抽象序列特异性的DNA结合蛋白(DBP)在生物学和生物技术中起关键作用,并且对具有基因组编辑和其他应用的新特异性的DBP的工程引起了极大的兴趣。尽管使用选择方法对自然发生的DBP进行重新编程,但识别任意目标位点的新DBP的计算设计仍然是一个杰出的挑战。我们描述了一种用于设计小型DBP的计算方法,该方法通过与主要凹槽中的碱基相互作用识别特定目标序列,并将这种方法与实验筛选结合使用,以生成5个不同DNA靶标的粘合剂。这些粘合剂表现出特异性,与目标DNA序列的计算模型紧密匹配,在多达6个基础位置和低至30 - 100 nm的亲和力下。设计的DBP-TARGET站点复合物的晶体结构与设计模型密切一致,突出了设计方法的准确性。设计的DBP在大肠杆菌和哺乳动物细胞中的功能都抑制和激活相邻基因的转录。我们的方法是迈向通往小型途径的重要步骤,因此很容易用于基因调节和编辑的可交付序列特异性DBP。
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图3。ERP分析及其结果的概述。 A. 在受试者S3中表现出由听觉刺激(红点)或按钮按(绿点)引起的诱发电势的位置。 B. 在听觉刺激(左)和位置A1和M1的纽扣刺激期间ECOG活动的时间课程及其跨审判平均值。 位置A1处的单次试验ECOG响应在刺激发作处进行相锁定,并表现出与跨审判平均值相同的N1,P1和P2分量。 相比之下,位置M1处的单次试验ECOG响应在运动开始时没有相锁,因此在所有试验中,平均没有诱发的电位。 相反,在所有试验中的平均水平造成了缓慢的皮质潜力。 C。位于A1-3和M1-2的平均AEP(左侧的红色痕迹)和MRP(右侧的绿色痕迹)及其在受试者S3中的平均值。 所有听觉位置均表现出清晰的N1,P1和P2组件,并且所有运动位置均具有突出的慢速皮质潜力。 D.来自受试者S3位置A1和M1的ERP的时间课程,在两个不同的频带(<3 Hz和3-40 Hz)中。 AEP的特征成分由3-40 Hz频段捕获。 相反,只有在<3 Hz频段中才能看到MRP中的缓慢负电位。 E.基线(-400至0 ms)和ERP(分别为0至400毫秒)周期(分别为顶部和底部)的<3 Hz和3–40 Hz频段(分别为top和底部)的3–40 Hz频段,在所有与任务相关的位置和所有受试者中都计算出来。 基线活性主要由3-40 Hz带功率组成(P <0.001,配对t检验)。ERP分析及其结果的概述。A.在受试者S3中表现出由听觉刺激(红点)或按钮按(绿点)引起的诱发电势的位置。B.在听觉刺激(左)和位置A1和M1的纽扣刺激期间ECOG活动的时间课程及其跨审判平均值。位置A1处的单次试验ECOG响应在刺激发作处进行相锁定,并表现出与跨审判平均值相同的N1,P1和P2分量。相比之下,位置M1处的单次试验ECOG响应在运动开始时没有相锁,因此在所有试验中,平均没有诱发的电位。相反,在所有试验中的平均水平造成了缓慢的皮质潜力。C。位于A1-3和M1-2的平均AEP(左侧的红色痕迹)和MRP(右侧的绿色痕迹)及其在受试者S3中的平均值。所有听觉位置均表现出清晰的N1,P1和P2组件,并且所有运动位置均具有突出的慢速皮质潜力。D.来自受试者S3位置A1和M1的ERP的时间课程,在两个不同的频带(<3 Hz和3-40 Hz)中。AEP的特征成分由3-40 Hz频段捕获。相反,只有在<3 Hz频段中才能看到MRP中的缓慢负电位。E.基线(-400至0 ms)和ERP(分别为0至400毫秒)周期(分别为顶部和底部)的<3 Hz和3–40 Hz频段(分别为top和底部)的3–40 Hz频段,在所有与任务相关的位置和所有受试者中都计算出来。基线活性主要由3-40 Hz带功率组成(P <0.001,配对t检验)。AEP的P1和N1组件由3-40 Hz带功率(P <0.001,配对t检验)组成,而MRP的主要由<3 Hz频带功率组成(P <0.001,配对t检验)。F.功率(顶部)和3-40 Hz频段中的AEP(底部)的形状,用于试验最高(实心)且最低(虚线)的第10个百分位数的固定力(计算每个任务相关位置,平均所有位置和受试者的平均)。较高的刺激性功率会导致AEP中较高的N1振幅(p <0.05,t检验,fdr校正了n = 22)。G.功率(顶部)和MRP的形状(底部)。前刺激功率不会显着影响MRP的形状(p <0.05,t检验,fdr校正了n = 15)。
摘要。术中脑移位是一种众所周知的现象,它描述了由于重力和脑脊液的丧失而在其他现象中描述了脑组织的非刚性变形。这对手术结果具有负面影响,这通常是基于不考虑大脑转移的术前计划。我们提出了一种新型的大脑意识到的增强现实方法,将术前3D数据与通过手术显微镜观察的变形大脑表面相结合。我们将非刚性登记作为形状结构化问题提出。术前3D线状可变形模型被注册到皮质容器的Single 2D图像上,该模型自动分割。此3D/2D登记驱动肿瘤等潜在的大脑结构,并弥补了亚皮质区域的大脑转移。我们评估了由6名材料组成的模拟和真实数据的方法。它实现了良好的定量和定性结果,使其适合神经外科指导。
正常血流和代谢物分布从脑微血管向神经元组织的偏离与年龄相关的神经变性有关。通过空间和时间分布的神经图像数据告知的数学模型已成为重建整个大脑正常和病理氧递送的一致图片的工具。不幸的是,当前的脑血流和氧交换的数学模型的大小过大。由于不完整或生理上不准确的计算域,由于巨大长度尺度差异而导致的数值不稳定性以及与良好网格分辨率下的条件数量恶化相关的收敛问题,他们进一步遭受了边界影响。我们提出的有关血液和氧微灌注模拟的模拟量离散化方案不需要昂贵的网格产生,从而导致其临界氧转移问题的基质大小和带宽大大减少了至关重要的好处。紧凑的问题制定产生快速而稳定的收敛性。此外,通过使用基于图像的脑血管网络合成算法产生非常大的硅皮质微循环复制品可以有效地抑制边界效应,以便灌注模拟的边界与感兴趣的区域相去甚远。在皮质的大量部分上进行了大量模拟,并且具有适度的计算机资源,其特征分辨率向微米尺度降低了。在年轻小鼠和老年小鼠的同类中,通过体内氧灌注数据证明并验证了新方法的可行性和准确性。我们的氧气交换模拟量化了血管附近的陡峭梯度,并指向病理变化,可能导致老年大脑的神经de虫产生。这项研究旨在解释解剖结构之间的机械相互作用以及它们可能如何改变疾病或随着年龄的变化。与年龄相关变化的严格量化具有重大关注,因为它可能有助于寻找痴呆症和阿尔茨海默氏病的成像生物标志物。
摘要目的:用脑部计算机界面系统对运动皮层激活进行神经反馈训练可以增强中风患者的恢复。在这里,我们提出了一种新方法,该方法训练与运动性能相关的静止状态功能连接,而不是与运动相关的激活。方法:使用神经反馈和源功能连通性分析和视觉反馈,将十个健康受试者和一名中风患者在其手运动区域和其他大脑之间受过训练的α波段连贯性。结果:十分之一的健康受试者中有7个能够在一次疗程中增加手运动皮层和其他大脑其他大脑之间的α波段连贯性。慢性中风的患者学会了增强其受影响的原发性运动皮层的α波段连贯性,该病神经皮层在一个月内应用了一个月。连贯性在靶向运动皮层和α频率中特别增加。这种增加与中风后运动功能的临床有意义且持久的改善有关。结论:这些结果提供了概念证明,即对α波段连贯性的神经反馈训练是可行的,并且在行为上是有用的。意义:该研究提供了证据表明α波段在运动学习中的作用,并可能导致新的康复策略。1简介大脑界面(BCI)的技术可以监测大脑活动和生成有关活动模式特定变化的实时输出。这特别显示了有关感觉运动节奏(SMR)的表明。记录的受试者会收到有关与他/她的努力相关的神经活动的反馈,因此可以学会自愿调节大脑活动(Kamiya,1969)。SMR对应于α和β频率(〜8-30 Hz)中感觉运动皮层中神经元基的活性,这被真实或想象中的运动抑制(Arroyo等,1993; Pfurtscheller等人,2006年)。人类自愿调节SMR的能力导致BCI的发展用于运动替代,即控制假体和机器人设备(Galan等,2008; McFarland等,2008)。BCI技术的最新应用包括通过反馈训练大脑模式。在神经居住中,神经反馈的兴趣主要在于它可能改善脑部病变患者恢复的潜力(Birbaumer等,2007; Daly等,2008)。运动康复的神经反馈主要旨在训练SMR调节(Buch等,2008; Broetz等,2010; Caria等,2011; Ramos-Murguiarlday等,2013),因此可以看作是对运动成像训练的支持(Mattia等人(Mattia等,2012)。
Sorbonne Universit'E,E,Piti的儿童和青少年精神病学系,E-SALP ˆ etri etri'eere医院,法国巴黎,法国的Institut National de la Sant'E Et De la Recherche M´Edicale,Inserm u a10大学e Paris-Saclay,Ecole Normale Sup´ iRieure Paris-Saclay,CNRS,Center Borelli,Gif-Sur-Yvette; EPS BARTH的精神病学系,法国儿童和青少年精神病学和心理治疗系的Eps Barth´El´emy Durand,大学医学中心,von-Siebold-STR。5, 37075 G ¨ ottingen, Germany u Department of Psychiatry and Neuroimaging Center, Technische Universit ¨ at Dresden, Dresden, Germany v Centre for Population Neuroscience and Stratified Medicine (PONS), Department of Psychiatry and Neuroscience, Charit ´ e Universit ¨ atsmedizin Berlin, Germany w School of Psychology and Global Brain Health Institute, Trinity College爱尔兰X都柏林X人口神经科学与精确医学中心(PONS),脑启发智能科学与技术研究所(ISTBI)(ISTBI),Fudan University,Fudan University,上海,Y,生理学和营养科学系多伦多多伦多的位于加拿大M5S3G3
摘要在功能磁共振成像中,血液动力学反应函数(HRF)是对脑血流动力学和氧代谢的局部变化的刻板印象,原因是短暂(<4 s)引起的神经活动。因此,在数据分析中,HRF通常用作脉冲响应,并具有线性的假设。在认知衰老研究中,将大脑激活的差异解释为与年龄相关的神经活动的变化非常普遍。与此假设相反,有证据表明正常衰老也可能会显着影响脉管系统,从而影响脑血动力学和代谢,从而使FMRI认知衰老研究的解释混淆。在这项研究中,使用了多种感觉任务,以唤起约87%的脑皮质在认知完整成年人中的HRF,年龄在22至75岁之间。这种广泛的激活使我们能够研究大多数皮质灰质中HRF特征的空间分布的年龄趋势,我们称这是全球年龄趋势。任务引起了正面和负HRF,它们使用天然空间坐标中的无模型参数进行了特征。我们发现,在幅度(例如峰值振幅和对比度比率)和时间动力学(例如,全宽度为半宽度最大最大)方面,HRF参数分布的明显全球年龄趋势。我们的发现提供了有关年龄依赖性变化如何影响神经血管耦合的洞察力,并显示出将HRF参数用作与年龄相关病理学的非侵入性指标的希望。