使用 Takens 定理评估 EEG 轨迹:大脑动力学的区域变化 Arturo Tozzi(通讯作者) 美国德克萨斯州登顿市北德克萨斯大学物理系非线性科学中心 1155 Union Circle, #311427 Denton, TX 76203-5017 USA tozziarturo@libero.it Ksenija Jaušovec 马里博尔大学心理学系 ksenijamarijausovec@gmail.com 摘要 Takens 定理 (TT) 证明动态系统的行为可以在多维相空间内有效重建。这为检查时间序列数据的时间依赖性、维度复杂性和可预测性提供了一个全面的框架。我们应用 TT 来研究健康受试者 EEG 大脑动力学的生理区域差异,重点关注三个关键通道:FP1(额叶区域)、C3(感觉运动区域)和 O1(枕叶区域)。我们使用时间延迟嵌入为每个 EEG 通道提供了详细的相空间重建。重建的轨迹通过测量轨迹扩展和平均距离进行量化,从而深入了解传统线性方法难以捕捉的大脑活动的时间结构。发现三个区域的变异性和复杂性不同,显示出明显的区域差异。FP1 轨迹表现出更广泛的扩展,反映了与高级认知功能相关的额叶大脑活动的动态复杂性。参与感觉运动整合的 C3 表现出中等变异性,反映了其在协调感觉输入和运动输出方面的功能作用。负责视觉处理的 O1 显示出受限且稳定的轨迹,与重复和结构化的视觉动态一致。这些发现与不同皮质区域的功能特化相一致,表明额叶、感觉运动和枕叶区域具有自主的时间结构和非线性特性。这种区别可能对增进我们对正常大脑功能的理解和促进脑机接口的发展具有重要意义。总之,我们证明了 TT 在揭示脑电图轨迹区域变化方面的实用性,强调了非线性动力学的价值。关键词:脑电图分析;脑动力学;相空间重建;区域变化。引言人类大脑是一个复杂的非线性系统,善于通过动态交互处理大量信息(Khoshnoud 等人,2018 年;Zhao 等人,2020 年;Dai 等人,2022 年;Biloborodova 等人,2024 年)。脑电图 (EEG) 是一种非侵入性、高分辨率的脑活动研究方法。尽管如此,传统的线性分析技术往往无法表示脑电图信号复杂的非线性特征(Alturki 等人,2020 年)。为了解决这一限制,非线性动力学和混沌理论已成为理解大脑活动的有力框架,其中 Takens 定理(以下简称 TT)奠定了基础。TT 确定了动态系统的行为可以在多维相空间中使用来自观测数据的单个时间序列的时间延迟版本重建(Takens 1981)。在 EEG 分析中,TT 提供了一种强大的数学工具来研究时间演变,揭示了线性方法无法发现的特性(Rohrbacker 2009)。通过重建相空间,研究人员可以分析关键的 EEG 动态特性,例如时间依赖性、维度复杂性和可预测性(Kwessi 和 Edwards,2021)。这种方法已被证明可用于识别与各种认知和病理状况相关的神经动力学变化(Fell 等人,2000 年)。先前的研究强调了 TT 在分析脑电信号方面的有效性,尤其是在识别癫痫、阿尔茨海默病和精神分裂症等病理状况方面(Kannathal 等人,2005 年;Altındi ş 等人,2021 年;Cai 等人,2024 年;Al Fahoum 和 Zyout,2024 年)。然而,人们较少关注这种方法在正常条件下评估大脑动态区域变化的应用。不同的大脑区域表现出不同的电活动模式,反映了它们在认知、感觉和运动功能中的特殊作用。例如,额叶区域 (FP1) 与决策和工作记忆等高级认知过程有关。感觉运动皮层 (C3) 控制运动并整合感觉输入,而枕叶区域 (O1) 处理视觉信息。尽管这些区域的作用独特,但它们之间的相互作用有助于大脑的整体动态。2024)。然而,人们较少关注这种方法在正常情况下评估大脑动态区域变化的应用。不同的大脑区域表现出不同的电活动模式,反映了它们在认知、感觉和运动功能中的特殊作用。例如,额叶区域(FP1)与决策和工作记忆等高级认知过程有关。感觉运动皮层(C3)控制运动并整合感觉输入,而枕叶区域(O1)处理视觉信息。尽管它们的作用独特,但这些区域之间的相互作用有助于大脑的整体动态。2024)。然而,人们较少关注这种方法在正常情况下评估大脑动态区域变化的应用。不同的大脑区域表现出不同的电活动模式,反映了它们在认知、感觉和运动功能中的特殊作用。例如,额叶区域(FP1)与决策和工作记忆等高级认知过程有关。感觉运动皮层(C3)控制运动并整合感觉输入,而枕叶区域(O1)处理视觉信息。尽管它们的作用独特,但这些区域之间的相互作用有助于大脑的整体动态。
共分析了 300 名连续患者,这些患者接受了 CMR 检查以鉴别诊断 LVH。50 名患者确诊为 CA(39 名患有 AL-CA,11 名患有转甲状腺素蛋白淀粉样变性),198 名患者确诊为肥厚性心肌病,47 名患者确诊为高血压性心脏病,5 名患者确诊为法布里病。半自动深度学习算法 (Myomics-Q) 用于分析 CMR 图像。区分 CA 与其他病因的最佳截止细胞外体积分数 (ECV) 为 33.6%(诊断准确率为 85.6%)。自动 ECV 测量显示,对于 AL-CA 患者(修订版 Mayo III 或 IV 期)的心血管死亡和心力衰竭住院综合预后价值显著(ECV 40% 的调整风险比为 4.247,95% 置信区间为 1.215– 14.851,p 值 = 0.024)。将自动 ECV 测量纳入修订版 Mayo 分期系统可实现更好的风险分层(综合判别指数 27.9%,p = 0.013;分类净重新分类指数 13.8%,p = 0.007)。
间充质基质细胞衍生的细胞外囊泡(MSC-EVS)是治疗许多神经退行性疾病的有前途的治疗工具。神经炎症在许多情况下通过相互依存的过程的编排在许多此类条件中起着重要作用,这些过程导致血脑屏障(BBB)破裂,免疫细胞浸润和神经元死亡。MSC-EVS显示了调节神经炎症的初步证据,但它们的作用机理仍然未知。因此,我们探讨了MSC-EV在调节脑周细胞中的潜力,该细胞类型在BBB维持中起着至关重要的作用,但尚未被研究为MSC-EVS的治疗靶点。脑周细胞是多面细胞,可以通过参与BBB稳态以及先天和适应性免疫反应来调节神经炎症。周细胞形态已显示出对体内炎症性刺激的响应发生变化,因此,我们使用这种行为来开发一种定量的形态分析方法来评估MSC-EVS的免疫调节功能,以高关注,低成本的方式。使用该测定法,我们能够证明在各种条件下生产的MSC-EV(2D,3D和对细胞因子启动的响应)可以诱导明显的周细胞形态反应,这表明趋化因子和细胞因子分泌的变化与神经炎症相关。
通讯作者:Karanveer Gautam抽象数以百万计的牛皮癣患者是一种慢性炎症性皮肤病,其特征是红色,发痒和鳞状皮肤斑块。尽管有各种治疗选择,但仍需要更有效,更安全的疗法。纳米杂质是一种新的聚合物纳米颗粒,已通过专门针对负责驱动疾病的炎症细胞因子来治疗牛皮癣的潜在突破。为增强纳米词的治疗潜力,营养素的整合引起了人们的注意。营养素或源自植物或饮食补充剂的生物活性化合物不仅仅是食物。他们也提供健康优势。通过将营养素纳入纳米传,可以利用其协同作用来进一步缓解牛皮癣症状。但是,纳米杂种中纳米营养素的利用提出了某些挑战。实现营养素的最佳负载和受控释放,确保其稳定性并确定适当的给药策略是需要进一步研究的领域。此外,必须通过证明其改善牛皮癣症状的疗效来指导特定营养素的选择。尽管有这些挑战,但纳米杂质具有巨大的潜力来彻底改变牛皮癣的治疗。因此,在这一领域的持续研究可能导致新一代的牛皮癣的安全,有效和有针对性的治疗方法。关键字:牛皮癣,纳米传播,纳米技术,临床前研究
摘要:微环境力学在损伤后的形态发生和免疫反应中起着至关重要的作用,但由于脊髓损伤 (SCI) 中脆弱的机械强度和氧化性生理环境阻碍了对微环境力学的探索。在这里,我们设计了具有与神经组织匹配的机械性能的对映体肽自组装水凝胶,以通过立体构象识别和随之而来的蛋白质亲和力差异持续操纵细胞膜张力和机械转导。D-对映体水凝胶诱导的细胞内张力松弛激活星形胶质细胞中的神经发生和 ECM 重塑,抑制促炎并促进小胶质细胞中的促再生,这显著促进了大鼠严重 SCI 模型中的神经保护和功能恢复。与非神经细胞相反,细胞内张力松弛诱导的形态发生可能是神经特性,因为下游的机械信号是由由此产生的神经源性形态变化激活的。总体而言,诱导细胞内张力松弛是促进神经再生的潜在有效策略。
精神分裂症是一种相对常见的严重精神疾病,对于许多人而言,受到治疗不足。当前可用的抗精神病药可缓解许多情况下的精神病症状,尽管该疾病的阴性和抑郁症状仍然反应较差,而且在许多精神分裂症患者中显而易见的认知缺陷也是如此(Jauhar等人,2022年)。当前的药物治疗,包括第一代多巴胺D2受体拮抗剂,主要是5-HT2/D2拮抗剂的第二代药物,而D2 partial激动剂均具有D2受体的作用介导的抗精神病药;在对两种第二代药物的研究中,纹状体中该受体的占用率可以预测阳性精神病症状的反应(Agid等,2007)。这种动作可以缓解多巴胺功能的过度活跃性,在一个有用的范式中,人们认为这会导致疾病积极症状的显着性差异(Kapur等,2005)。正是这种药理学以及其他各种受体部位的作用,也导致了许多这些药物的不必要且经常限制的副作用(Reynolds,2004)。这些不良反应,包括锥体外运动症状,过度的镇静,高乳酸分离,QT间隔促进,体重增加和其他代谢性障碍,在某种程度上是通过最近引入的治疗方法来避免的,包括lurasidone和d2 partipialiss aristists aristists aristist aripipiprazole和cariprazine和cariprazine(Huhn)(Huhn)。是然而,所有可用的治疗方法对精神分裂症的认知,阴性和抑郁症状具有有限的疗效(Huhn等,2019)。
心血管疾病(CVD)是世界上最常见的疾病之一,具有高致病性和高死亡率的特点(Vong等,2018;Wang等,2022a;Qian等,2021)。CVD的临床治疗主要包括三种方式:药物治疗,这是最广泛的治疗方式,也是CVD治疗的基础;介入治疗,包括射频消融和心脏起搏治疗;外科治疗,包括搭桥治疗和心血管移植(Abdelsayed等,2022;Lunyera等,2023;Krahn等,2018)。血管移植主要用于恢复或建立新的血流通路,以维持或改善组织或器官某个区域的血液循环,例如因创伤或切除导致血管段缺损,或动脉栓塞或淋巴阻塞而需要“搭桥”形成循环系统的情况(Xing et al.,2021;Zhao et al.,2023)。血管移植要求供应血管具有与受体血管相同的外径和足够的长度。移植物也面临供区血液循环受损(缺血或淤滞)等问题。因此,迫切需要高性能的人工血管移植来替代自体血管进行血流重建。目前小口径人工血管(<6 mm)主要用于冠状动脉搭桥术、外周血管搭桥术、血管创伤(缺损≥2 cm)、血液透析的组织血管通路、器官功能恢复等(Asakura等,2019;Wang等,2021;Wu等,2018),但人工血管移植可导致吻合口血栓形成、内皮增生等严重并发症,影响管腔通畅性(Oliveira等,2020;Teebken和Haverich,2002;Zhuang等,2020)。此外,目前的人工血管支架虽然具备一定的力学性能和生物相容性或能提供血管再生所需的生化信号,但在模拟天然血管的结构和功能方面还存在明显的不足,现有的支架往往不能充分模拟天然血管网络的拓扑结构,并会诱导细胞爬行,从而影响血管支架在临床应用中的效果(Liang等,2016;Cheng等,2022)。因此,为提高小口径人工血管的通畅性,通过材料选择、表面改性等提高生物相容性/内皮化/力学性能成为重点研究方向。静电纺丝技术可以制备具有高比表面积和孔隙率的微/纳米纤维,可以模拟细胞外基质,促进细胞黏附、增殖和分化,为细胞提供良好的生长环境。该接收装置的设计可以制备不同直径的管状结构,是制备小直径人工血管支架的理想方法(姚等,2022;郭等,2023;宋等,2023;王等,2022b)。特别是利用该技术制备的血管支架可以负载生物因子,提高血管支架的生物相容性,促进血管快速内皮化。虽然目前的人工血管支架已经具备一定的力学性能、生物相容性或能提供血管再生所需的生化信号,但如何结合现有支架的优势,将生物因子负载于血管内,实现血管再生,是当前血管支架研究的热点。
摘要世界卫生组织(WHO)确定了由于抵抗问题而需要开发新抗菌剂的病原体清单;这些包括铜绿假单胞菌,大肠杆菌和金黄色葡萄球菌。此外,分枝杆菌已用于抗菌发现,以解决结核病的增加。在这项研究中,对抗菌活性,继发代谢产物分析和菌株鉴定的优化是在INACC A759上进行的。INACC A759的细胞内和细胞外提取物具有不同的抗菌活性。提取物的最小抑制浓度(MIC)值分别抑制Smegmatis,大肠杆菌和铜绿假单胞菌的生长,分别为50、25和100 µg/ml(细胞内),以及25、25、25、25和100 µg/ml(细胞外)。但是,提取物都不能抑制金黄色葡萄球菌的生长。使用高分辨率 - 质量光谱法(HR -MS)的代谢物分析导致肌动杆菌A759的两种提取物之间的主要化合物差异,即N-乙酰基酰胺(C 10 H 13 NO 2 /179.0945)(2 /179.0945)(24.24%)(24.24%)(24.24%)(24.24%)(24.24%)(24.24%)(palmiteicaliral酸) /273.27034)(86.92%)(细胞外)。基于16S rRNA基因的分子分析,静脉细菌INACC A759与Forh46链霉菌菌株相同。先前尚未报道过抗菌活性和二级代谢物谱。
1英国伦敦帝国学院,伦敦帝国学院 德国5塞维利亚研究所神经病学系,ibis/Hospital Universitorio virgen delRocío/csic/csic/塞维利亚大学/塞维利亚大学,医院,塞维利亚医院,西班牙塞维利亚6神经血管研究实验室,VALL D'希伯伦研究所(VHIR)研究所VHALS D'HEBRON,SPIAN BORD,BARORNA,BARERONA,BARERONA,umrone umrone um um um um um umrone um um um um um umrone, 5287,法国波尔多市Incia 5287,波尔多大学医院,中风单位,法国波尔多9 UMR 1219 Bordeaux人口健康中心,波尔多大学波尔多大学,波尔多10号。和人口科学,国王学院伦敦,伦敦,英国伦敦13 NIHR应用研究合作(ARC)南伦敦,伦敦,英国伦敦,14英国临床医学系,丹麦·奥尔堡大学阿尔堡大学卫生学院,丹麦德国5塞维利亚研究所神经病学系,ibis/Hospital Universitorio virgen delRocío/csic/csic/塞维利亚大学/塞维利亚大学,医院,塞维利亚医院,西班牙塞维利亚6神经血管研究实验室,VALL D'希伯伦研究所(VHIR)研究所VHALS D'HEBRON,SPIAN BORD,BARORNA,BARERONA,BARERONA,umrone umrone um um um um um umrone um um um um um umrone, 5287,法国波尔多市Incia 5287,波尔多大学医院,中风单位,法国波尔多9 UMR 1219 Bordeaux人口健康中心,波尔多大学波尔多大学,波尔多10号。和人口科学,国王学院伦敦,伦敦,英国伦敦13 NIHR应用研究合作(ARC)南伦敦,伦敦,英国伦敦,14英国临床医学系,丹麦·奥尔堡大学阿尔堡大学卫生学院,丹麦德国5塞维利亚研究所神经病学系,ibis/Hospital Universitorio virgen delRocío/csic/csic/塞维利亚大学/塞维利亚大学,医院,塞维利亚医院,西班牙塞维利亚6神经血管研究实验室,VALL D'希伯伦研究所(VHIR)研究所VHALS D'HEBRON,SPIAN BORD,BARORNA,BARERONA,BARERONA,umrone umrone um um um um um umrone um um um um um umrone, 5287,法国波尔多市Incia 5287,波尔多大学医院,中风单位,法国波尔多9 UMR 1219 Bordeaux人口健康中心,波尔多大学波尔多大学,波尔多10号。和人口科学,国王学院伦敦,伦敦,英国伦敦13 NIHR应用研究合作(ARC)南伦敦,伦敦,英国伦敦,14英国临床医学系,丹麦·奥尔堡大学阿尔堡大学卫生学院,丹麦德国5塞维利亚研究所神经病学系,ibis/Hospital Universitorio virgen delRocío/csic/csic/塞维利亚大学/塞维利亚大学,医院,塞维利亚医院,西班牙塞维利亚6神经血管研究实验室,VALL D'希伯伦研究所(VHIR)研究所VHALS D'HEBRON,SPIAN BORD,BARORNA,BARERONA,BARERONA,umrone umrone um um um um um umrone um um um um um umrone, 5287,法国波尔多市Incia 5287,波尔多大学医院,中风单位,法国波尔多9 UMR 1219 Bordeaux人口健康中心,波尔多大学波尔多大学,波尔多10号。和人口科学,国王学院伦敦,伦敦,英国伦敦13 NIHR应用研究合作(ARC)南伦敦,伦敦,英国伦敦,14英国临床医学系,丹麦·奥尔堡大学阿尔堡大学卫生学院,丹麦
多宿主病原体犀牛Equi是一种巨噬细胞的寄生虫,可防止吞噬体的成熟,从而创造了一个热情好客的环境,支持细胞内生长。有毒r。equi分别是宿主特异性的毒力质粒,PVAPA,PVAPB和PVAPN,它们编码了属于七个单属进化枝的17个VAP蛋白的家族。我们检查了所有17种VAP蛋白,以补充A R的细胞内生长的能力。equiδVAPA菌株,并显示仅VAPK1,VAPK2和VAPN支持该菌株的鼠巨噬细胞的生长。我们表明,只有进化枝-1蛋白vapa,vapk1,vapk2和vapn位于r上。Equi细胞表面。PVAPB质粒编码三个进化枝-1蛋白:VAPK1,VAPK2和VAPB。后者无法支持细胞内生长,并且不在细胞表面。我们先前表明,无序的N末端VAPA序列与VAPA的细胞表面定位有关。我们在这里表明,尽管17个VAP蛋白的无序N末端的长度和序列高度可变,但它在进化枝内是保守的,这与我们的观察到,即进化枝-1 VAP蛋白的N末端在细胞表面定位中起作用。