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中风干预应用新兴人工智能成像
中风是美国最常见的后天残疾原因，也是第五大死亡原因。大血管闭塞 (LVO) 引起的急性缺血性中风 (AIS) 的治疗方案是使用阿替普酶 (重组组织型纤溶酶原激活剂) 静脉溶栓 4.5 小时内快速再通闭塞的大血管，并在 6 小时内进行机械血栓切除术 (MT)。1 无论是哪种治疗，确定大量可挽救的缺血半暗影对于患者是否适合接受治疗至关重要。最近的随机对照试验——接受 Trevo 神经干预的觉醒和晚期卒中分类的临床不匹配 (DAWN)2、缺血性卒中影像学评估后的血管内治疗 3 (DEFUSE-3)3 和觉醒性卒中基于 MRI 的血栓溶解的有效性和安全性 (WAKE-UP)4——彻底改变了 LVO 卒中患者的管理，为进一步革命性地选择适合接受晚期 MT（最长 24 小时）的患者奠定了基础，无论他们是否因同一次缺血性卒中事件接受静脉阿替普酶治疗。一项正在进行的 III 期试验（4.5 至 24 小时内卒中患者中的替奈普酶；TIMELESS）正在研究替奈普酶在 4.5 至 24 小时延长时间窗内的疗效。 5 由于证据的快速变化，美国心脏协会/美国卒中协会从 2018 年更新了其急性卒中指南，取代了 2013 年的指南。6、7 在此背景下，从“时间治疗窗”的概念转变为考虑侧支灌注程度的“脑组织窗”，结合先进的神经影像学方法，如 CT 灌注和带有 FLAIR 的 MR 成像、扩散和灌注加权成像，用于评估缺血核心（不可逆损伤组织）和缺血半暗影（潜在可逆性缺血组织）。8 如何正确选择此类患者的最佳方法仍存在争议。尽管如此，由于再灌注治疗的益处会随着时间的推移而减小，因此在细胞死亡之前尽快治疗患者至关重要。但是，一些挑战可能会限制 LVO 卒中干预措施（特别是 MT）的广泛临床应用。事实上，截至 2016 年，美国仅进行了 13,000 例 MT（占 AIS 总病例的 2%）。9 首先，仅约 10% 的 AIS 患者在前循环中有近端 LVO，并且存在
养和医院利用人工智能加速严重急性中风患者的诊断和评估
（2021年1月25日，香港）养和医院推出针对严重急性中风患者的优化计划，利用人工智能（AI）根据神经血管磁共振成像（MRI）和灌注扫描判断可挽救脑组织的数量和百分比，让医生判断病人是否适合接受血管内治疗（动脉血栓切除术），为错过中风后3小时黄金治疗窗口的患者带来更多治疗选择的希望。八个月前，养和医院推出急性中风启动计划2.0（ASAP 2.0），成为香港首家应用人工智能增强型脑血管成像系统RapidAI软件进行中风诊断和治疗的医疗机构，也是本港首家为缺血性中风患者提供24/7急性中风服务和动脉血栓切除术的私家医院。两名急性中风患者在人工智能系统的引导下接受了脑血管造影血栓切除术，取得了理想的治疗效果。养和医院一直以先进的医疗技术服务病人。人工智能系统的应用，让我们能够突破急性中风黄金3小时时间窗的限制，评估可挽救与不可逆受损脑组织的数量和比例。随着 ASAP 2.0 的推出，发病后3小时以上抵达医院的严重缺血性中风患者可以接受 RapidAI 软件的灌注扫描和评估。灌注扫描和人工智能系统的结合提供了客观的测量结果，以指导神经科医师和神经外科医生确定患者是否适合接受脑血管造影血栓切除术，而不局限于发病后3小时内。也就是说，急性中风患者越早接受治疗，康复的机会就越大。这项加强版2.0计划将以现有的ASAP 1.0计划为基础，该计划于2016年启动，至今已处理了98起个案。评估和治疗是ASAP的两个基本服务方面。任何疑似中风患者抵达24小时门诊部后，驻院医生将优先为患者进行评估。如果初步诊断为急性中风，ASAP 1.0将启动，并优先为患者进行CT脑部扫描，以区分出血性或缺血性中风，同时将召回院内神经科医生进行评估。ASAP 1.0计划主要针对在发病后3小时内出现的急性缺血性中风患者，为他们提供静脉溶栓治疗（即通过注射药物溶解血管中的血栓，恢复脑血流）。一般来说，中风后 3 小时内开始溶栓治疗效果最好，4.5 小时内开始治疗，部分患者可能会有好转。对于接受静脉溶栓治疗后病情仍未好转，或到达医院时已超过静脉溶栓治疗时限的严重中风患者，将启动 ASAP 2.0，安排他们
EEG-fNIRS 研究
要揭示人类大脑如何编码和约束词语，必须识别形态语义加工背后的复杂神经认知机制。形态加工涉及对给定词语的内部形态信息和结构的心理操作，整个过程总是与语义分析交织在一起（Chung, Tong, Liu, McBride-Chang, & Meng, 2010 ; Ip et al., 2017）。迄今为止，尽管形态学在字母语言处理中的作用已得到广泛探索（例如，Bölte、Jansma、Zilverstand和Zwitserlood，2009；Carrasco-Ortiz和Frenck-Mestre，2014；Leminen、Smolka、Dunabeitia和Pliatsikas，2019；Schremm、Nov en、Horne和Roll，2019），但尚不清楚中文形态学在阅读过程中如何表现。由于超过 70% 的中文词是由两个或三个构成字/词素复合而成的，因此书面中文通常被描述为形态音节（DeFrancis，1989），其中每个字对应一个音节/词素。因此，亚词汇层次的构成词素可能在介导词汇获取和整词加工中发挥重要作用。最近，越来越多的研究证明了汉语复合词阅读中词素效应和亚词汇加工的心理现实（例如，Huang, Lee, Huang, & Chou, 2011; Huang, Lee, Tsai, & Tzeng, 2011; Zhao, Wu, Li, & Guo, 2017 ; Gao, Wang, Zhao, & Yuan, 2021 ）。然而，在汉语词汇阅读过程中，人类大脑如何编码形态约束的时空特征仍不清楚。有趣的是，有人将并列复合词（如“花草”、/faa1 cou2/、flower 和 grass、plant）嵌入视觉启动词汇决策任务中，研究了汉语形态结构加工的时间进程和时间特征（Chung et al.，2010）。事件相关电位（ERP）结果显示，纯形态结构效应仅在220 至300 毫秒的时间窗内检测到（额叶P250/P2效应），而经典的N400语义启动效应（表现在中央顶叶电极点）能够指示语义记忆网络的激活，这表明形态结构可能在早期复合词阅读过程中自动调节语义加工（Pylkköanen & Marantz，2003；Pylkköanen、Feintuch、Hopkins & Marantz，2004）。另一项研究也表明，具有相同形态结构的词对比具有不同结构的词对引起的 P2a 波幅更大（在额叶部位为 150 至 180 毫秒）（顾，余，马，2012）。这些发现表明，在汉语复合词阅读的早期阶段可能存在形态结构加工成分，并且独立于后期的词汇语义加工。然而，与早期加工理论（如 P250/P2、P2a）相反，最近的一系列研究表明，汉语形态加工在词汇后层面上暗示着有意识的过程（Allen、Badecker 和 Osterhout，2003；Newman、Ullman、Pancheva、Waligura 和 Neville，2007）。例如，研究发现，形态生产力较高的词（即从属结构）会引发明显更大的 P600
RAMÓN Y CAJAL 奖学金——2023 年申请征集......
主题领域：生物科学和生物技术 姓名：SANTOS MORENO, JAVIER 参考号：RYC2023-043017-I 电子邮箱：santosmoreno.j@gmail.com 职称：合成生物学家，研究基因回路对细胞行为的编程 履历：我拥有生物技术硕士学位（萨拉曼卡大学）和临床分析实验室硕士学位（庞培法布拉大学）。我在不到 3 年的时间里（2016 年，26 岁）在巴黎（索邦大学巴黎城分校）获得博士学位，研究蛋白质分泌。我研究了细菌（K. oxytoca）II 型分泌系统 (T2SS) 的分子机制，为此我描述了新的蛋白质相互作用并产生了重要的结果，这使我提出了一种新的 T2SS 分泌模型。在瑞士洛桑做博士后期间，我将研究重点从研究现有生物系统转向构建新系统。在研究大肠杆菌的过程中，我率先使用 CRISPRi 构建了一些最重要的合成电路（包括图案化电路、振荡器或双稳态开关），并将这些电路用于不同的应用，包括进化研究、人类病原体（S. penuemoniae）感染研究或细菌细胞生理学的重新编程。我目前在巴塞罗那进行研究，最初以玛丽居里研究员的身份进行，现在以胡安德拉谢尔瓦研究员的身份进行，旨在设计人类皮肤微生物组用于诊断和治疗目的。我成功地将最丰富的皮肤细菌（痤疮梭菌）变成了一种可常规转化的生物体，我为这种细菌开发了第一个分子工具箱（包括启动子、报告基因、转录因子、CRISPR 工具等），并且我构建了一种痤疮梭菌菌株，该菌株在人类皮肤细胞培养物中产生并分泌具有 ROS 清除活性的分子，这在治疗炎症性皮肤病方面具有巨大潜力。2023 年 9 月，我获得了 230 万欧元的 ERC 启动基金。我未来的研究将专注于活细胞中的编程时间。目前，我们对细胞随时间变化进行编程的能力仍然非常有限。我们依靠精确定时的人工干预或控制重复过程的分子振荡器，但我们仍然无法对细胞进行编程以在所需的时间自主执行自定义操作。我现在打算通过在 E. coli 中生成分子计时器来计算时间并在指定时间执行所需的操作，从而朝着这个目标迈出一大步。计时器将具有高度可编程性、可重复使用性和可扩展性，我将使用一种简单而有效的方法将时间可编程性扩展到其他生物体（包括酵母和哺乳动物细胞）。最后，我将利用生物计时器的潜力，将其用于不同的应用，包括：在生物控制中，在期望的时间后进行细胞程序性死亡；精确控制任务执行顺序和时间，用于生物生产；以及在期望的时间窗口内记录（外）细胞事件的“哨兵”细胞，用于生物传感。我的研究结果将释放出无数新的可能性，包括基础的和应用的。例如，在开放或难以接近的环境中（例如农田或受污染的湖泊）部署工程细胞最终可能成为现实，因为任务执行和自我毁灭将被遗传编码为在预定的时间发生。此外，编程的时间指令可以避免在大型生物反应器中对昂贵的诱导信号的需求，或者使研究发育过程时受到的外部干扰最小。总之，我的团队将开发出非常需要的、突破性的测量和编程细胞时间的能力。