从 3D 显微镜图像重建数字神经元是研究大脑连接组学和神经元形态的重要技术。现有的重建框架使用基于卷积的分割网络在应用追踪算法之前将神经元从噪声背景中分割出来。追踪结果对原始图像质量和分割精度很敏感。在本文中,我们提出了一种新的 3D 神经元重建框架。我们的关键思想是利用点云的几何表示能力来更好地探索神经元的内在结构信息。我们提出的框架采用一个图卷积网络来预测神经骨架点,采用另一个图卷积网络来产生这些点的连通性。我们最终通过解释预测的点坐标、半径和连接来生成目标 SWC 文件。在 BigNeuron 项目的 Janelia-Fly 数据集上进行评估,我们表明我们的框架实现了具有竞争力的神经元重建性能。我们对点云的几何和拓扑学习可以进一步有益于 3D 医学图像分析,例如心脏表面重建。我们的代码可在 https://github.com/RunkaiZhao/PointNeuron 上找到。
哺乳动物的大脑由数千万到数千亿个神经元组成,这些神经元以毫秒级的时间尺度运行,而目前的记录技术只能捕捉到其中的一小部分。能够以高时空分辨率对神经活动进行采样的记录技术一直难以扩展。研究最深入的哺乳动物神经元网络(例如大脑皮层)呈现出分层结构,其中最佳记录技术可在大面积上进行密集采样。然而,对特定应用设计的需求以及大脑的三维结构与二维微加工技术之间的不匹配严重限制了神经生理学研究和神经假体。在这里,我们讨论了一种可扩展神经元记录的新策略,即将玻璃包覆微线束与来自高密度 CMOS 体外 MEA 系统或高速红外摄像机的大规模放大器阵列相结合。由于玻璃包覆微线中芯金属的高导电性,允许使用超薄金属芯(低至 < 1 µ m)和可忽略不计的杂散电容,因此实现了高信噪比(< 25 µ V RMS 本底噪声,SNR 高达 25)。尖端的多步电化学改性可实现超低接入阻抗和最小几何面积,这与芯直径基本无关。我们表明,可以减小微线尺寸,以几乎消除插入时对血脑屏障的损伤,并且我们证明微线阵列可以稳定地记录单个单元活动。将微线束和 CMOS 阵列相结合可以实现高度可扩展的神经元记录方法,将电神经元记录的进展与硅微加工的快速进展联系起来。系统的模块化设计允许自定义记录位置的排列。我们采用微创、高度绝缘和功能化的微线束将二维 CMOS 架构扩展到第三维,这种方法可以转化为其他 CMOS 阵列,例如电刺激设备。
Figure 26 – Ablation of vmM GABA/Glycine Neurons Results in Increased Twitches/Second During REM Sleep and Increased Proportion of Time During REM Sleep Spent Twitching in the Neck Muscle ..................................................................................................................................44
贸易/设备名称:NeuroStar 高级疗法 法规编号:21 CFR 882.5805 法规名称:重复经颅磁刺激系统 监管类别:II 类 产品代码:OBP 日期:2020 年 10 月 22 日 收到日期:2020 年 10 月 23 日 亲爱的 Gary Johnson: 我们已审查了您根据第 510(k) 条提交的上市前通知,该通知表明您有意销售上述设备,并已确定该设备与在 1976 年 5 月 28 日(医疗器械修正案颁布日期)之前在州际贸易中合法销售的同类设备基本等同(就附件中注明的用途而言),或与根据《联邦食品药品和化妆品法案》(法案)的规定重新分类的设备基本等同,这些设备不需要获得上市前批准申请(PMA)的批准。因此,您可以销售该设备,但须遵守该法案的一般控制规定。虽然本函将您的产品称为设备,但请注意,一些已获准的产品可能是组合产品。位于 https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfpmn/pmn.cfm 的 510(k) 上市前通知数据库可识别组合产品提交。该法案的一般控制条款包括年度注册、设备列表、良好生产规范、标签以及禁止贴错标签和掺假的要求。请注意:CDRH 不会评估与合同责任担保相关的信息。但我们提醒您,设备标签必须真实且不得误导。如果您的设备被归类(见上文)为 II 类(特殊控制)或 III 类(PMA),则可能会受到其他控制。影响您设备的现有主要法规可在《联邦法规》第 21 篇第 800 至 898 部分中找到。此外,FDA 可能会在《联邦公报》上发布有关您设备的进一步公告。请注意,FDA 发布实质等同性判定并不意味着 FDA 已判定您的设备符合该法案的其他要求或其他联邦机构管理的任何联邦法规和规章。您必须遵守该法案的所有
●Cruz-Garza,J。G.,Darfler,M.,Rounds,J.D.,Gao,E。,&Kalantari,S。(2022)。基于脑电图对房间大小和窗户放置对认知性能的影响的研究。建筑工程杂志,53,104540。https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jobe.2022.104540●Segawa,J.A.(2019)。使用低成本脑电图(EEG)设备的实践本科体验。本科神经科学教育杂志。17(2),A119 – A124。https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc6650260/●Tian,K。(2018)。 缪斯头带:锁定人员的潜在沟通工具。 机械工程研究,8,16。 E. A.和V.-C。 M. D.和De F. S.和L. F.和G.-G. A. R.(2009)。 评估Neurosky在评估练习中检测注意力水平的可用性。 在J. 中 A. Jacko(ed。 ),人类计算机https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmc6650260/●Tian,K。(2018)。缪斯头带:锁定人员的潜在沟通工具。机械工程研究,8,16。 E. A.和V.-C。 M. D.和De F. S.和L. F.和G.-G. A. R.(2009)。评估Neurosky在评估练习中检测注意力水平的可用性。在J.A. Jacko(ed。),人类计算机
近年来,多层感知器 (MLP) 成为计算机视觉任务领域的研究热点。由于没有归纳偏差,MLP 在特征提取方面表现良好并取得了惊人的效果。然而,由于其结构简单,其性能高度依赖于局部特征通信机制。为了进一步提高 MLP 的性能,我们引入了脑启发神经网络的信息通信机制。脉冲神经网络 (SNN) 是最著名的脑启发神经网络,在处理稀疏数据方面取得了巨大成功。SNN 中的泄漏积分和触发 (LIF) 神经元用于在不同时间步骤之间进行通信。在本文中,我们将 LIF 神经元的机制合并到 MLP 模型中,以在不增加 FLOP 的情况下实现更好的准确率。我们提出了一种全精度 LIF 操作来在块之间进行通信,包括不同方向的水平 LIF 和垂直 LIF。我们还建议使用组 LIF 来提取更好的局部特征。借助 LIF 模块,我们的 SNN-MLP 模型在 ImageNet 数据集上分别仅使用 4.4G、8.5G 和 15.2G FLOP 就实现了 81.9%、83.3% 和 83.5% 的 top-1 准确率,据我们所知,这是最先进的结果。源代码将在 https://gitee.com/mindspore/models/tree/master/research/cv/snn mlp 上提供。
是否有不同的神经网络,接受过各种视觉任务的培训,共享一些共同的表示?在本文中,我们证明了我们在具有不同体系结构,不同任务(生成和歧视本地)以及不同类型的监督(班级监督,私人文本,文本监督,自学,自我求职,自我求助)的一系列模型中称为“ Rosetta神经元”的存在。我们提出了一种用于挖掘跨多种流行视觉模型的Rosetta神经元词典的算法:类监督 - Resnet50,Dino-Resnet50,Dino-Vit,Mae,Mae,Clip-Resnet50,Big-Gan,Big- Gan,stylegan-gangan-2,stylegan-xl。我们的发现表明,某些视觉概念和结构在自然世界中固有地植根于自然界,并且可以通过不同的模型来学习,而不论特定的任务或体系结构,并且不使用语义标签。,由于我们的分析中包含的生成模型,我们可以直接可视化共享概念。Rosetta神经元促进了模型对模型翻译,实现了各种基于反转的操作,包括跨级比对,变化,放大等,而无需进行专业培训。
早期的研究主要集中在神经发生(大脑中神经元的产生)和快速的神经元迁移均在胚胎发育的早期朝着一个方向移动。但研究人员发现,神经元在出生后慢慢移动以调整其最终位置,而神经元的产后反向运动导致了从三层皮层到六层新皮层的进化过渡。他们认为,如果没有反向运动,只有紧凑的三层皮层才能发展出来,而稀疏的六层新皮层的正确形成是不可能的。
Sarah Hawes 1,Bo Liang,3,Braden Oldham 1,Braden Oldam 1,Lupeng Wang 1,Bin Song 1,
诱导的多能干细胞(IPSC)可以研究神经发育和神经退行性疾病,例如自闭症谱系疾病,包括脆弱的X综合征和RETT综合征,肌萎缩性侧面硬化症,阿尔茨海默氏病,阿尔茨海默氏病,帕克森氏病,亨廷顿病,亨廷顿病,亨廷顿氏病,亨廷顿病。人IPSC线是通过对成纤维细胞,头发或血液样本的重编程而产生的,这些[2]是由患有疾病相关表型的患者直接捐赠的,并且可以通过诸如CRISPR/CAS9等基因组修饰[3]引入IPSCS的基因组中,并且可以将已知的基因型或引起疾病的突变捐赠。为了研究突变对细胞水平的影响,可以将IPSC分化为与疾病相关的神经元亚型。常规分化方案依赖于在培养基中添加特定的可溶性生长因子和化合物。这些因素触发了影响转录因子(TFS)的细胞内信号传导途径,从而通过改变基因表达水平并触发基因调节网络来诱导神经元分化。然而,这些方案可能非常精致且耗时,持续数周到几个月,并在不同的发育阶段和神经胶质细胞下产生不同神经元亚型的异质混合物。在人IPSC中某些神经源TF的强制表达捷径神经元分化,导致神经发生迅速,产生了高度均匀的神经元群体[4-7]。在这里,我们描述了鲁棒诱导的神经元IPSC系的培养以及不同的方法,以将神经源性TF和基因组修饰引入人IPSC,以及如何将这些IPSC区分开为成熟的神经元。