阿尔茨海默氏病生物标志物对于了解疾病的病理生理学,有助于准确的诊断和识别靶向治疗至关重要。尽管生物标志物的数量继续增长,但每个人的相对效用和独特性被遗憾的理解很少,因为先前的工作通常一次仅在少数标记上计算出串行成对关系。本研究评估了27例阿尔茨海默氏病生物标志物之间的横断面关系,并确定了他们使用机器学习预测有意义的临床结果的能力。从527个社区居民志愿者那里获得了数据,该志愿者在圣路易斯华盛顿大学的Charles F.和Joanne Knight Alzheimer病研究中心招收。我们使用层次聚类进行了淀粉样蛋白β,tau [磷酸化的tau(p-tau),tau t-t-tau)的27组,CSF和血浆测量值,神经元损伤和从MRI,MRI,PET,PET,质量表光学测定法和炎症中得出的炎症。还包括神经心理学和遗传措施。基于森林的随机特征选择确定了整个队列中淀粉样蛋白宠物阳性的最强预测指标。模型还预测了整个队列和淀粉样蛋白宠物个体的认知障碍。出现了四个反映:阿尔茨海默氏病病理学(淀粉样蛋白和TAU),神经变性,AT8 AT8抗体相关的磷酸化TAU位点和神经元功能障碍。神经元功能障碍和炎症的非特异性CSF度量是淀粉样蛋白PET和认知状况的较差的预测指标。在整个队列中,CSF P-TAU181/Aβ40Lumi和Aβ42/Aβ40Lumi和CSF PT217/T217,PT111/T111,PT231/T231的CSF PT217/T217,PT111/T217的质谱测量值是强大的预测者。鉴于他们有能力在阿尔茨海默氏病的病理轨迹上表示个体,因此这些相同的标记(CSF PT217/T217,PT111/T111,P-TAU/Aβ40Lumi和T-Tau/Aβ40Lumi)在很大程度上是整个Coghort中较差的认知者的最佳预测指标。将分析限制为淀粉样蛋白阳性个体时,认知受损的最强预测指标是Tau PET,CSF T-TAU/Aβ40Lumi,P-TAU181/Aβ40Lumi,CSF PT217/217/217/217和PT205/T205。当前的工作利用机器学习来了解大量生物标志物的相互关系结构和实用性。结果表明,尽管生物标志物的数量已迅速扩大,但许多人是相互关联的,很少有强烈预测临床结果。同时研究可用生物标志物的整个语料库提供了一个有意义的框架,以了解阿尔茨海默氏病病理生物学变化,以及对哪些生物标志物在阿尔茨海默氏病临床实践和试验中最有用的见解。
摘要流量参数的准确测量通常取决于传感器的可访问性。光流评估技术,例如粒子图像速率(PIV)和粒子跟踪速度计(PTV),仅限于光学上透明的介质。但是,许多工业过程都涉及不透明的媒体,需要采用替代方法。本研究介绍了X射线粒子跟踪速度法(XPTV)的开发和应用,以研究此类介质中的流量。具体来说,检查了融合细丝制造(FFF)打印机的喷嘴内的流量。这项工作的新贡献是使用XPTV对加热流进行的首次分析,通过在聚合物流中引入钨粉作为对比剂来实现。该研究成功地可视化了抛物线速度曲线,证明了该方法的功效。
(未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2025 年 2 月 3 日发布。;https://doi.org/10.1101/2025.02.03.636311 doi:bioRxiv preprint
3 美国新罕布什尔州汉诺威达特茅斯学院心理与脑科学系;4 德国柏林马克斯普朗克人类发展研究所适应性理性中心;5 美国德克萨斯州奥斯汀德克萨斯大学奥斯汀分校心理学系;6 瑞士洛桑洛桑大学医院和洛桑大学放射科;7 美国加利福尼亚州斯坦福大学心理学系,8 美国密苏里州圣路易斯华盛顿大学圣路易斯心理与脑科学系;9 波兰托伦尼古拉哥白尼大学现代跨学科技术中心;10 丹麦哥本哈根 Rigshospitalet 神经生物学研究部;11 哥本哈根大学计算机科学系
位于言语功能区的动静脉畸形(AVM)患者常出现语言功能障碍,神经可塑性可使部分患者大脑通过功能重组恢复言语功能。探讨AVM引起语言功能重组的机制,对理解神经可塑性、改进临床干预策略具有重要意义。本综述系统检索并分析了近年来相关领域的研究文献,涵盖神经影像学、功能性磁共振成像(fMRI)和临床病例研究等数据,整合这些证据,评估AVM患者非言语功能区功能重组现象及其影响因素。结论:AVM引起的语言功能重组是神经高度可塑性的表现,了解这一过程对神经外科手术规划和患者术后康复具有重要意义。未来的研究应继续探索脑内功能重组的机制,并致力于开发新的诊断工具和治疗方法,以提高AVM患者语言功能的恢复率。
认知脑成像正在积累有关许多不同心理过程的神经基础的数据集。然而,大多数研究都基于少数受试者,统计能力较低。跨研究分析数据可以带来更多的统计能力;然而,当前的脑成像分析框架无法大规模使用,因为它需要将所有认知任务置于统一的理论框架中。我们引入了一种新方法来分析跨任务的大脑反应,而无需心理过程的联合模型。该方法通过联合分析具有特定认知重点的小型研究与探究不太重点的心理过程的大型研究,提高了小型研究的统计能力。我们的方法提高了 35 项差异很大的功能成像研究中 80% 的解码性能。它通过预测心理过程的共同大脑表征,以数据驱动的方式发现跨任务的共性。这些是适应心理操纵的大脑网络。它们概述了可解释和合理的大脑结构。提取的网络已经可用;它们可以在新的神经成像研究中轻松重复使用。我们提供了一个多研究解码工具来适应新数据。
结果:2004年至2024年共检索到967篇文献,经筛选后纳入557篇,尽管年度波动较大,但总体呈上升趋势。中国和中国科学院是发表文献最多的国家和机构,其中Tian, J是发表文献最多的作者,Kong, J是同被引频率最高的作者。在同被引文献中,Dhond, RP于2008年发表的文章的同被引频率最高。Evidence-based Complementary and Alternative Medicine是发表文献最多的期刊,而Neuroimage是同被引频率最高的期刊。关键词共现和爆发揭示了主要的研究热点,包括干预方法的多样性、皮质激活、与疼痛相关疾病相关的机制以及脑相关疾病。关键词爆发检测反映了新兴趋势,包括荟萃分析和系统评价、缺血性中风与女性的关系以及轻度认知障碍与预防之间的联系。
功能性超声 (fUS) 是一种新工具,可通过区域监测脑血容量 (CBV) 动态来成像大脑活动。这种创新技术尚未在药理应用和药物开发中充分发挥其潜力。在当前的概念验证研究中,使用药理功能性超声 (pharmaco-fUS) 在麻醉大鼠中评估了阿托西汀 (ATX) 的影响,阿托西汀是一种强效去甲肾上腺素再摄取抑制剂,是一种用于治疗注意力缺陷多动障碍的非兴奋剂治疗药物,剂量不断增加 (0.3、1 和 3 mg/kg)。使用感兴趣区域 (CBV 和功能连接的急性变化) 或基于像素 (一般线性建模和独立成分分析) 的分析,我们在此证明 ATX 在视觉皮层、齿状回和丘脑中持续表现出血流动力学效应,尤其是视觉区域,例如丘脑后外侧核和膝状核 (LGN)。 ATX 效应的时间曲线与剂量有关,最高剂量时 CBV 增加最快,中等剂量时 CBV 增加时间较长。规范使用药物融合超声可以提高我们对药物在脑内作用机制的理解,并可能成为神经系统疾病药物开发的新一步。
通过胚胎活检对非整倍性(PGT-A)的植入前基因检测有助于通过评估胚胎倍性来进行胚胎选择。然而,临床实践需要考虑胚胎活检,潜在的镶嵌和不准确的整个胚胎的侵入性。这产生了对不损害胚胎或提高治疗成本的改进诊断实践的重要临床需求。因此,越来越重视开发非侵入性技术以增强胚胎的选择。这些创新包括非侵入性PGT-A,人工智能(AI)算法和非侵入性代谢成像。后者通过代谢辅助因子的自动荧光来测量细胞代谢。值得注意的是,高光谱显微镜和荧光寿命成像显微镜(FLIM)揭示了非整倍性胚胎和人类纤维细胞中独特的代谢活性特征。这些方法表明在区分多倍体和非整倍体胚胎方面已经表现出很高的精度。因此,本综述讨论了与PGT-A相关的临床挑战,并强调了对新颖溶液(例如代谢成像)的需求。此外,它探讨了针对细胞行为和新陈代谢的影响,在这项研究领域中为未来的研究方向提供了观点。
脑机接口 (BMI) 是开发大规模神经活动记录创新技术的一种高要求应用。在加州理工大学帕萨迪纳分校、巴黎 ESPCI 医学物理研究所和 Iconeus Paris 之间的跨大西洋合作 (NIH 资助) 框架内,我们开发并实施了第一个基于功能性超声 (fUS) 的 BMI,这是一种最近开发的微创神经成像技术,结合了高空间和时间分辨率以及深层脑覆盖 (Macé 等人,2011)。