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专题前言：脑科学的物理电子学...
DOI: 10.7498/aps.71.140101 类脑计算技术作为一种脑启发的新型计算技术 , 具有存算一体、事件驱动、模拟并行等特征 , 为 智能化时代开发高效的计算硬件提供了技术参考 , 有望解决当前人工智能硬件在能耗和算力方面的 “ 不可持续发展 ” 问题 . 硬件模拟神经元和突触功能是发展类脑计算技术的核心 , 而支持这一切实现 的基础是器件以及器件中的物理电子学 . 根据类脑单元实现的物理基础 , 当前类脑芯片主要可以分 为数字 CMOS 型、数模混合 CMOS 型以及新原理器件型三大类 . IBM 的 TrueNorth 、 Intel 的 Loihi 、清华大学的 Tianjic 以及浙江大学的 Darwin 等都是数字 CMOS 型类脑芯片的典型代表 , 旨 在以逻辑门电路仿真实现生物单元的行为 . 数模混合型的基本思想是利用亚阈值模拟电路模拟生物 神经单元的特性 , 最早由 Carver Mead 提出 , 其成功案例有苏黎世的 ROLLs 、斯坦福的 Neurogrid 等 . 以上两种类型的类脑芯片虽然实现方式上有所不同 , 但共同之处在于都是利用了硅基晶体管的 物理特性 . 此外 , 以忆阻器为代表的新原理器件为构建非硅基类脑芯片提供了新的物理基础 . 它们 在工作过程中引入了离子动力学特性 , 从结构和工作机制上与生物单元都具有很高的相似性 , 近年 来受到国内外产业界和学术界的广泛关注 . 鉴于硅基工艺比较成熟 , 当前硅基物理特性是类脑芯片 实现的主要基础 . 忆阻器等新原理器件的类脑计算技术尚处于前沿探索和开拓阶段 , 还需要更成熟 的制备技术、更完善的系统框架和电路设计以及更高效的算法等 .
非侵入性脑刺激作为医院、诊所和家庭中局灶性癫痫的治疗
非侵入性脑刺激作为医院、诊所和家庭中局灶性癫痫的治疗 作者：Karimul Islam，MBBS 1；Keith Starnes，医学博士 2；Kelsey M. Smith，医学博士 1；Thomas Richner，博士 1；Nicholas Gregg，医学博士 1；Alejandro A. Rabinstein，医学博士 1；Gregory A. Worrell，医学博士、博士 1；Brian N. Lundstrom，医学博士、博士 1 1 美国明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所神经内科 2 美国明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所儿童和青少年神经内科 通讯作者：Brian N. Lundstrom 地址：梅奥诊所，神经内科，200 First St SW，罗切斯特，MN 55905，美国。电话：507-284-4458 电子邮件：Lundstrom.Brian@mayo.edu 关键词：神经调节、TMS、TDCS、非侵入性脑刺激 正文页数：16 字数：3248 参考文献数：29 图表数：4 表格数：1 我们确认已阅读期刊关于出版道德问题的立场，并确认本报告符合这些准则。披露和作者贡献如下。数据可用性声明位于方法部分。披露：GW 和 BNL 是 Mayo Clinic 开发并授权给 Cadence Neuroscience Inc. 的知识产权的发明人。BNL 放弃了对版税的合同权利。GW 已将知识产权授权给 NeuroOne Inc.。GW 和 NG 是 UNEEG Inc. 研究设备试验的研究人员。 BNL 是 Medtronic 深部脑刺激治疗癫痫上市后研究 (EPAS)、Neuropace RNS 系统响应性刺激青少年癫痫 (RESPONSE) 研究和 Neuroelectrics tDCS 癫痫患者研究的首席研究员。Mayo Clinic 代表 GW 和 BNL 从 NeuroOne、Epiminder、Medtronic 和 Philips Neuro 获得了研究支持和咨询费。资金：BNL 得到了 NIH NINDS（K23NS112339 和 R01NS129622）的支持。作者贡献：KI 审阅了医疗记录、进行了统计分析并撰写了初稿。BNL 参与了工作的所有方面并提供监督。所有作者都参与了工作构思或数据采集，严格修改了手稿并批准了最终版本。要点：• 经颅磁刺激 (TMS) 和经颅直流电刺激 (tDCS) 可在多种情况下减少癫痫发作 • TMS 和 tDCS 可降低发作间期癫痫样放电率 (IED) • tDCS 可供局灶性癫痫患者在家中安全使用 • 非侵入性脑刺激对局灶性癫痫患者耐受性良好且安全
食物中毒细菌在低温下在食物中生长
近 10 年国外重大李斯特菌疫情 国家 疫情年份 致病食物 患者人数 死亡人数 澳大利亚 2013 奶酪 18 2 丹麦 2013-2014 熟食肉类 41 17 美国 2014 豆芽 5 2 美国、加拿大 2014-2015 焦糖苹果 36 7 美国 2010-2015 冰淇淋 10 3 美国 2015 软奶酪 24 1 美国、加拿大 2015-2016 包装沙拉 47 1 美国 2013-2016 冷冻蔬菜 9 1 德国 2012-2016 疑似来自同一工厂的多种产品 66 3 澳大利亚 2018 甜瓜 20 7 南非 2017-2018 肉制品 1,060 216 丹麦、德国、法国2015-2018 熏制三文鱼 7 1 奥地利、丹麦、芬兰等 2015-2018 冷冻玉米 47 9 丹麦、爱沙尼亚、芬兰等 2014-2019 冷熏鱼制品 22 5 英国 2019 三明治和沙拉 9 6 西班牙 2019 熟肉制品 207 例确诊，3059 例高度疑似 3 美国、加拿大 2017-2019 熟鸡丁 31 2 荷兰、比利时 2017-2019 肉制品 21 3 美国、澳大利亚 2016-2019 金针菇 42 5 美国 2017-2019 煮鸡蛋 8 1 美国 2020-2020 熟食肉类 11 1 美国 2014-2022 预包装沙拉 18 3 英国2020-2022 熏鱼 12？ 美国 2021-2022 冰淇淋 25 1 美国 2021-2022 熟食肉 14 1 美国 2023 奶昔 6 3 美国 2018-2023 绿叶蔬菜 19 0 瑞士 2022 熏鱼 20 ? 美国 2018-2023 桃子、油桃、李子 11 1 德国、荷兰、比利时、英国等 2012-2024 鱼制品 73 14 加拿大 2023-2024 冷藏杏仁奶等 20 3 美国 2024 熟食肉类 59 10 10
使用 OPM 进行非侵入性功能性脑成像-...
介绍了一种基于光泵磁力仪 (OPM) 的非侵入式功能性脑成像系统。基于 OPM 的脑磁图 (MEG) 系统具有 20 个与受试者头皮相符的 OPM 通道。我们对三名受试者进行了两项 MEG 实验：使用基于 OPM 的 MEG 系统和基于超导量子干涉装置 (SQUID) 的商用 MEG 系统评估体感诱发磁场 (SEF) 和听觉诱发磁场 (AEF)。我们通过计算基于 OPM 的 MEG 系统产生的等效电流偶极子 (ECD) 位置与基于商用 SQUID 的 MEG 系统计算出的 ECD 位置之间的距离来交叉验证我们系统的稳健性。我们对这三名受试者的 SEF 和 AEF 反应都实现了亚厘米级的精度。由于 OPM 通道与头皮的距离较近（12 毫米），预计未来基于 OPM 的 MEG 系统将提供增强的空间分辨率，因为与采用 SQUID 的传统 MEG 系统相比，它们将捕获更精细的空间特征。
神经炎症疾病建模的透视性晚期脑官
尽管用小鼠组织完成了脑器官的第一项工作，但它代表了基于细胞培养的人脑建模之前和之后（Lancaster等，2013）。脑类器官具有高细胞异质性，许多细胞类型都集成到同一系统中。类器官不仅代表了研究健康中神经过程的优势，而且更重要的是在患病的环境中，尤其是那些具有复杂遗传方面的那些在动物中构成挑战的遗传方面。对人类神经系统疾病的临时研究意味着由于遗传背景的多样性，在遗传疾病的情况下，中枢神经系统的结构复杂性（CNS），动物模型缺乏可重复性以及在获得人脑活检方面的困难。大脑器官系统的发展在模仿中枢神经系统的复杂性并克服所有这些缺点方面取得了突破。由各种神经元细胞类型组成的脑器官的细胞异质性，可以彼此连接和相互作用是一个很大的优势。获得患者样品，将其重新编程为干细胞的简单性，并将其用于神经退行性疾病建模，增强其翻译价值和更个性化的方法。IPSC衍生的人脑器官已用于研究脑感染（Qian等，2016），神经系统疾病和神经退行性疾病，例如阿尔茨海默氏病（Chen等，2021）。IPSC衍生的人脑器官已用于研究脑感染（Qian等，2016），神经系统疾病和神经退行性疾病，例如阿尔茨海默氏病（Chen等，2021）。
Cenobamate 作为 SCN8A 发育和癫痫性脑病的辅助治疗
表 1：基线特征（n = 12）年龄，中位数（范围）5.5 岁（2-25 岁）女性，n（%）8（67%）发育迟缓（%）11（92%）智力障碍（%）轻度中度重度极重度
发作性和慢性偏头痛患者的结构性脑网络特征
基于Desikan Atlas的每个半球区域（55）。随后，我们使用了亚皮质网络中每个半球和脑干的九个区域的亚皮质体积。用于评估患者和HC之间图指标的统计学意义，应用了5000次迭代的非参数置换测试（56，57）。鉴于CT对年龄和性别很敏感，它们被进一步用作分析的协变量。在每个重复中，每个受试者的区域数据被随机重新分配至两组之一，并获得了一个关联矩阵。然后计算每个密度的所有网络的网络度量。在这里，密度代表通过与所有可能连接的当前连接的分数计算的网络成本。因此，网络测量
基于压缩感知多通道脑电信号加速稀疏性重建
能够记录和传输生物信号的可穿戴电子设备可以提供便捷且普遍的健康监测。典型的脑电图记录会产生大量数据。传统的压缩方法无法将数据压缩到奈奎斯特速率以下，因此即使压缩后数据量仍然很大。这需要大量存储空间，因此传输时间也较长。压缩感知提出了解决这个问题的方法，并提供了一种将数据压缩到奈奎斯特速率以下的方法。本文提出基于双时间稀疏性的重建算法来恢复压缩采样的脑电图数据。通过使用schattern-p范数修改基于双时间稀疏性的重建算法并在处理前对脑电图数据进行去相关变换，进一步改善了结果。所提出的改进双时间稀疏性的重建算法在SNDR和NMSE方面优于基于块稀疏贝叶斯学习和Rackness的压缩感知算法。仿真结果进一步表明，所提出的算法具有更好的收敛速度和更短的执行时间。
atxn3：一种参与多谷氨酸疾病脊髓脑性共济失调3
atxn3是一种泛素水解酶（或去泛素酶，DUB），ATXN3基因的产物，在包括周围和神经元组织在内的各种细胞类型中表达，并参与多种细胞途径。重要的是，ATXN3基因内CAG三核苷酸的扩展导致编码蛋白中的聚谷氨酰胺结构域扩展，该蛋白质已与脊椎小脑共济失调的3型发作相关，这也是Joseph病 - 也称为Machado - Joseph Disease，是最常见的Joseph疾病，是最常见的占主导地位的共生性共济失因Worldwordiide Worldword Worldweldiide。ATXN3几十年来一直在进行密集调查中。在这篇综述中，我们总结了ATXN3在蛋白质，DNA修复和转录调节中的主要功能，以及在调节染色质结构中的新兴作用。在病理扩展的ATXN3形式的背景下，还审查了提到的ATXN3的分子函数。