XiaoMi-AI文件搜索系统
World File Search System动作电位
透明质酸酶诱导的基质重塑导致长期突触变化
细胞外脑空间含有水、溶解离子和多种其他信号分子。神经细胞外基质 (ECM) 也是细胞外空间的重要组成部分。ECM 由神经元、星形胶质细胞和其他类型的细胞合成。透明质酸是一种透明质酸聚合物，是 ECM 的关键成分。透明质酸的功能包括屏障功能和信号传导。在本文中，我们研究了酶促 ECM 去除急性期的生理过程。我们发现 ECM 去除剂透明质酸酶会同时触发膜去极化和钙离子急剧流入神经元。在中间神经元中，但在锥体神经元中，ECM 破坏后，自发动作电位激发频率迅速增加。N-甲基-D-天冬氨酸 (NMDA) 受体的选择性拮抗剂可以阻断透明质酸酶依赖性钙离子进入，表明这些受体是观察到的现象的主要参与者。此外，我们还证实，在 ECM 去除的急性期，CA3 至 CA1 突触的 NMDA 依赖性长期增强作用增强。这些发现表明透明质酸是一种重要的突触参与者。
长 QT 综合征的精准医疗：患者特异性 iPSC 占据主导地位
长 QT 综合征 (LQTS) 是一种有害的心律失常综合征，主要由离子通道的表达失调或功能异常引起。室性心律失常、心悸和晕厥的主要临床症状因 LQTS 亚型而异。恶性心律失常的易感性是心肌细胞动作电位 (AP) 复极延迟的结果。LQTS 有 17 种不同的亚型，与 15 种具有单基因突变的常染色体显性基因有关。然而，由于修饰基因的存在，相同的突变可能导致不同携带者的临床表现完全不同。在这篇综述中，我们描述了各种离子通道在协调 AP 中的作用，并讨论了各种类型 LQTS 的分子病因。我们重点介绍了使用患者特定的诱导多能干细胞 (iPSC) 模型来表征与 LQTS 相关的基本机制。为了减轻 LQTS 的后果，治疗策略最初侧重于针对离子通道活性的小分子。下一代治疗将从 LQTS 患者特异性 iPSC 平台的开发中获益，该平台由全基因组测序、CRISPR 基因组编辑和机器学习等最先进的技术提供支持。使用 LQTS 患者特异性心肌细胞进行深度表型分析和高通量药物测试预示着 LQTS 精准医疗的到来。
绕过尖峰排序：使用密集多电极探针的尖峰定位进行基于密度的解码
神经解码及其在脑机接口 (BCI) 中的应用对于理解神经活动和行为之间的关联至关重要。许多解码方法的先决条件是尖峰分类，即将动作电位 (尖峰) 分配给单个神经元。然而，当前的尖峰分类算法可能不准确，并且不能正确模拟尖峰分配的不确定性，因此丢弃了可能提高解码性能的信息。高密度探针 (例如 Neuropixels) 和计算方法的最新进展现在允许从未排序的数据中提取一组丰富的尖峰特征；这些特征反过来可用于直接解码行为相关性。为此，我们提出了一种无尖峰分类的解码方法，该方法直接使用对尖峰分配的不确定性进行编码的高斯混合 (MoG) 来建模提取的尖峰特征的分布，而不旨在明确解决尖峰聚类问题。我们允许 MoG 的混合比例随时间变化以响应行为，并开发变分推理方法来拟合得到的模型并执行解码。我们用来自不同动物和探针几何的大量记录对我们的方法进行了基准测试，表明我们提出的解码器可以始终优于基于阈值（即多单元活动）和尖峰分类的当前方法。开源代码可在 https://github.com/yzhang511/density_decoding 上找到。
NEUR 101：神经科学概论 2019 年秋季讲师
NEUR 101：神经科学概论 2019 年秋季 讲师：Gwendolyn (Wendy) Lewis 博士 讲师电子邮件：glewis13@gmu.edu 课程时间：周一和周三下午 1:30 - 2:40 课程地点：Robinson B360 学分：3 办公室：Krasnow 254 办公时间：星期三上午 10:00 - 下午 12:00 课程概述 神经系统控制着我们的一切思考、行为和感受。但它是如何做到的？当出现问题时会发生什么？在本课程中，我们将通过介绍大脑（神经科学）研究来回答这些问题。我们将介绍神经科学的基本概念，例如神经元、动作电位和突触，并研究它们在日常生活中的作用。我们将探索神经科学已经揭示的有关人类发展、衰老和疾病的知识。本课程旨在为各专业的学生提供神经科学的入门知识。 Mason Core：自然科学，非实验室 这是一门自然科学，非实验室 Mason Core 课程。本课程旨在通过向您介绍神经科学的工具和方法以及新兴神经技术在个人、医疗和社会用途中的应用来增强您对科学探究的理解。自然科学核心学习目标 自然科学学习目标和支持这些目标的课程活动如下所列。
基于液体金属的高密度互连技术，用于可拉伸印刷电路
基于液体金属（LM）的可拉伸印刷电路板的高密度互连（HDI）技术对于扩大其适用性至关重要。HDI技术提供了高分辨率的多层电路，具有高密度的组件，这是下一代神经探针以及超声波和传感器阵列所必需的。这项研究提出了一种使用激光雕刻的微凹槽的HDI技术，并在硅酮中使用保护性升力 - 聚乙烯醇（PVA）和随后的显微镜LM粒子喷雾沉积。这种方法实现了高分辨率的LM模式，并同时实现了组件的多层连接性和高密度集成，即实现HDI技术。使用可伸缩的0201 LED显示器证明，密度为每毫米2的六个铅和一个耳蜗植入物（CI）电极阵列。所证明的CI制造有可能以提高精度和吞吐量的植入物的全自动印刷电路板制造。植入豚鼠中的植入物表明，CI能够使用高质量的电气听觉脑干反应（EABR）和电气复合动作电位（ECAP）激活听觉神经元。此外，LM互连的U形横截面比正常矩形横截面具有更高的电路机械冲击力。
今天的噪音明天的信号
神经元快速（1 毫秒）动作电位（“尖峰”）的可检测性定义了侵入性（微观）和非侵入性（宏观）EEG 之间的鲜明对比：虽然非侵入性记录反映了总突触后电位（反映神经元输入），但侵入性微电极也揭示了神经计算的输出 - 尖峰。最近，基于高频 EEG/MEG，这种微观/宏观差距已经缩小：本讲座将 (i) 讨论区分慢速和快速神经元活动的基本神经物理学，(ii) 详细说明高频（> 600 Hz）体感反应作为非侵入性尖峰相关记录的关键范例，以及 (iii) 报告新型神经技术，该技术能够对甚至高于 1 kHz 的 EEG/MEG 活动进行高分辨率头皮映射，从而反映人类新皮层群体尖峰的非侵入性相关性。至关重要的是，当记录条件提供最佳 SNR 时，单次试验（非平均）高频突发事件检测变得可行，从而为非侵入性监测人类新皮层群体峰值提供了独特的视角。
脑电图和脑磁图
神经元产生电信号，通过突触传输到其他细胞。首先，动作电位 (AP) 到达突触间隙（图 1 中的步骤 1），在那里它将通过神经递质传输化学信息（图 1 中的步骤 2），从而产生突触后电位 (PSP) 和局部电流（图 1 中的步骤 3）。PSP 将产生电流接收器并传播直到细胞体以产生电流源（图 1 中的步骤 4）。因此，PSP 会产生一个由负极（即接收器）和正极（即源）组成的电偶极子。该偶极子将产生初级（细胞内）电流和次级（细胞外）电流。M/EEG 信号来自突触后电位。更具体地说，M/EEG 信号来自大量同步神经元活动的空间和时间总和。但 MEG 和 EEG 之间存在显著差异。首先，就信号本身而言，MEG 信号主要由树突水平的 PSP 产生的细胞内电流引起，细胞外电流较少；EEG 信号对应于电位差，主要由细胞外电流引起。其次，就对偶极子方向的敏感性而言，EEG 对径向电流（位于脑回水平的活动）和切向电流（在脑沟内产生）都很敏感，尽管它具有
已发表版本的引用（APA）：He, Y., Corradi, F., Shi, C., van der Ven, S., Timmermans, M., Stuijt, J., Detterer, P., Harpe, P., Lindeboom, L
摘要 —本文介绍了一种生物启发的事件驱动神经形态传感系统 (NSS)，该系统能够执行片上特征提取和“发送增量”脉冲传输，针对外周神经记录应用。所提出的 NSS 采用基于事件的采样，通过利用神经电图 (ENG) 信号的稀疏性质，实现 > 125 × 的数据压缩比，同时在重建后保持 4% 的低归一化均方根误差 (NRMSE)。所提出的 NSS 由三个子电路组成。采用具有背景偏移校准的无时钟电平交叉 (LC) 模数转换器 (ADC) 来降低数据速率，同时保持高信号量化噪声比 (SQNR)。完全合成的脉冲神经网络 (SNN) 提取复合动作电位 (CAP) 信号的时间特征，功耗仅为 13 µW。事件驱动的脉冲式体通道通信 (Pulse-BCC) 采用序列化地址事件表示 (AER) 编码方案，可最大限度地降低传输能量和尺寸。原型采用 40 纳米 CMOS 制造，占用 0.32 平方毫米的有效面积，在特征提取和全功率传输中分别消耗 28.2 和 50 µW 的功率
放大光化学的放大光化学
摘要：已经开发了基于诱导多能干细胞（IPSC）衍生的运动神经元（MN）的大量体外模型，以研究运动神经元疾病（MNDS）选择性MN变性的潜在原因。例如，球体是简单的3D模型，具有大量生成的潜力，可以在不同的测定中使用。在这项研究中，我们生成了MN球体，并开发了一种工作流以分析它们。开始，通过开发管道来获得其大小和形状的测量，可以实现球体的形态学填充。接下来，我们分别通过QPCR和组织清除样品的免疫细胞化学来确认不同Mn标记在转录本和蛋白质水平上的表达。最后，我们评估了Mn球体使用微电极阵列方法以动作电位和突发形式显示功能活动的能力。尽管大多数细胞都表现出MN身份，但我们还表征了其他细胞类型的存在，即中间神经元和少突胶质细胞，它们与MN共享相同的神经祖细胞池。总而言之，我们成功地开发了一种MN 3D模型，并优化了可以应用其形态学，基因表达，蛋白质和功能性培养的工作流，随着时间的流逝。
32 微电极低功耗 FPGA 设计集成...
摘要：许多实验都要求在检测和处理神经脑活动时具有较低的延迟，从动作到反应的时间约为几毫秒。本文介绍了一种亚毫秒级检测和通信尖峰活动的设计，该设计由 32 个皮层内微电极阵列检测，利用现场可编程门阵列 (FPGA) 提供的实时处理。该设计嵌入在 Intan Technologies 的商用 RHS 刺激/记录控制器中，该控制器允许记录皮层内信号并执行皮层内微刺激 (ICMS)。尖峰检测器 (SD) 基于平滑非线性能量算子 (SNEO)，并包括一种新方法来估计基于 RMS 的独立于放电率的阈值，可以对其进行调整以精细检测单个动作电位 (AP) 和多单位活动 (MUA)。低延迟 SD 与 ICMS 功能相结合，为依赖于神经元活动相关刺激的脑机接口 (BCI) 闭环实验创建了一个强大的工具。该设计还包括：三阶 Butterworth 高通 IIR 滤波器和 Savitzky-Golay 多项式拟合；特权快速 USB 连接，用于将检测到的尖峰传输到主机，以及亚毫秒延迟通用异步接收器-发射器 (UART) 协议通信，用于发送检测和接收 ICMS 触发器。该项目的源代码和说明可以在 GitHub 上找到。