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World File Search System神经元网络
定向谱测量改善神经群体的潜在网络模型
系统神经科学旨在了解遍布大脑的神经元网络如何介导计算任务。识别这些网络的一种流行方法是首先计算来自多个大脑区域的神经活动测量值（例如功率谱），然后将线性因子模型应用于这些测量值。至关重要的是，尽管大脑区域之间的定向通信在神经计算中发挥着既定的作用，但定向通信的测量值很少用于网络估计，因为它们与线性因子模型方法的隐式假设不相容。在这里，我们开发了一种新的定向通信频谱测量，称为定向谱 (DS)。我们证明它与线性因子模型的隐式假设兼容，并提供了一种估计 DS 的方法。我们证明，与现有替代方案相比，DS 测量的潜在线性因子模型可以更好地捕捉模拟和真实神经记录数据中的底层大脑网络。因此，定向谱的线性因子模型为神经科学家提供了一种简单有效的方法来明确模拟神经群体网络中的定向通信。
单层 MoSe2 中的激子-激子相互作用...
低阈值光学非线性的潜力在光子学和概念光学神经元网络领域引起了广泛关注。二维 (2D) 半导体中的激子在这方面尤其有前景，因为减少的屏蔽和维度限制会促进它们明显的多体相互作用以实现非线性。然而，对这些相互作用的实验测定仍然不明确，因为光泵浦通常会产生激子和未结合载流子的混合物，其中带隙重正化和载流子屏蔽对激子能量的影响相互抵消。通过比较单层 MoSe 2 光致发光光谱对激子基态和激发态能量的影响，我们能够分别识别中性激子和电荷载流子对库仑结合的屏蔽。当中性激子密度从 0 增加到 4 × 10 11 𝑐𝑚 −2 时，激子基态 ( A-1s ) 和激发态 ( A-2s ) 之间的能量差红移 5.5 meV，而电子或空穴密度增加时则发生蓝移。这种能量差变化归因于中性激子的库仑结合相互屏蔽，从中我们提取出激子极化率为 𝛼 2𝐷
发展认知神经科学 - DSCN 实验室
从童年到青春期的过渡以同伴互动的显著变化为标志。然而，研究直接与同伴互动有关的大脑系统（例如，心理化和奖励网络）的研究有限，特别是在童年和青春期早期。在这里，我们分析了 50 名 8-12 岁儿童的 fMRI 数据，当时他们参与了一项任务，与同伴（Peer）聊天或回答有关故事人物（Character）的问题。使用 beta 序列相关分析，我们研究了社交互动如何调节心理化和奖励网络内部和之间的功能连接，以及这种调节是否随着年龄而变化。我们观察到，在心理化和奖励网络中，社交互动对功能连接的影响受年龄的调节。此外，在社交互动过程中，这些网络内部和之间的连接性越强，对同伴与人物条件的反应时间就越快。在显着性和镜像神经元网络中也发现了类似的影响。这些发现有助于我们了解大脑支持社交互动的方式与年龄相关的差异，从而有可能增进我们对自闭症谱系障碍等社交沟通障碍中的核心社交困难的理解。
突触前 APP 水平和突触稳态受亨廷顿蛋白 Akt 磷酸化的调节
摘要 研究表明淀粉样蛋白前体 (APP) 调节突触稳态，但证据并不一致。特别是，控制 APP 向轴突和树突中突触运输的信号通路仍有待确定。我们之前已证明亨廷顿蛋白 (HTT)（与亨廷顿氏病有关的支架蛋白）调节神经突触中的 APP 运输，我们使用微流体皮质神经元网络芯片检查 APP 运输和定位到突触前和突触后区室。我们发现，在被 Ser/Thr 激酶 Akt 磷酸化后，HTT 调节轴突中的 APP 运输，但不调节树突中的 APP 运输。不可磷酸化的 HTT 的表达降低了轴突前向 APP 运输，降低了突触前 APP 水平，并增加了突触密度。消除 APPPS1 小鼠体内 HTT 磷酸化，过表达 APP，降低突触前 APP 水平，恢复突触数量，改善学习和记忆。Akt-HTT 通路和 APP 的轴突运输因此调节 APP 突触前水平和突触稳态。
从数字到脑介导的量子计算
摘要：数字计算机仅模拟大脑的神经元网络。例如，他们的von Neumann架构将记忆和处理器单元分开，因此导致相当大的能源消耗和环境有害的能量消散与绿色交易相矛盾。以脑为导向的（神经形态）计算，可以通过熟悉的电路网络和光子设备来重现大脑结构，这些电路网络和光子设备将这些功能集成到诸如自然大脑的能源消耗较少，效率显着增长和环保友好的功能。它们可用于建模物理，化学，生物学和神经系统中的结构和模式形成。最近的诺贝尔物理学奖（Hopfield and Hinton 2024）突出了现代机器学习在自然形成中的深层根源。模式和结构形成通过人工智能中的学习算法打开了模式识别的新应用。可以通过使用（例如光子量子芯片）与量子并行性和纠缠的量子计算的优势结合使用。他们的原则也深深地植根于自然中，最近也由物理学中的诺贝尔奖（Fack，Clauser，Zeilinger，Zeilinger 2022）强调。我们旨在集成所有这些计算范式的混合和可持续性AI。
Walrasian，Neo-Hobbesian和Marxian模型
心理理论（汤姆），将精神状态归因于他人的能力，以及同理心，推断情感体验的能力，是社会认知的重要过程。在健康受试者中的大脑成像研究描述了涉及内侧前额叶皮层，上颞沟和颞极的脑系统。研究与移情反应相关的网络的研究也表明了时间和额叶区域的参与。在这项fMRI研究中，我们使用了源自Sarfati等人的卡通任务。（1997）[Sarfati，Y.，Hardy-Bayle，M.C.，Besche，C.，Widlocher，D。1997年。 将意图归因于精神分裂症患者中的他人：一种具有漫画的非语言探索。 精神分裂症研究25，199–209]具有TOM和同理心刺激，以便在这两个过程中比较大脑的激活。 包括13名右撇子，健康的男性志愿者的结果。 使用1.5 T Phillips陀螺仪获得功能图像。 我们的结果证实，汤姆和移情刺激与重叠但不同的神经元网络有关。 激活的公共区域包括内侧前额叶皮层，颞叶 - ietal结和颞杆。 与移情条件相比，汤姆·刺激（Tom刺激）揭示了横向眶额皮质，中额回，库纳斯和上颞回的活化增加。 另一方面，同理心与椎间盘，前扣带回和杏仁核的激活相关。 d 2005 Elsevier Inc.保留所有权利。（1997）[Sarfati，Y.，Hardy-Bayle，M.C.，Besche，C.，Widlocher，D。1997年。将意图归因于精神分裂症患者中的他人：一种具有漫画的非语言探索。精神分裂症研究25，199–209]具有TOM和同理心刺激，以便在这两个过程中比较大脑的激活。包括13名右撇子，健康的男性志愿者的结果。功能图像。我们的结果证实，汤姆和移情刺激与重叠但不同的神经元网络有关。激活的公共区域包括内侧前额叶皮层，颞叶 - ietal结和颞杆。与移情条件相比，汤姆·刺激（Tom刺激）揭示了横向眶额皮质，中额回，库纳斯和上颞回的活化增加。同理心与椎间盘，前扣带回和杏仁核的激活相关。d 2005 Elsevier Inc.保留所有权利。因此，我们建议汤姆和同理心都依赖于与他人的心理状态有关的网络。但是，同理心反应需要额外募集参与情绪处理的网络。这些结果暗示了我们对以社会认知损害（例如自闭症和精神病）为特征的疾病的理解。
736064.pdf
额颞叶痴呆 (FTD) 是第二大最常见的早发性痴呆类型，高达 40% 的病例为家族性病例。患者体内发生突变的基因之一是 CHMP2B，它编码一种复合物中的蛋白质，该复合物对晚期内体成熟至关重要，而晚期内体成熟是通过内溶酶体系统回收膜蛋白的重要过程。在这里，我们利用基因组编辑生成了 CHMP2B 突变的人类胚胎干细胞系，目的是创建人类体外 FTD 疾病模型。到目前为止，大多数研究都集中在神经元改变上；然而，我们提出了一种新的共培养系统，其中神经元和星形胶质细胞由人类胚胎干细胞独立生成并在共培养中结合。通过这种方法，我们发现了 FTD 星形胶质细胞内溶酶体系统的改变、星形胶质细胞吸收和响应谷氨酸的能力更强、神经网络过度活跃以及过度同步。总体而言，我们的数据表明星形胶质细胞的改变先于神经元损伤，并可能触发神经元网络的变化，表明星形胶质细胞在疾病发展中的重要而特殊的作用。
大脑通讯
额颞叶痴呆 (FTD) 是第二大最常见的早发性痴呆类型，高达 40% 的病例为家族性病例。患者体内发生突变的基因之一是 CHMP2B，它编码一种复合物中的蛋白质，该复合物对晚期内体成熟至关重要，而晚期内体成熟是通过内溶酶体系统回收膜蛋白的重要过程。在这里，我们利用基因组编辑生成了 CHMP2B 突变的人类胚胎干细胞系，目的是创建人类体外 FTD 疾病模型。到目前为止，大多数研究都集中在神经元改变上；然而，我们提出了一种新的共培养系统，其中神经元和星形胶质细胞由人类胚胎干细胞独立生成并在共培养中结合。通过这种方法，我们发现了 FTD 星形胶质细胞内溶酶体系统的改变、星形胶质细胞吸收和响应谷氨酸的能力更强、神经网络过度活跃以及过度同步。总体而言，我们的数据表明星形胶质细胞的改变先于神经元损伤，并可能触发神经元网络的变化，表明星形胶质细胞在疾病发展中的重要而特殊的作用。
并行计算
在研究生物神经网络等复杂动态系统时，模拟是继实验和理论之后的第三大支柱。当代脑规模网络对应于几百万个节点的有向随机图，每个节点的入度和出度为几千条边，其中节点和边分别对应于基本生物单位、神经元和突触。神经元网络中的活动也很稀疏。每个神经元偶尔会通过其传出突触向相应的目标神经元发送一个短暂的信号（称为尖峰）。在分布式计算中，这些目标分散在数千个并行进程中。空间和时间稀疏性代表了传统计算机上模拟的固有瓶颈：不规则的内存访问模式导致缓存利用率低。使用已建立的神经元网络模拟代码作为参考实现，我们研究了恢复缓存性能的常用技术（例如软件诱导预取和软件流水线）如何使实际应用程序受益。算法更改可将模拟时间缩短高达 50%。该研究表明，分配了本质上并行计算问题的多核系统可以缓解传统计算机架构的冯诺依曼瓶颈。
Salome Kurth，PD，Sc。 -Somnavita
我是一位经验丰富的生物学家和睡眠专家，拥有神经科学博士学位，并且在人类生命科学领域拥有超过15年的专业知识。我的职业专注于领先的开拓性研究项目，主要是睡眠调节，认知发展以及压力，营养和肠道微生物组等环境因素的影响。使用高密度脑电图和可穿戴设备等先进方法，为了解睡眠在从婴儿期到成年的神经元网络动力学的作用做出了重大贡献。作为弗里博格大学婴儿睡眠实验室的负责人，我领导涉及国家，国际和临床合作的跨学科研究计划，确保维持最高的道德和科学标准。我在整个职业生涯中都指导了众多学员，我深深地致力于指导。我还教育学术和公众的睡眠健康。我提供大学讲座，在国际会议和公共活动中发表演讲，我主持了将睡眠科学与正念融合的研讨会。此外，我教授继续教育计划并提供公司健康管理方面的咨询服务，通过将研究转化为实用，可行的解决方案，帮助组织实施可持续的睡眠相关策略。