对这些闭环系统中感应的信号进行计算,并讨论使用其输出进行神经刺激的方法。我们描述了遵循这种方法的应用程序的示例,突出了需要解决的开放挑战,并提出了克服当前局限性所需的措施。
基于KTAO 3的二维电子气体(2DEGS)由于其高RASHBA自旋 - 轨耦合(SOC)和栅极电压可调性而成为自旋轨道货币学的有前途的平台。最近在KTAO 3 2DEG中发现了超导状态,现在将其潜力扩大到拓扑超导性。尽管使用角度分辨光发射光谱(ARPES)绘制了各种晶体学取向的KTAO 3表面的带状结构,但对于超导KTAO 3 2DEGS并非如此。在这里,我们通过ARPES测量结果揭示了基于KTAO 3(111)单晶的超导2DEG的电子结构。我们使用紧密结合模型拟合数据,并计算相关的旋转纹理,以使您的SOC驱动物理学洞悉该迷人系统的SOC驱动物理。
在中枢神经系统病变后,为患有运动障碍的患者开发可靠的辅助设备仍然是非侵入性脑部计算机界面(BCIS)领域的主要挑战。这些方法主要由脑电图造影,并依靠高级信号处理和机器学习方法来提取运动活动的神经相关性。但是,尽管巨大的努力仍在进行,但它们作为有效临床工具的价值仍然有限。我们主张,一个相当被忽视的研究途径在于努力质疑传统上针对非侵入性运动BCIS的神经生理标记。我们提出了一种替代方法,该方法是基于非侵入性神经生理学的最新进展,特定主题的特征特征特征提取了通过(可能是磁脑摄影术 - 优化)的磁磁磁性术记录的感应活动爆发。这条道路有望克服现有限制的显着比例,并可以促进在康复协议中更广泛地采用在线BCI。
大陆俯冲的动力学在很大程度上受俯冲通道所涉及的岩石的流变特性控制。蛇形矿在地质应变速率下的粘度较低。然而,仍然缺乏大陆俯冲过程中蛇纹石通道的引人注目的地球物理证据。在这里,我们表明,沿欧洲板和上覆的亚得里亚海地幔之间的板界面,在西阿尔卑斯山下方发现异常低的剪切波速度。我们建议这些地震速度表明弱化石蛇纹石通道的堆叠残留物,其中包括在海洋流量和地幔北向蛇形蛇状岩形成的深蛇纹石片,由从支撑板的散发器释放而成。我们的结果表明,这种蛇形化的板界面可能有利于将大陆壳俯冲到上地幔中,以及超高压力变质岩石的形成/发掘,提供了新的限制,以发展大陆俯冲动力学的概念和定量理解。
摘要 - 目的:选择性听觉注意解码(AAD)算法处理大脑数据(例如脑电图),以解码一个人参加的多个竞争声源。例子是神经ste的助听器或通过脑部计算机界面(BCI)进行通信。最近,已经证明可以在无监督的环境中基于刺激重建的刺激重建来训练此类AAD解码器,在这种情况下,没有关于参加哪种声音源的地面真相。在许多实际情况下,这种地面真相标签不存在,因此很难量化解码器的准确性。在本文中,我们旨在开发一种完全无监督的算法,以估算竞争性说话者聆听任务期间基于相关的AAD算法的准确性。方法:我们通过将AAD决策系统建模为具有添加剂白色高斯噪声的二进制相移键通道来使用数字通信原理。结果:我们表明,针对不同量的培训和估计数据以及决策窗口长度,提出的无监督性能估计技术可以准确地确定AAD准确性。此外,由于不同的应用需要不同的目标准确性,因此我们的方法可以估计任何给定目标准确性所需的训练量最小。结论:我们提出的估计技术准确地预测了基于相关的AAD算法的性能,而无需访问地面图标签。在BCIS中,它可以支持强大的沟通范式,并提供护理人员的准确反馈。显着性:在神经启动的助听器中,我们方法提供的准确性估计值可以支持时间自适应解码,动态增益控制和神经反馈。
胶体材料和界面是流行的跨学科领域,涉及物理,化学,生物学和其他学科的相交。胶体材料的结构单元的粒径位于中尺度上,在分子和宏观材料(例如高比表面积,量子尺寸效应和界面相互作用)之间具有独特的胶体材料(Xia等,2000)。其中,界面现象在胶体材料中尤为重要,因为界面的性质显着影响胶体颗粒的稳定性,组装行为和功能性能。因此,该领域的核心在于研究胶体的制备,结构和特性及其在各个接口处的相互作用。胶体材料的开发具有悠久的历史,涵盖了从四世纪制作的Lycurgus杯,到1857年的胶体“ Ruby”黄金的合成,再到2023年诺贝尔奖的诺贝尔化学奖,用于发现和合成纳米颗粒的量子量,覆盖了千年来。胶体科学的基础工作始于20世纪中叶。在1950年,Victor La Mer和Robert Dinegar开发了一种用于产生单分散液体的理论和过程,该溶质溶液允许具有均匀颗粒尺寸的胶体的控制生产(Lamer and Dinegar,1950年)。这是一个关键时刻,为纳米技术和材料科学的未来发展奠定了基础。这些进步不仅大大扩展了材料数据库,而且增强了实际应用的生产可扩展性。在数十年中,胶体材料的合成取得了重大进展,利用诸如溶胶 - 凝胶过程,水热合成,超声剥落和化学蒸气沉积等技术,以实现具有可控制的尺寸和形态的高质量纳米颗粒(Yin and andivisatos,2005年)。近年来,研究将重点转移到具有独特光学,电子和催化特性的胶体材料的合成和应用中。中,具有等离子效应的胶体(AU,Ag,Cu等。)具有高灭绝系数和显着的局部场增强作用,是光学相关材料和设备的重要组成部分(Linic等,2011)。多亏了纳米材料合成中的突破,已经合成了各种维度,形态和组成的等离子纳米材料。值得注意的是,手性等离子体胶体金属材料的合成以及等离子胶体材料的周期表的提议被认为是胶体材料开发中的重要里程碑(Lee等,2018; Tan等,2011),使胶体材料合成技术及其在专业化学中的应用中越来越多地越来越多。此外,半导体纳米晶,量子点和凝胶也是胶体材料和界面的关键研究方向(Reiss等,2009)。
最新的动力和符合微电子制造的进展为健康监测和疾病治疗开辟了机会。其他材料工程的进步,例如导电,皮肤样水凝胶,液体金属,电动纺织品和压电薄膜的开发提供了安全舒适的方式,可以与人体接口。一起,这些进步使具有集成的多模式感应和刺激能力的生物电子设备的设计和工程能够在身体上的任何地方佩戴。在这里特别感兴趣的是,外耳(耳膜)提供了一个独特的机会来设计具有高度可用性和熟悉程度的可扩展生物电子设备,鉴于耳机的广泛使用。本评论文章讨论了能够生理和生物化学感应,认知监测,靶向神经调节以及对人类计算机相互作用的控制的耳朵生物电子设备开发的最新设计和工程进步。从这个可扩展的基础上讲,研究和工程的增长和竞争将增加,以推动耳态生物电子学。这项活动将导致患者和消费者对这些智能耳机式设备的采用增加,以跟踪健康,治疗医疗状况以及增强人类计算机的相互作用。
跨多个领域(例如航空、汽车和核电行业)的复杂系统操作员需要长时间连续地执行任务。长时间连续使用会导致精神疲劳以及认知灵活性、注意力和情境意识的下降,从而危及复杂操作的安全性和效率。基于心理状态的自适应系统可能是解决此问题的方法。这些系统根据一系列指标推断操作员的当前心理状态,这些指标包括操作员独立测量(例如天气和一天中的时间)、行为(例如反应时间和车道偏差)以及生理标记(例如脑电图和心脏活动)。然后可以以多种方式之一调整操作员与系统之间的交互,以减轻任何检测到的认知状态下降,从而确保持续的安全性和效率。根据手头的任务及其具体问题,可能的调整(通常基于机器学习估计)例如包括修改信息、呈现方式或刺激显着性以及任务调度。自适应系统研究涉及多个领域,包括神经工效学、人为因素以及应用和生态背景下的人机交互,因此需要仔细考虑上述每个方面。本文概述了研究人员在设计基于心理状态的自适应系统时需要考虑的一些关键问题和方面,同时也促进了它们在长期连续使用过程中的应用,为更安全、更高效的人机交互铺平了道路。
AV的低水平系统,例如方向盘和踏板,ROS可以通过标准化命令来管理各种车辆的能力,包括尺寸,宽度和类型的不同车辆以及各种舰队,包括私人汽车,班车和卡车。这种方法简化了适应过程并简化了学习曲线,因为在不同的远程手工车辆之间过渡时,不需要ROS开发新的心理模型[63]。第三,Tele-satherance在安全性方面提供了重要的增强。来自美国运输部的数据表明,在美国,人为错误是94%的事故[30]。Waymo的最新发现进一步强调了自动驾驶汽车
hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。