摘要:在体内,细胞居住在3D多孔和动态的微环境中。它提供了在生理和病理过程中调节细胞行为的生化和生物物理提示。在基本细胞生物学研究,组织工程和基于细胞的药物筛查系统的背景下,挑战是开发相关的体外模型,以整合细胞微环境的动态特性。利用有希望的高内相乳液模板,我们在这里设计了一个具有广泛互连的孔隙率的Polyhipe支架,并将其内部3D表面官能化,具有薄薄的电活性导电聚合物聚(3,4-乙基二乙烯二苯乙烯)(PEDOT)将其变成4D电子scappersive。所产生的支架与成纤维细胞,支持的细胞浸润和宿主细胞具有细胞相交,这些细胞显示出3D扩散的形态。它在富含离子和蛋白质的复杂培养基中表现出了强大的致动,并且其电子恢复活力并未通过成纤维细胞定殖改变。多亏了自定义的电化学刺激设置,在共聚焦显微镜下,Polyhipe/Pedot支架的机电响应在原位表征,并显示出10%可逆的体积变化。最后,在几个机电刺激的循环中,设置用于实时监测和原位成纤维细胞在Polyhipe/Pedot支架中培养的原位成纤维细胞。因此,我们证明了这种可调节支架的概念证明,作为未来4D细胞培养和机械生物学研究的工具。关键字:工程细胞微环境,4D支架,响应式细胞培养平台,Polyhipe,Pedot,电子导电聚合物,原位细胞刺激■简介
婴儿指导的唱歌具有独特的声学特征,即使是非常年轻的婴儿也能够对通过看护人的声音携带的节奏做出反应。这项研究的目的是检查7个月大的婴儿中对生活和动态孕产妇唱歌的神经和运动反应及其与语言开发的关系。在两个唱歌条件下(Playsong和Lullaby)总共观察到60个母亲二元组。在研究1(n = 30)中,我们测量了婴儿脑电图,并使用脊回归来测量神经跟踪的编码方法。在研究2(n = 40)中,我们编码了婴儿的节奏运动。在这两项研究中,我们都评估了20个月大的儿童词汇。在研究1中,我们发现了孕产妇歌唱的阈值高于阈值的神经跟踪,其摇篮曲的跟踪比playsongs出色。我们还发现,婴儿定向唱歌调制跟踪的声学特征。在研究2中,婴儿表现出比摇篮曲的节奏运动更多。重要的是,对剧本的神经协调(研究1)和节奏运动(研究2)在20个月时与婴儿的表达词汇呈正相关。这些结果强调了幻想的大脑和运动协调对其护理人员的音乐演示的重要性,这可能是音乐可变性的函数。
苏塞克斯大学,英国B苏塞克斯大学的工程与信息学学校,伦敦帝国科学系,脑科学系,英国帝国科学系,伦敦帝国帝国学院,伦敦帝国学院,英国伦敦帝国皇帝deumonia deumonia和人类繁荣中心,牛津大学,牛津大学,英国国王巴黎脑研究所,ICM,ICM,ICM,ICM,ICM 75013,帕里斯大学,帕里斯大学。剑桥,英国G蒙特利尔神经学院,麦吉尔大学,蒙特利尔,加拿大蒙特利尔h,香港科学技术大学计算机科学与工程系苏塞克斯大学,英国B苏塞克斯大学的工程与信息学学校,伦敦帝国科学系,脑科学系,英国帝国科学系,伦敦帝国帝国学院,伦敦帝国学院,英国伦敦帝国皇帝deumonia deumonia和人类繁荣中心,牛津大学,牛津大学,英国国王巴黎脑研究所,ICM,ICM,ICM,ICM,ICM 75013,帕里斯大学,帕里斯大学。剑桥,英国G蒙特利尔神经学院,麦吉尔大学,蒙特利尔,加拿大蒙特利尔h,香港科学技术大学计算机科学与工程系
摘要 — 任务卸载决策在物联网 (IoT) 中的移动边缘计算 (MEC) 技术中起着关键作用。然而,在没有任何集中通信和计算协调的分布式多智能体网络中,它面临着来自应用层任务排队的随机动态和物理层耦合无线干扰的重大挑战。在本文中,我们研究了考虑上层排队动态和下层耦合无线干扰的分布式任务卸载优化问题。我们首先提出了一种新的优化模型,旨在通过优化多个智能体的卸载阈值来最大化它们的预期卸载率。然后,我们将问题转化为博弈论公式,进一步设计了一个分布式最佳响应 (DBR) 迭代优化框架。分析了博弈论模型中纳什均衡策略的存在性。对于每个代理阈值策略的单独优化,我们进一步提出了一种编程方案,将受约束的阈值优化转化为无约束的拉格朗日优化 (ULO)。单独的 ULO 被集成到 DBR 框架中,使代理能够以分布式方式协作并收敛到全局最优。最后,提供了模拟结果来验证所提出的方法,并证明了其相对于其他现有分布式方法的显著优势。数值结果还表明,所提出的方法可以实现与集中式优化方法相当的性能。
摘要 - 小型谈话可以促进人类团队合作的融洽关系;然而,非人性化机器人(例如工业中常用的协作机器人)如何利用这些社会交流尚不清楚。这项工作调查了机器人发起的小谈话如何影响人类机器人协作中的任务绩效,融洽和互动动态。我们开发了一个自动驾驶机器人系统,该系统在启动和进行小聊天的同时,协助人类进行集会任务。进行了用户研究(n = 58),其中参与者与功能性机器人合作,该机器人仅从事以任务为导向的语音或社交机器人,该机器人也开始进行闲聊。我们的研究发现,处于社会状况的参与者报告说,与机器人的融洽关系显着更高。此外,所有处于社会状况的参与者都对机器人的小谈话尝试做出了反应; 59%的人向机器人提出了问题,在请求最终任务项后,有73%的人进行了挥之不去的对话。尽管有效的工作时间在各条件下相似,但社会状况的参与者的任务持续时间比功能条件的参与者更长。我们讨论了机器人小谈话在塑造人类机器人协作时的设计和含义。
安全有效疫苗的快速研发是 SARS-CoV-2 大流行的重大成就,可能已在全球范围内防止了数百万人的死亡 [1,2]。然而,使用疫苗强制令作为鼓励接种疫苗的一种手段引起了争议,反对者认为,工作、上学或旅行的疫苗接种要求是对个人权利的不合理限制 [3]。我们之前使用了一个简单的疾病传播和疫苗效果数学模型以及非随机人群混合来探索疫苗接种以及接种疫苗和未接种疫苗人群之间的不同混合模式将如何影响每个亚人群的风险和疾病动态 [4]。在这项工作中,我们创建了一个指标,以衡量在疫苗不完善的情况下,未接种疫苗的亚人群的感染对接种疫苗人群风险的不成比例的影响 [4]。我们发现,即使接种了效力较低的疫苗(VE 约 40%),在所有关于两组混合的假设下,未接种疫苗的人群的感染风险明显高于接种疫苗的人群[4]。我们还发现,经接触调整后,未接种疫苗的人群对感染风险的贡献是不成比例的,未接种疫苗的人群对接种疫苗人群感染的贡献率高于仅基于接触人数所预期的比率[4]。最后,我们发现,随着同类混合的增加(接种疫苗和未接种疫苗的人优先与具有相似疫苗接种状况的人互动),接种疫苗的人群的发病率下降,未接种疫苗的人群的发病率上升,但经接触调整后,接种疫苗的人群与未接种疫苗的人群接触对风险的贡献增加[4]。由此我们得出这样的结论:虽然在致命性疫情期间避免接种疫苗的风险主要由未接种疫苗的人群承担,但他们的选择对接种疫苗人群的病毒感染风险的影响,与未接种疫苗的人群比例不成比例。因此,该模型暗中支持使用疫苗强制令。我们的研究成果遭到了一些批评,有些是科学性的,有些则可以说是意识形态性的。我们在一篇发表的回应中回应了科学批评[5]。大多数批评集中在与奥密克戎变种出现相关的疫苗效力下降、我们在发表的模型中假设接种疫苗会产生持久免疫力,以及认为仅给未接种疫苗的人提供20%的基线免疫力的“先发优势”是不够的。关于疫苗效力[6-8]、持久性的信息不断发展
几乎所有动态计报告风速和方向。空军的风格仪器是独一无二的,因为它们计算了动态的真实和明显的风速和方向。当吹风仪器安装在移动(动态)平台上时,如果您在移动时将其伸出,则明显的风是您手上的风。动态的真风是相对于北部的风,但也可以根据容器的速度和方向进行校正。Weatherstation WX仪器集成了GPS和3轴指南针,该仪器允许根据明显的风,车辆的速度和车辆驶向动态的真实风速和方向。动态真实风测量对于平台移动的任何应用都至关重要。
非人灵长类动物神经活动动态的闭环光遗传学控制 B. Zaaimi 1,2,& 、M. Turnbull 1,& 、A. Hazra 1 、Y. Wang 3 、C. Gandara 1 、F. McLeod 1 、EE McDermott 1 、E. Escobedo-Cousin 4 、A. Shah Idil 5 、RG Bailey 4 、S. Tardio 4 、A. Patel 4 、N. Ponon 4 、J. Gausden 4 、D. Walsh 1 、F. Hutchings 3 、M. Kaiser 3,6,7,8 、MO Cunningham 9 、GJ Clowry 1 、FEN LeBeau 1 、TG Constandinou 10 、SN Baker 1 、N. Donaldson 5 、P. Degenaar 4、A. O'Neill 4、AJ Trevelyan 1 和 A. Jackson 1,* 1 纽卡斯尔大学生物科学研究所,纽卡斯尔 NE2 4HH,英国。2 当前地址:阿斯顿大学生命与健康科学学院,伯明翰 B4 7ET,英国。3 纽卡斯尔大学计算学院,纽卡斯尔 NE4 5TG,英国。4 纽卡斯尔大学工程学院,纽卡斯尔 NE1 7RU,英国。5 伦敦大学学院医学物理与生物医学工程系,伦敦 WC1E 6BT,英国。6 NIHR,诺丁汉生物医学研究中心,诺丁汉大学医学院,NG7 2UH,英国。7 彼得·曼斯菲尔德爵士影像中心,诺丁汉大学医学院,NG7 2UH,英国。8 上海交通大学医学院,上海,中国。 9 爱尔兰都柏林圣三一学院医学院,都柏林 2。10 英国帝国理工学院电气与电子工程系,伦敦 SW7 2AZ,英国。 *通讯作者,andrew.jackson@ncl.ac.uk & 这些作者贡献相同。电神经刺激可有效治疗神经系统疾病,但相关的记录伪影通常将其应用限制在开环刺激。然而,通过将并发电记录和光遗传学配对可以实现对大脑活动的实时和连续闭环控制。在这里,我们表明,使用兴奋性视蛋白的闭环光遗传刺激能够精确操纵转基因小鼠和麻醉非人类灵长类动物脑切片中的神经动力学。该方法在静止组织中产生振荡,增强或抑制活动组织中的内源性模式,并调节由惊厥剂 4-氨基吡啶引起的癫痫样爆发。光学刺激相位依赖效应的非线性模型再现了与癫痫发作振荡相关的局部场电位周期调制,癫痫发作相空间轨迹的变异性和熵的系统性变化证明了这一点,这与癫痫发作持续时间和强度的变化相关。我们还表明,可以使用结合发光二极管的皮质内光极来实现闭环光遗传神经刺激。闭环光遗传学方法可能具有转化治疗应用。许多神经系统疾病会导致网络动态改变,特征是脑区内和脑区之间振荡同步性异常低或高 1 。神经调节疗法,例如深部脑刺激 (DBS),通常会提供“开环”电刺激序列,试图破坏病理模式并将脑活动保持在一定功能状态范围内。然而,从控制理论的角度来看,开环方法通常不如包含基于系统实时状态的反馈的闭环控制 2 。因此,如果通过持续的电生理测量控制神经调节疗法,可能会更有效 3,4 ,例如增强有益的振荡或破坏病理性脑状态,如癫痫发作。不幸的是,闭环神经刺激的许多潜在应用受到与电刺激相关的大量伪影的阻碍,尤其是在监测和调节相同的局部神经元群时。这通常会将控制策略限制为简单的决定,即打开或关闭原本连续的刺激序列 5,6 。由于用于光遗传学的光刺激可以在不妨碍同时进行电记录的情况下传递,因此可以通过脑信号实时连续调制光刺激,从而实现与局部网络的真正闭环交互。尽管有相当大的理论动机 7 ,但迄今为止,闭环光遗传刺激的实验演示仅限于体外制剂 8 和啮齿动物正常脑节律的体内实验 9-12 。在这里,我们的目标是通过展示在非人类灵长类动物中闭环操纵网络动力学的可行性并检查其对病理性癫痫样活动的影响,将这项技术推进到人类的治疗应用。此外,我们比较了通过外部光源传递的光刺激和包含封装这通常会将控制策略限制为简单的打开或关闭决策,否则就会产生连续的刺激序列 5,6 。由于用于光遗传学的光刺激可以在不妨碍同时进行电记录的情况下传送,因此可以通过脑信号实时连续调制它,从而实现与局部网络的真正闭环交互。尽管有相当大的理论动机 7 ,但闭环光遗传刺激的实验演示迄今为止仅限于体外制剂 8 和啮齿动物正常脑节律的体内实验 9-12 。在这里,我们旨在通过展示在非人类灵长类动物中闭环操纵网络动力学的可行性并检查其对病理性癫痫样活动的影响,将这项技术推进到人类的治疗应用。此外,我们将通过外部光源传送的光刺激与包含封装这通常会将控制策略限制为简单的打开或关闭决策,否则就会产生连续的刺激序列 5,6 。由于用于光遗传学的光刺激可以在不妨碍同时进行电记录的情况下传送,因此可以通过脑信号实时连续调制它,从而实现与局部网络的真正闭环交互。尽管有相当大的理论动机 7 ,但闭环光遗传刺激的实验演示迄今为止仅限于体外制剂 8 和啮齿动物正常脑节律的体内实验 9-12 。在这里,我们旨在通过展示在非人类灵长类动物中闭环操纵网络动力学的可行性并检查其对病理性癫痫样活动的影响,将这项技术推进到人类的治疗应用。此外,我们将通过外部光源传送的光刺激与包含封装
目前,全球水周期正在经历激进的转变,相关的全球水危机需要利益相关者的快速行动来减轻对人类和生态系统的不利影响。这种行动的紧迫性是由气候变化和土地使用土地覆盖变化(LULCC)的综合作用以及确保清洁水源的相关挑战所驱动的。气候变化所产生的全球变化正在使水的稀缺性变得更加严重,在水上压力的地方,导致更多的竞争,甚至在水资源上发生冲突。解决全球水危机的问题在全球南部的数据砂区域尤其具有挑战性,在该地区,水文过程的状况和水的可用性受到限制。在这里,通过强大的水文模型在水文预测中的进展仍在研究议程之上。全球南部,尤其是西非的一般是对热带集水区的有限的水文过程,随着土地覆盖的加速变化。该研究的重点旨在解决以下研究问题:•气候变化如何改变热带流域的水文过程,并且这是否改变了嵌套集水区的水流方案?•除了给定的西非地区的气候变化所驱动的变化外,LULCC在嵌套集水区的空间变化中的贡献和贡献是什么?为了解决上述问题,我们将依靠西非PRA河流域的数据。在本研究中,我们采用了Google Earth Engine(GEE)和随机森林分类器(RFC)来评估2007年至2023年期间PRA河流域的时空时空土地使用/覆盖变化和变化检测。专注于五(5)个LULCC分类对于该地区不管制的大型和小规模的采矿活动至关重要。使用归一化差异指数(NDWI)和改良的NDWI(MNDWI)有效地提取水表面区域,以进行PRA河流盆地的变化和压力,并处理
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