身体内部信号,如心脏 - 呼吸信号,不断从身体传输到大脑,确保生物体的自我调节。皮层下大脑区域对于这种身体 - 大脑交流尤为重要,但它们对人类内部身体信号的处理在很大程度上是未知的。通过研究人类三个皮层下区域(两个丘脑核和一个丘脑底核)中单个神经元的活动,我们发现大部分神经元受到心跳、呼吸或心动周期持续时间的调节,而这些信号的普遍性在皮层控制区域中大大降低。我们的研究表明,重要的心脏 - 呼吸信号在这些皮层下区域是如何被广泛处理的,扩展了我们对它们在身体 - 大脑交流中的作用的理解。
本文研究了焚烧煤电厂煤底灰 (CBA) 废物中添加的砂粘土陶瓷的机械性能和热性能,以开发一种用于热能存储 (TES) 的替代材料。采用烧结或烧成法在 1000˚C 和 1060˚C 下开发陶瓷球。用压缩机压缩所得陶瓷,并使用 Decagon devise KD2 Pro 热分析仪进行热分析。还使用马弗炉在 610˚C 下进行热循环。发现 CBA 增加了孔隙率,从而使砂粘土和灰陶瓷的轴向拉伸强度增加到 3.5 MPa。选择了具有 TES 所需拉伸强度的陶瓷球。它们的体积热容量和热导率范围分别为 2.4075 MJ·m −3 ·˚C −1 至 3.426 MJ·m −3 ·˚C −1,热导率范围为 0.331 Wm −1 ·K −1 至 1.014 Wm −1 ·K −1,具体取决于沙子的来源、大小和烧成温度。所选配方具有良好的热稳定性,因为最易碎的样品经过 60 次热循环后也没有出现任何裂纹。这些特性使人们可以设想将陶瓷球用作聚光太阳能发电厂温跃层热能存储(结构化床)的填充材料。以及用于太阳能灶和太阳能干燥器等其他应用。
脉冲时间的影响是我们了解如何有效调节基底神经节丘脑皮质 (BGTC) 回路的重要因素。通过电刺激丘脑底核 (STN) 产生的单脉冲低频 DBS 诱发电位可以洞察回路激活,但长延迟成分如何随脉冲时间的变化而变化尚不清楚。我们研究了在 STN 区域传递的刺激脉冲之间的时间如何影响 STN 和皮质中的神经活动。在五名帕金森病患者的 STN 中植入的 DBS 导线被暂时外化,从而可以传递脉冲间隔 (IPI) 为 0.2 至 10 毫秒的成对脉冲。通过 DBS 导线和头皮 EEG 的局部场电位 (LFP) 记录来测量神经激活。 DBS 诱发电位是使用通过联合配准的术后成像确定的背外侧 STN 中的接触器计算的。我们使用小波变换和功率谱密度曲线量化了不同 IPI 对跨频率和时间的诱发反应幅度的影响程度。STN 和头皮 EEG 中的 DBS 诱发反应的 β 频率内容随着脉冲间隔时间的增加而增加。间隔 < 1.0 ms 的脉冲与诱发反应的微小变化相关。1.5 到 3.0 ms 的 IPI 使诱发反应显著增加,而 > 4 ms 的 IPI 产生适度但不显著的增长。当 IPI 在 1.5 到 4.0 ms 之间时,头皮 EEG 和 STN LFP 反应中的 β 频率活动最大。这些结果表明,DBS 诱发反应的长延迟成分主要在 β 频率范围内,并且脉冲间隔时间会影响 BGTC 电路激活的水平。
*. 作者贡献相同摘要背景:丘脑底局部场电位 (LFP) 中的 β 波段活动与帕金森病 (PD) 症状严重程度相关,并且是自适应深部脑刺激 (aDBS) 的治疗目标和反馈信号。虽然 PD 患者临床相关的 β 波动在较短的时间尺度上和临床中得到了很好的描述,但在临床环境之外,尚不清楚 β 活动如何围绕昼夜周期演变。目的:表征接受连续高频 DBS 的 PD 患者 β 幅度的昼夜波动。方法:我们在高频 DBS 期间对植入 Percept DBS 设备的 PD 患者进行了丘脑底 β 功率的慢性记录(34±13 天),并分析了其昼夜特性。为了研究非频率特定效应和伪影的影响,我们比较了 β 与对侧 θ 幅度,并记录了各种运动过程中的 LFP。结果:β 功率具有很强的 24 小时周期性,一天中的时间解释了所有长期 β 功率记录中 41±9% 的方差(所有患者的 p<0.001)。对于所有患者,β 活动在白天较高,在夜间降低。β 活动不能完全由 theta 活动解释,并且可以显示独立的昼夜调节。运动伪影影响记录的 LFP,影响频带功率估计,并且可能导致某些患者的昼夜模式。结论:aDBS 需要适应 β 幅度的昼夜波动,以防止刺激不理想,尤其是在夜间。需要仔细筛选和/或减轻运动伪影,以确保信号适合自适应刺激或神经生理学研究。利益冲突声明 JJvR、LKF、JLB、VM 和 AS 无需声明。 AAK 声明她是波士顿科学公司和美敦力公司的顾问委员会成员,并曾获得波士顿科学公司、美敦力公司、Teva 公司和益普生公司的报酬。TD 拥有 Bioinduction Ltd 的股份,是 Cortec Neuro 和 Synchron 公司的顾问,并曾获得美敦力公司的报酬。
本研究介绍了配备直接太阳能(DSF)的房间的案例研究,以预测真正的热和能量行为。dsf操作是由热惯性的,这是一种复杂的现象,其相对影响被证明受到许多因素的影响,包括太阳辐射和板的热绝缘材料。但是,当前的物理模型并不能很好地显示这种关系。本文将通过采用切换线性模型来证明这种关系可以用数值模型正式描述。实际上,文献中开发的仿真模型以非常简单的方法表示,不能用于对DSF的热作战的详细分析。本研究旨在减少知识差距并解决限制,例如(i)对直接太阳能地板的热行为的现实解释,(ii)以快速而简单的方式通过热惯性来确定热量惯性的加热模式,并且(iii)通过热惯性估算热量消耗的热量延期,可以延迟估计能量的能量。开关模型已检测到直接太阳能地板的三种操作模式,其中一个对应于热惯性加热时刻。该模型还可以评估热惯性的持续时间和能量。因此,在1110小时的测试期内估计为310小时和18.6kWh,平均每天3.58小时。
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