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多电极皮质刺激选择性地诱导生物物理神经模型中兴奋性神经元活动的单向波传播
皮层刺激正在成为基础研究中的实验工具，也是治疗一系列神经精神疾病的有前途的疗法。随着多电极阵列进入临床实践，使用电刺激的时空模式来诱导所需生理模式的可能性在理论上已成为可能，但在实践中，由于缺乏预测模型，只能通过反复试验来实现。越来越多的实验证据证实，行波是皮层信息处理的基础，但尽管技术迅速进步，我们仍缺乏对如何控制波特性的理解。本研究使用混合生物物理解剖学和神经计算模型来预测和理解简单的皮层表面刺激模式如何通过抑制性中间神经元的不对称激活来诱导定向行波。我们发现锥体细胞和篮状细胞被阳极电极高度激活，被阴极电极激活的程度最低，而马丁诺蒂细胞被两个电极适度激活，但对阴极刺激略有偏好。网络模型模拟发现，这种不对称激活会导致浅表兴奋性细胞中产生行波，该行波会单向传播，远离电极阵列。我们的研究揭示了不对称电刺激如何通过依赖两种不同类型的抑制性中间神经元活动来塑造和维持内源性局部电路机制的时空动态，从而轻松促进行波。
生物物理神经网络的分布式在线估计
随着神经记录技术的进步，我们很快就能同时监测活体大脑中数百个相互连接的神经元的膜电位 [1]。这种高分辨率数据为开发实时闭环干预措施开辟了新的可能性，这些干预措施旨在治疗癫痫和帕金森氏症等神经兴奋性疾病 [2]。有效监测和控制脉冲系统的能力也影响着新兴的神经形态工程领域 [3]。良好的闭环控制设计通常需要可靠的模型估计，因此任何旨在控制神经活动的方法都必然涉及神经元模型的估计，这是一项不简单的任务。已经提出了许多用于批处理模式或离线估计神经元动力学的技术，例如 [4]、[5]、[6]、[7]。然而，活体大脑系统具有自适应性 [8]，因此在线估计方法是必要的，尤其是涉及实时应用时。为了满足这一需求，[9] 中最近提出了一种基于自适应观测器的电导型神经网络在线估计方法。自适应观测器的灵感来自 [10] 和 [11]，它以我们熟悉的递归最小二乘 (RLS) 算法 [12] 为基础，可以近似地跟踪缓慢变化的时变参数。基于 RLS 的自适应观测器的一个限制是观测器状态相对于参数数量迅速增加。更多的观测器状态需要更多的计算能力，这在尝试对包含数千个参数的大型神经网络模型进行在线估计时可能变得至关重要。在本文中，我们提出了一个分布式版本的线性参数估计
癌症作为一种生物物理疾病：针对机械……
摘要 随着时间的推移，癌症病例数量预计会大幅增加，研究人员目前正在探索“非传统”研究领域，以寻求新颖的治疗方法。一个逐渐引起人们兴趣的新兴领域是细胞机械机制。从广泛的角度来看癌症的物理特性，人们一直在争论是否可以将不同类型的癌症定义为更硬或更软。尽管有大量文章支持双方的观点，但证据表明癌症并没有特别的规律性。相反，癌症具有高度适应性，使其能够承受癌细胞遇到的不断变化的微环境，例如肿瘤压缩以及血管系统和身体中的剪切力。使癌细胞实现这种适应性的是构成机械网络的特定蛋白质，从而导致癌细胞的特定机械程序。巧合的是，这些蛋白质中的一些，如肌球蛋白 II、α-辅肌动蛋白、肌动蛋白和肌动蛋白，在癌症中的表达发生了改变和/或以某种方式直接参与癌症进展。因此，以机械系统为目标作为一种治疗策略可能会在未来带来更有效的治疗方法。然而，针对机械程序绝非易事。机械程序不仅参与癌症的发展和转移，还有助于驱动许多其他关键的细胞过程，如细胞分裂、细胞粘附、代谢和运动。因此，针对机械程序的抗癌治疗必须非常小心，以避免潜在的副作用。在这里，我们介绍了针对机械程序的潜力，同时也提供了它作为癌症治疗策略的挑战和缺点。
面向大众的神经质量建模：利用 FastDMF 实现全脑生物物理建模的民主化
1 瓦尔帕莱索神经科学跨学科中心，瓦尔帕莱索大学，2360103，瓦尔帕莱索，智利。 6 2 剑桥大学心理学系，剑桥 CB2 3EB，英国 7 3 伦敦玛丽女王大学心理学系，伦敦 E1 4NS，英国 8 4 伦敦帝国理工学院脑科学系迷幻药研究中心，伦敦 SW7 2DD，英国。 9 5 伦敦帝国理工学院数据科学研究所，伦敦 SW7 2AZ，英国 10 6 伦敦帝国理工学院复杂性科学中心，伦敦 SW7 2AZ，英国 11 7 剑桥大学临床神经科学系和麻醉科，剑桥，CB2 0QQ，英国 12 8 剑桥大学利华休姆未来智能中心，剑桥，CB2 1SB，英国 13 9 阿兰图灵研究所，伦敦，NW1 2DB，英国 14 10 布宜诺斯艾利斯大学布宜诺斯艾利斯物理研究所和物理系，布宜诺斯艾利斯，阿根廷 15 11 圣安德烈斯大学，布宜诺斯艾利斯，阿根廷 16 12 大脑和流体研究所，ICM，F-75013，巴黎，法国 17 13 拉丁美洲脑健康研究所（BrainLat），布宜诺斯艾利斯大学Adolfo Iba˜nez，智利圣地亚哥 18 14 牛津大学精神病学系，牛津 OX3 7JX，英国。 19 15 奥胡斯大学临床医学系大脑音乐中心，奥胡斯 15 8000，丹麦。 20 16 米尼奥大学医学院生命与健康科学研究所，布拉加 4710-057，葡萄牙。 21 17 CIMFAV-Ingemat，瓦尔帕莱索大学工程学院，瓦尔帕莱索，智利。 22 18 巴黎萨克雷神经科学研究所综合与计算神经科学系，国家研究中心 23 科学中心，伊维特河畔吉夫，法国 24 19 大脑与认知中心，计算神经科学组，信息与通信技术系，Universitat 25 Pompeu Fabra, Roc Boronat 138, 巴塞罗那, 08018, 西班牙。 26 20 加泰罗尼亚研究研究所 (ICREA), 巴塞罗那 08010, 西班牙。 27 21 马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所神经心理学系，莱比锡 04103，德国。 28 22 莫纳什大学心理科学学院，墨尔本，Clayton VIC 3800，澳大利亚。 29 * rubenherzog@ug.uchile.cl, ** 同等最后作者贡献 30
iThemba LABS 的辐射生物物理学研究活动
• 分离扇区回旋加速器 (SSC) 实验室：利用粒子束推进我们对物质核心和恒星燃料的理解，以及辐射与生物系统的相互作用 • 串联加速器实验室：提供离子束分析技术，如 PIXE、ERDA 和 RBS，用于材料研究、材料工程和纳米科学 • 串联和加速器质谱 (TAMS) 实验室：提供用于离子束分析和加速器质谱的不同且互补的工具，作为多学科研究工具
生物物理学是一门边缘科学
我们应该明白，人不是自然的错误，但另一方面，人也不能毫无节制地利用自然。人只是伟大生命链条上的一个环，但凭借自己的知识，他可以克服自然的偶然游戏（Schrödinger，1944 年）。显而易见的事实是，我们所有人都是木偶戏的参与者，其中最重要的是要清楚地看到对自然规则的遵守——一种有效的方法就是生物物理学方法。生物物理学正在寻找、处理和教授无生命自然、生物世界和精神生活之间的联系形式、它们自身定律在另一种媒介中的适用性限制以及它们共同的相互作用（Campbell，1977 年）。作为一门边缘科学，生物物理学的基本目标是发现符合“存在与不存在”这一最大哲学问题的规则，为了实现这一目标，将使用唯一精确的科学武器：数学（Rashevsky，1938）。那些伪科学、边缘科学、研究生命的交叉学科只有成为公理时才会变得精确。
生物物理学和分子生物学的进展
poly（ADP-核糖基）在维持基因组稳定性方面具有中心功能，包括促进DNA复制和修复。在癌细胞中，这些过程经常被破坏，因此干扰聚（ADP-核糖基）ation会加剧固有的基因组不稳定性并诱导选择性的细胞毒性。的确，基于同源重组的缺陷，聚（ADP-核糖）聚合酶（PARP）的抑制剂对治疗BRCA-突变卵巢癌的女性具有重大临床影响。然而，只有大约一半的卵巢癌在同源重组中存在缺陷，并且大多数敏感的肿瘤最终通过治疗获得了PARP抑制剂耐药性。因此，需要制定替代治疗策略，以靶向具有固有和获得抗性的PARP抑制的肿瘤。已经描述了多种新型聚（ADP-核糖）糖醇（PARG）的新型抑制剂，并在体外具有有希望的抗癌活性，与PARP抑制剂不同。在这里，我们讨论了聚（ADP-核糖基）在基因组稳定性中的作用，以及将PARG抑制剂作为PARP抑制剂治疗卵巢癌的互补策略的潜力。©2021 Elsevier Ltd.保留所有权利。
6研究文章大脑活动的生物物理学
大脑活动的生物物理学。大脑活动在开发“创造性思维”“思维地图” 1 A.G. Ganiev，2 Z.Sh.Sh.Sh.Abdunazarova 1物理和数学科学候选人，副教授；乌兹别克斯坦Tashkent州教学大学的Shakhrisabz分公司主任。电子邮件：fizika1011@mail.ru 2乌兹别克斯坦塔什肯特州教学大学Shakhrisabz分公司的老师。电子邮件：Zulayxoabdunazarova83@mail.ru文章历史：收到：2021年1月11日；接受：2021年2月27日；在线发布：2021年4月5日摘要：本文提供了有关人脑的信息，包括其能量消耗，其部分的功能功能，视觉机制感官渠道的生物物理学。 通过大脑的神经纤维进行信息运动的渠道，导致新的和“创造性思维”的“异常”思想的描述，“比较学习”方法在“想象力”的发展和“创造性思维”中的重要性进行了讨论。 大脑半球的“专业相关”思维图可视化和发展大脑右半球的活动，这是负责“创造性思维”的。 要激活大脑的右半球，建议使用情感“思维图”，乌兹别克人的民间故事，民间运动，民间传说。 感官渠道的“思维图”鼓励有关人类感觉器官功能的反馈，信息接收机理以及提高此过程效率的机会。 它可视化形成“想象力”的机制。电子邮件：Zulayxoabdunazarova83@mail.ru文章历史：收到：2021年1月11日；接受：2021年2月27日；在线发布：2021年4月5日摘要：本文提供了有关人脑的信息，包括其能量消耗，其部分的功能功能，视觉机制感官渠道的生物物理学。通过大脑的神经纤维进行信息运动的渠道，导致新的和“创造性思维”的“异常”思想的描述，“比较学习”方法在“想象力”的发展和“创造性思维”中的重要性进行了讨论。大脑半球的“专业相关”思维图可视化和发展大脑右半球的活动，这是负责“创造性思维”的。要激活大脑的右半球，建议使用情感“思维图”，乌兹别克人的民间故事，民间运动，民间传说。感官渠道的“思维图”鼓励有关人类感觉器官功能的反馈，信息接收机理以及提高此过程效率的机会。它可视化形成“想象力”的机制。关键词：视觉，听力，气味，感觉，口味，神经元，树突，轴突，突触，想象力，直觉，情感，创造性思维，流利地思考。
观点文章 经过 50 年的桶状皮层研究，走向新皮层计算的生物物理机制
皮质回路中的计算在高级脑功能中起着根本性的作用。最近的技术进步极大地促进了对细胞类型特异性皮质突触回路的结构和连接及其在小鼠执行简单的目标导向感觉知觉任务中的功能的定量描述。对皮质回路如何处理感觉信息的机制理解需要详细的生物物理计算建模，从而需要越来越精确的数据。通过对结构、功能和模拟的综合研究，神经科学家现在能够研究皮质计算的因果机制。研究神经回路结构与功能关系的一个关键模型系统是小鼠桶状皮质，它处理来自鼻子 1 周围的胡须阵列的触觉感觉信息（图 1A）。自 1970 年 Thomas Woolsey 和 Hendrik van der Loos 发现桶状皮层以来，对其进行了 50 年的研究。2 我们在此讨论桶状皮层电路的结构、功能和模拟的未来研究途径，需要将这些研究途径整合起来，以建立行为结构与功能关系的因果关系。
回顾转录靶向治疗中的靶点验证和药物发现的生物物理技术
摘要：在后基因组时代，病理与特定的基因表达谱相关联，并且可以识别出明确的分子病变。传统的治疗策略是阻止已识别的异常生化活动。然而，一种有吸引力的替代方法可以旨在拮抗发病机制背后的关键转录事件，从而阻止疾病的后果，而不管其最初的生化性质如何。这种方法称为转录疗法，现在由于生物物理技术的重大进步而成为可能。在过去的二十年里，技术已经发展成为制药公司和学术实验室药物发现平台的关键组成部分。本综述概述了当前转录操作的生物物理策略，并提供了成功应用的例子。它还为药物发现和个性化医疗中生物物理方法的未来发展提供了见解。