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微生物组对主机社区动态的影响
持续的有机污染物（POP），其中包括全球广泛使用的农药和工业化学物质，对人类健康构成了秘密威胁。β -heacachlorocyclohexane（β-HCH）是一种具有惊人稳定性的有机氯农药，仍然在许多国家非法倾倒，并被认为是多种致病机制的原因。这项研究代表了暴露于特异性靶向神经元细胞（N2A），小胶质细胞（BV -2）和C57BL/6小鼠的β -HCH引起的神经毒性作用的开创性探索。如Western印迹和QPCR分析所示，β-HCH的给药触发了NF-κB的调节，NF-κB是影响炎症和促炎性细胞因子表达的关键因素。我们通过Proteo MIC和Western印迹技术证明了β -HCH诱导的H3组蛋白的表观遗传修饰。N2a中H3K9和H3K27的组蛋白乙酰化增加，在用β -HCH施用的C57BL/6小鼠的前额叶皮层中，它在BV -2细胞和海马群中降低。我们还通过新的对象识别测试（NORT）和对象位置识别任务（OPRT）行为测试对识别记忆和空间导航产生了严重的有害影响。认知障碍与BDNF和SNAP-25基因的表达降低有关，后者是参与突触功能和活性的介体。获得的结果扩大了我们对β -HCH暴露产生的有害影响的理解，通过强调其对神经疾病的发病机理的影响。这些发现将支持干预计划，以限制暴露于POPS引起的风险。监管机构应阻止进一步的非法使用，从而造成环境危害并危害人类和动物健康。
量化行为以了解大脑
动物质心、椭圆和身份。最粗略地说，动物行为可以通过估计其质心（即中点或重心）随时间的位置来量化。这些质心轨迹被量化为图像坐标序列，反映了动物在其环境中的运动，可用于测量空间导航或运动行为。质心将动物视为一个点，无法捕捉其方向，但可以通过找到环绕动物的椭圆的长轴和短轴来增强这种描述（图 1b）。这是一种方便的通用描述，因为大多数具有中枢神经系统的动物都有相似的身体结构，其中脊髓或腹神经索在细长身体的中心形成一条线。估算质心和椭圆的经典方法主要依赖于背景减法，该算法识别属于动物（即前景）的图像像素，通过找到它们坐标的中点即可计算出质心。当背景与动物形成对比时（例如在背光场所），可以通过对图像强度进行简单的阈值处理来执行背景减法。如果背景是静态的，则可以通过查找中值图像帧来建模；但是，如果动物长时间不动，此方法通常会失败。经典方法采用稳健的算法来建模背景 1 ，但较新的方法已开始使用深度学习来更好地处理更复杂的背景，从而能够在更自然的条件下追踪动物 2 。将椭圆追踪扩展到多种动物使行为描述更加丰富，其中可以使用相对距离和方向等量来推断复杂的社会
慢性压力与特定路径整合缺陷有关
反复暴露于压力（慢性压力）会导致循环皮质醇水平过高，并对各种认知功能（包括长期记忆和导航）产生不利影响。然而，慢性压力是否会影响路径整合仍是一个悬而未决的问题，路径整合是一种导航策略，可能依赖于内侧内嗅皮层中网格细胞的功能。内嗅皮层是内侧颞叶的一个大脑区域，其中包含多种参与空间导航（和情景记忆）的细胞类型，以及大量皮质类固醇受体，使其成为皮质醇效应的潜在靶点。在这里，我们的目标是研究慢性压力与路径整合表现之间的关联。我们通过头发皮质醇浓度（生理测量）和感知压力问卷（主观测量）评估了 52 名年龄在 22 至 65 岁之间的女性参与者的慢性压力。使用虚拟归巢任务测量路径整合。线性混合模型揭示了与慢性压力相关的选择性损伤，这些损伤取决于错误类型和环境特征。当关注路径整合任务中的距离估计时，我们观察到与毛发皮质醇浓度的显著关系，这表明路径整合受损，尤其是在毛发皮质醇浓度高的参与者的难度较高的试验中。这种关系尤其出现在没有空间线索（边界或地标）的情况下，尤其是在报告主观经历高水平慢性压力的参与者中。这些发现符合慢性压力损害路径整合的假设，可能是通过影响内嗅网格细胞系统来实现的。
全球定位系统 (GPS)：定义、原理、...
• GPS 是一种卫星导航系统，由美国国防部发射的 24 颗卫星网络组成。GPS 最初用于军事用途，但在 20 世纪 80 年代，政府将该系统开放给民用。GPS 可在世界任何地方的任何天气条件下全天候工作。使用 GPS 无需订阅费或安装费。• 全球定位系统是一种卫星导航系统，由 24 颗轨道卫星网络组成，这些卫星在太空中运行一万一千海里，有六条不同的轨道。卫星在不断移动，24 小时内绕地球旋转两圈，即每秒 2.6 公里。• 全球定位系统 (GPS) 最初称为 NAVSTAR GPS，是一种卫星无线电导航系统，归美国政府所有，由美国太空军 (USSF) 运营。它是全球导航卫星系统 (GNSS) 之一，可为地球上或地球附近的任何地方的 GPS 接收器提供地理位置和时间信息，只要该位置与四颗或更多 GPS 卫星有畅通的视线即可。山脉和建筑物等障碍物会阻挡相对较弱的 GPS 信号。• 全球定位系统是一种空间导航和定位系统，由美国军方设计，可让单个士兵或一组士兵自主确定其位置，误差在 10 到 20 米以内。自主概念很重要，因为有必要设计一个系统，让士兵能够在没有任何其他无线电（或其他）通信的情况下确定自己所在的位置。• GPS 项目由美国国防部于 1973 年启动，第一艘原型航天器于 1978 年发射，24 颗卫星的完整星座于 1993 年投入运营。最初仅限于美国军方使用，根据罗纳德·里根总统的行政命令，从 20 世纪 80 年代开始允许民用。该系统为全球军事、民用和商业用户提供关键功能。它由美国政府维护，任何拥有 GPS 接收器的人都可以免费使用。
海马体的重建 - Infoscience
叶。在本章中，我们将讨论在计算机模型中重建啮齿动物海马的方法。由于海马结构在哺乳动物中大多得以保留，因此一些见解可能不仅限于啮齿动物。在啮齿动物中，海马体是位于新皮质正下方的显著结构。当我们说海马体时，我们指的是四个亚区域：齿状回 (DG)、海马角 1、2 和 3 (CA1、CA2 和 CA3)。一些作者使用术语海马体仅指 CA1、CA2 和 CA3。最后，对于术语海马体形成，我们还包括下托、前下托、副下托和内嗅皮质。海马体在多种认知功能中发挥着重要作用，例如学习和记忆（Jarrard 1993）和空间导航（O'Keefe and Nadel 1978）。海马体也与某些病理有关。例如，在阿尔茨海默病中，海马体似乎在疾病扩散到整个大脑之前的早期阶段就受到影响。在癫痫中，颞叶通常是癫痫发作的焦点，因为与其他皮质区域相比，海马体需要的电流要少得多，才能引发癫痫样活动。此外，海马体，特别是 CA1，极易受到缺血或缺氧损伤，这使得该区域在脑血管疾病中至关重要。海马体因其特殊的结构和特性而促成了许多发现。首先，它具有相对简单有序的结构，共有四层，其中兴奋性细胞仅占据一层。不同的海马区几乎单向连接，长距离纤维与锥体细胞的主要树突轴正交传播。此外，突触具有高度的可塑性，因此它们可以根据突触前和突触后细胞的行为改变其强度。最后，神经元可以在培养物中生长，并且急性或培养的切片可以在体外存活足够长的时间以用于实验。所有这些特性使海马体成为了解大脑一般原理的便捷基准。受益于海马体实验的关键发现
抗癫痫药物可改善患有癫痫的阿尔茨海默病患者的认知功能
在 9 月 27 日出版的《JAMA Neurology》杂志 1 上，我们发表了备受期待的左乙拉西坦治疗阿尔茨海默病患者的 2a 期临床试验结果。左乙拉西坦是一种廉价的抗癫痫药物，广泛用于治疗癫痫。我们发现，它能显著改善大脑出现癫痫活动的阿尔茨海默病患者的学习记忆和其他认知功能。阿尔茨海默病是全球痴呆的主要原因。早期症状包括短期记忆丧失、问题解决能力下降、词语查找困难和空间导航困难。在阿尔茨海默病患者中，估计约有 10-22% 会出现癫痫，另有 22-54% 的患者表现出无声癫痫活动，即类似癫痫的大脑活动，但没有相关的身体抽搐。我们在早期的研究中表明，大脑出现无声癫痫活动的患者的认知功能下降更快。我们选择测试抗癫痫药物左乙拉西坦，该药物已获得 FDA 批准，因为它在阿尔茨海默病动物模型中表现良好。目前，左乙拉西坦作为仿制药，每年的价格约为 70 美元。试验中测试的剂量为每天两次，每次 125 毫克，远低于用于治疗癫痫的典型剂量。在研究中，54 名患有轻度阿尔茨海默病症状的患者接受了无症状癫痫活动的筛查，使用脑电图 (EEG) 对他们进行整夜监测，并使用长达一小时的脑磁图 (MEG) 记录由电活动产生的磁波。MEG 可以检测到 EEG 无法检测到的癫痫活动，因为它观察的是不同的脑细胞群。在接受研究筛选的患者中，有 34 名患者符合参与资格，其中近 40％ 患有癫痫活动，其余患者没有癫痫活动（筛选前因已有癫痫症而服用抗癫痫药物的患者被排除在外）。
Seeber · 卫星大地测量学
卫星大地测量法在测地学、测量工程和相关学科中得到越来越广泛的应用。特别是，现代精确和实用的卫星定位和导航技术的发展已经进入了地球科学和工程的所有领域。新的和即将发射的卫星任务以及对地球在太空中自转的监测对精细结构重力场模型的需求也日益增长。多年来，我一直觉得确实需要一本涵盖整个主题的系统教科书，包括其基础和应用。我希望这本书至少能在一定程度上满足这一要求。这里介绍的材料部分基于汉诺威大学自 1973 年以来教授的课程和国外客座讲座。我希望这些材料可以用于其他大学的类似课程。本书主要面向大地测量学、测量工程、摄影测量、制图学和测绘信息学领域的高年级本科生和研究生。本书还旨在为对卫星大地测量方法和结果感兴趣并需要了解最新发展的专业人士提供信息来源。此外，本书还面向工程和地球科学相关领域的学生、教师、专业人士和科学家，如陆地和空间导航、水文学、土木工程、交通管制、GIS 技术、地理、地质、地球物理学和海洋学。为了实现这一目标，本书的性质介于教科书和手册之间。所需背景是本科数学和初等数理统计水平。由于该领域的快速和持续发展，有必要进行选择，并给予某些主题比其他主题更大的权重。本书特别重视基础知识和应用，尤其是使用人造卫星确定精确位置。本书还添加了全面的参考文献列表，以便进一步阅读，从而促进更深入和更高级的研究。本书第一版于 1993 年出版，是 1989 年以德文出版的《Satellitengeodäsie》一书的英文翻译和更新版。目前的版本经过了彻底的修订和显著的扩充。本书保留了第一版的基本结构，以促进教学的连续性；但是，删除了过时的材料并添加了新材料。所有章节都已更新，有些章节已重写。总体状态为 2002 年秋季，但已包含截至 2003 年 3 月的一些最新技术发展。扩展和更新主要涉及参考坐标系和参考框架[2.2]、信号传播[2.3]、CCD 技术的方向[5.2]、全球定位系统 (GPS) 和 GNSS [7]、卫星激光测距[8]、卫星
基于功能近红外光谱技术评估意识障碍患者的残留认知
准确诊断长期意识障碍（DOC）患者的意识水平对于设计治疗计划、确定康复服务和预测预后至关重要。DOC 1 – 4 主要包括昏迷（仅有失眠和反射行为）、无反应觉醒综合征（UWS）和微意识状态（MCS）。UWS 5 中的患者临床上清醒，但对自己和周围环境没有意识。与 UWS 不同，MCS 6 中的患者表现出极少、不一致但可重复的有目的的意识证据。对这两组患者的意识的临床评估和诊断具有挑战性。目前，主观床边行为评估仍被视为评估 DOC 患者意识的临床参考标准。7 但据报道误诊率为 ∼ 40% 。 3 事实上，由于患者的认知、运动和感觉障碍，以及检查者和环境条件等其他因素，准确评估 DOC 患者的脑功能和检测其残留意识非常复杂、耗时且具有挑战性。评估 DOC 患者意识水平的一种客观方法是使用功能神经影像技术。在过去的几年中，各种神经影像学和电生理研究为评估 DOC 患者意识、探索结构和功能特征、监测意识恢复以及阐明 DOC 患者意识的潜在机制提供了宝贵的见解。1、3、4、8 2006 年，Owen 等人提出了一项功能性磁共振成像 (fMRI) 研究，他们指导一名符合 UWS 临床标准的患者在 fMRI 扫描仪中执行打网球的想象来回答“是”，并执行空间导航想象来回答“否”。 9 fMRI 结果显示，患者的大脑活动与健康对照者在相同任务下的活动相似，表明存在残留认知。在后续研究中，10 fMRI 用于评估一组 DOC 患者在心理意象任务期间的故意大脑活动。结果显示，在行为上看似无反应的患者中，约有 17% 实际上具有隐蔽意识，可以调节大脑活动以响应简单的是非问题进行交流。神经影像学和电生理学研究的新发现表明，在行为检查中看似无反应的患者中，约有 20% 实际上可以表现出隐蔽意识。这种差异被称为认知运动分离 (CMD)。4、11 也就是说，这些患者实际上有意识，即使他们在行为上没有反应，但是，使用不依赖于患者产生外部反应能力的电生理和神经成像技术可以观察到明显的意识迹象。最近，2020 年欧洲神经病学学会指南建议应“在可行的情况下”使用基于任务的神经影像学研究来准确检测 DOC 患者的意识。12尽管基于 fMRI 的研究为 DOC 领域提供了有价值的信息，但相对大规模的设备要求、费用和严格的受试者限制使其无法应用于植入金属的患者，并限制了其在纵向床边监测或重症监护病房危重患者的使用。功能性近红外光谱 (fNIRS) 13 是一种非侵入性光学神经成像技术，在脑机接口 (BCI)、精神分裂症研究、神经康复、新生儿护理等领域发展迅速。7、14-16 与 fMRI 相比，fNIRS 对运动伪影和金属植入物的耐受性更高。通过同时检测氧合血红蛋白 (HbO)、脱氧血红蛋白 (HbR) 和总血红蛋白 (HbT) 浓度的变化，它提供更全面的信息，以更好地表征血流动力学并提高生态效度。此外，fNIRS 在以更高的空间分辨率定位和分割大脑区域方面优于 EEG。fNIRS 还更具成本效益、便携性，可用于床边监测，适合对 DOC 患者进行纵向和重复监测血流动力学。然而，使用 fNIRS 研究 DOC 患者的功能活动和评估残余意识的研究仍然有限，但正在增加。3、7、17-20 2013 年，Molteni 等 18 首次使用 fNIRS 对 MCS 患者的残余意识进行床边评估。Kempny 等 17 使用基于 fNIRS 的运动想象 (MI) 任务评估了 DOC 患者的大脑活动；结果显示，与 UWS 患者相比，MCS 患者的血流动力学反应与 UWS 患者更相似。神经康复、新生儿护理等。7、14-16与 fMRI 相比，fNIRS 对运动伪影和金属植入物的耐受性更强。通过同时检测氧合血红蛋白 (HbO)、脱氧血红蛋白 (HbR) 和总血红蛋白 (HbT) 浓度的变化，它提供更全面的信息，以更好地表征血流动力学并提高生态效度。此外，fNIRS 比 EEG 更能以更高的空间分辨率定位和分割大脑区域。fNIRS 还更具成本效益、便携性，可用于床边监测，适合对 DOC 患者进行纵向和重复监测血流动力学。然而，使用 fNIRS 研究功能活动和评估 DOC 患者残留意识的研究仍然有限，但正在增加。3、7、17-20 2013 年，Molteni 等人。 18 首次使用 fNIRS 对 MCS 患者的残留意识进行床边评估。Kempny 等 17 使用基于 fNIRS 的运动想象 (MI) 任务评估了 DOC 患者的大脑活动；结果显示，与 UWS 患者相比，MCS 患者的血流动力学反应与神经康复、新生儿护理等。7、14-16与 fMRI 相比，fNIRS 对运动伪影和金属植入物的耐受性更强。通过同时检测氧合血红蛋白 (HbO)、脱氧血红蛋白 (HbR) 和总血红蛋白 (HbT) 浓度的变化，它提供更全面的信息，以更好地表征血流动力学并提高生态效度。此外，fNIRS 比 EEG 更能以更高的空间分辨率定位和分割大脑区域。fNIRS 还更具成本效益、便携性，可用于床边监测，适合对 DOC 患者进行纵向和重复监测血流动力学。然而，使用 fNIRS 研究功能活动和评估 DOC 患者残留意识的研究仍然有限，但正在增加。3、7、17-20 2013 年，Molteni 等人。 18 首次使用 fNIRS 对 MCS 患者的残留意识进行床边评估。Kempny 等 17 使用基于 fNIRS 的运动想象 (MI) 任务评估了 DOC 患者的大脑活动；结果显示，与 UWS 患者相比，MCS 患者的血流动力学反应与