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热饮制备和饮用的神经工效学评估：EEG 和 EDA 研究
神经人体工程学是一个新兴领域，研究人类大脑在自然环境和日常环境中的行为表现。这项研究调查了典型的日常活动、热饮制备和饮用之间的身体和大脑活动相关性，研究对象是在真实的办公室环境中执行自然的日常任务。使用可穿戴、电池供电和无线脑电图 (EEG) 和皮电活动 (EDA) 传感器，测量了不受束缚、自由移动的参与者的神经和生理反应，他们使用两台不同的机器（市场领导者和追随者，由美国年销量决定）准备热饮。他们随后分三个时间段饮用了他们准备的饮料。情绪效价是使用 EEG 阿尔法波段功率的额叶不对称来估计的，情绪唤起是通过 EDA 紧张和相位活动来估计的。26 名参与者的结果表明，根据自我报告和行为表现指标，市场领先的咖啡机使用起来更有效率，并且两台机器的使用效价在受试者内部存在显著差异。此外，市场领先的用户界面带来了更大的自我报告产品偏好，这进一步得到了咖啡生产和消费过程中测量的唤醒和效价（分别为 EDA 和 EEG）的显著差异的支持。这是第一项在自然工作环境中使用多模式和全面评估咖啡机使用和饮料消费的研究。本研究中描述的方法将来可以适用于其他特定任务的机器可用性和消费者神经科学研究。
gutjnl-2019-319726.full.pdf
抽象目标已提出肠道菌群作为代谢性疾病的有趣治疗靶点。inulin作为益生元已被证明可减少肥胖症和相关疾病。当前研究的目的是研究干预前的肠道菌群特征是否决定了对肌蛋白的生理反应。设计来自四个肥胖供体的粪便在饮食干预之前被取样，并在饮食干预之前采样，并接种抗生素预处理的小鼠（Hum-ob小鼠；人类化的肥胖小鼠）。hum-ob小鼠用高脂饮食喂食，并用菊粉治疗。代谢和微生物群在hum-ob小鼠中的毒素治疗变化与在补充二氨基蛋白的肥胖个体中获得的hum-ob小鼠的变化进行了比较。结果我们表明，与来自不同肥胖个体的粪便菌群定居的Hum-ob小鼠在高脂饮食中对补充肌蛋白的补充有所不同。在几个细菌属中，巴氏菌，双毛虫，丁酸酯，维多瓦利斯，Xiva梭状芽胞杆菌，Akkermansi A，Raoultella和Blautia与观察到的代谢结果（肥胖和肝片的降低）相关。此外，在肥胖的个体中，anaerostipes，akkermansia和丁酸酯的干预前水平驱动了响应于肌蛋白的体重指数的减少。结论这些发现支持在益生元进行营养干预之前表征肠道微生物群，对于在肥胖和代谢性疾病的背景下增加积极结果很重要。
不同社交网络规模的野生小鼠大脑基因表达存在差异
背景：适当的社交互动会影响动物的适应性，影响交配、领土防御和后代照料等多个过程。许多揭示社会行为神经生物学基础的研究都集中在九肽（加压素、催产素和同源物）以及性或亲子互动上。此外，动物是在人工实验室条件下进行研究的，在这种情况下，行为反应的后果可能不像在自然环境下那样严重，因此掩盖了某些生理反应。我们使用自动记录野生家鼠在繁殖季节之外的社交互动来检测自我中心网络大小分布（以每天遇到的不同伴侣的数量为特征）两端的个体。然后，我们使用 RNA-seq 对这些自然发生的社交网络规模极端差异的小鼠的前额叶皮层、海马体和下丘脑基因表达的神经差异进行无偏评估。结果：我们发现与极端社交网络规模相关的神经基因组通路在两性之间有所不同。在雌性中，社交网络规模小的动物和社交网络规模大的动物之间有数百种基因表达存在差异，而在雄性中，差异基因的表达却很少。在雄性中，前额叶皮层中的 X 染色体失活通路是区分社交网络规模小的动物和社交网络规模大的动物的更好途径。在雌性中，社交网络规模小的动物下丘脑中多巴胺能产生和运输通路呈上调。此外，在雌性中，社交网络规模小的个体的海马神经元细胞外基质沉积比社交网络规模大的个体高。
语法6延迟prion蛋白原纤维形成并延长...
抽象的prions通过细胞prion蛋白（PRP C）的自催化转化为失折叠PRP的原纤维组件复制。虽然该过程在体内和体外进行了广泛的研究，但在体外形成原纤维形成的非生理反应条件已排除了细胞蛋白的识别和机械分析，这可能会改变PRP自组装和prion复制。在这里，我们在近生物条件下（NAA）开发了用于重组鼠和人PRP（23-231）的原纤维形成测定法，以研究细胞蛋白的作用，这可能是危险因素或潜在的治疗靶标在prion病中。遗传筛查表明，增加大脑中语法6表达的变体（Gene：STX6）是零星Creutzfeldt – Jakob病的危险因素。对NAA中蛋白质的分析表明，违反直觉，语法In-6是PRP原纤维形成的有效抑制剂。它显着延迟了高度亚化学计量摩尔比的原纤维形成的滞后相。但是，当评估不同聚集时间的毒性指向原发性神经元时，Syntaxin-6延长了神经毒性PRP物种的存在。电子显微镜和超分辨率的荧光显微镜表明，在存在语法素6 PRP的情况下，代替高度有序的原纤维，形成了含有含量索法蛋白6的较少有序的聚集体。这些数据强烈表明蛋白质可以直接改变PRP自组装的初始阶段，并且独特地可以充当“抗伴侣”，从而通过抑制原纤维形成来促进有毒的聚集介导。
传感器
摘要：在本文中，我们介绍了在人机交互 (HCI) 环境中获得的效果计算研究的多模态数据集。基于游戏化的通用范式，设计和实现了一个实验性的移动交互场景，用于诱导基于对话的 HCI 相关的情绪和认知负荷状态。它包含六个实验序列，分别是兴趣、超负荷、正常、简单、负荷不足和沮丧。每个序列之后都有主观反馈来验证诱导，还有呼吸基线来平衡生理反应，以及结果摘要。此外，在实验之前，从每个受试者那里收集了三份与情绪调节 (ERQ)、情绪控制 (TEIQue-SF) 和人格特质 (TIPI) 相关的问卷，以评估诱导范式的稳定性。基于这个 HCI 场景，生成了乌尔姆大学多模态效果语料库 (uulmMAC)，它由两个同质样本组成，每个样本有 60 名参与者和 100 个录音会话。我们记录了 16 种传感器模式，包括 4 种视频、3 种音频和 7 种生物生理、深度和姿势流。此外，还收集了其他标签和注释。记录后，所有数据都经过后处理并检查技术和信号质量，最终得到 57 名受试者和 95 个记录会话的 uulmMAC 数据集。对报告的主观反馈的评估显示序列之间存在显著差异，与诱导状态非常一致，问卷分析显示结果稳定。总之，我们的 uulmMAC 数据库对有效计算和多模态数据分析领域做出了宝贵贡献：它是在接近真实 HCI 的移动交互场景中获得的，包含大量受试者并允许跨时间调查。通过主观反馈验证并检查质量问题，它可用于有效计算和机器学习应用。
涉及感觉运动控制的多任务处理过程中的错误相关电位：脑机接口的 ERP 和离线解码研究
人类通过感知和应对错误来实现高效的行为。错误相关电位 (ErrP) 是在感知错误时发生的电生理反应。有人提出利用 ErrP 来提高脑机接口 (BCI) 的准确性，利用大脑的自然错误检测过程来提高系统性能。然而，外部和环境因素对 ErrP 可检测性的影响仍然不太清楚，特别是在涉及 BCI 操作和感觉运动控制的多任务场景中。在此，我们假设感觉运动控制的困难会导致多任务处理中的神经资源分散，从而导致 ErrP 特征的减少。为了检验这一点，我们进行了一项实验，其中指示参与者将球保持在板上的指定区域内，同时尝试通过运动想象控制显示屏上的光标。BCI 以 30% 的随机概率提供错误反馈。根据感觉运动控制的难度，我们采用了三种场景——无球（单任务）、轻量球（简单任务）和重量球（困难任务）——来描述 ErrP。此外，为了研究多任务对 ErrP-BCI 性能的影响，我们离线分析了单次试验分类准确度。与我们的假设相反，改变感觉运动控制的难度不会导致 ErrP 特征发生显著变化。然而，多任务会显著影响 ErrP 分类准确度。事后分析显示，在单任务 ErrP 上训练的分类器在困难任务场景下准确度降低。据我们所知，这项研究是首次在离线框架内研究在涉及感觉运动控制和 BCI 操作的多任务环境中 ErrP 是如何被调节的。尽管 ErrP 特征保持不变，但观察到的准确度变化表明，在实现基于 ErrP 的实时 BCI 之前，需要设计考虑任务负荷的分类器。
血浆细胞外囊泡的蛋白质组学分析确定化粪池患者先天免疫，凝结和内皮激活的特征
抽象的血浆细胞外囊泡（EV）是细胞衍生的脂质颗粒，据报道在败血症的发病机理中起作用。这项研究旨在鉴定化粪池患者中的EV货物蛋白，并探索其与关键的脓毒症病理生理学的关联。基于定量蛋白质组学分析，对血浆EV进行了串联质量标签（TMT）。与健康对照组相比，我们确定了败血症患者中522个差异表达的（DE）EV蛋白（n = 15）（n = 10）。对DE蛋白的KEGG分析揭示了与败血症相关的多种功能途径，例如补体/凝结，血小板活化，吞噬体，炎症和中性粒细胞外陷阱形成。加权基因共表达网络分析1,642 eV蛋白鉴定出了9个独特的蛋白质模块，其中一些模块与脓毒症诊断和多种血浆标记物高度相关，包括器官损伤，炎症，凝血病和内皮激活。细胞类型特异性富集分析揭示了EV的细胞起源，包括免疫和上皮细胞，神经元和神经胶质细胞。因此，当前的研究发现了与败血症中关键病理生理反应密切相关的血浆EV中的复杂蛋白质组学特征。这些发现支持EV货物蛋白在患者的免疫反应，凝结和内皮激活中的重要性，并为等离子体发病机理中血浆EV的未来机械研究奠定了基础。关键字败血症，细胞外囊泡（EV），质谱法，蛋白质组学，串联质量标签（TMT）
分布式额颞网络是伽马射线的基础......
小白蛋白阳性 γ -氨基丁酸 (GABA) 能中间神经元与锥体神经元之间的突触相互作用会引起皮质伽马振荡，而这种振荡在精神分裂症中是异常的。这些皮质伽马振荡可以通过伽马波段听觉稳态反应 (ASSR) 来指示，ASSR 是一种强大的脑电图 (EEG) 生物标记，越来越多地用于推动精神分裂症和其他相关脑部疾病的新疗法的开发。尽管 ASSR 很有前景，但 ASSR 的神经基础尚未被确定。本研究调查了健康受试者和精神分裂症患者 ASSR 的潜在来源。在本研究中，开发了一种非侵入性地表征源位置的新方法，并将其应用于从接受 ASSR 测试的 293 名健康受试者和 427 名精神分裂症患者获得的 EEG 记录。结果显示，在健康受试者和精神分裂症患者中，颞叶和额叶源均存在分布式网络。在这两组中，主要的 ASSR 源均位于右侧颞上皮层和眶额皮层。除了这些区域的正常活动外，精神分裂症患者的左侧颞上皮层、眶额皮层和左侧额上皮层的伽马波段 ASSR 源偶极子密度 (ITC > 0.25) 显著降低。总之，颞叶和额叶大脑区域的分布式网络支持伽马相位同步。我们证明，无法对简单的 40 Hz 刺激产生一致的生理反应反映了精神分裂症患者网络功能的混乱。未来需要进行转化研究，以更全面地了解精神分裂症患者伽马波段 ASSR 网络异常的神经机制。
理解临床和基础语言及交流障碍研究中的事件相关电位 (ERP)：教程
背景：事件相关电位 (ERP) 是一种与刺激时间锁定的神经电生理反应，已成为语言和交流障碍研究中越来越常用的工具。它们可以为行为测量提供补充证据，并为交流障碍提供独特的视角。ERP 具有提供有关神经过程时间的精确信息的独特优势，可用于难以从参与者那里获得反应的情况，例如婴儿或言语能力最低的个人。然而，临床医生和临床科学家很少接受如何解释 ERP 研究的培训。目的：提供信息，让读者更好地理解、解释和评估使用 ERP 的研究。我们专注于与交流科学和障碍相关的研究以及与解释研究文章最相关的信息。方法：我们解释什么是 ERP 以及如何收集 ERP 数据，参考关键文本和主要研究文章。讨论了对有效性的潜在威胁、解释数据的指南以及使用 ERP 的利弊。以儿科语言障碍领域的研究为模型；以语义不一致 N400 和听觉不匹配负性等常见范例为具体例子。在了解 ERP 的基础上，我们将讨论 ERP 使用方式以及 ERP 可能为该领域提供的信息方面的现状。主要贡献：到目前为止，还没有一篇评论关注 ERP 与临床或交流研究的关系。这篇评论的主要贡献是提供了有助于理解 ERP 研究的实用信息。结论：ERP 提供了对支持交流的神经过程的洞察，既可以补充行为，又可以提供行为测量无法提供的信息。我们鼓励读者批判性地评估使用 ERP 的文章，通过增进理解和严谨性有效地推动该领域的发展。
镉胁迫认识及耐镉作物育种进展
摘要：镉 (Cd) 污染因其显著的毒性、环境持久性和污染的普遍性已成为全球关注的重大环境问题。值得注意的是，农作物中镉的生物累积是其进入人类饮食的主要载体。这一问题亟待科学界和政策制定者的关注，以制定和实施有效的缓解策略。本综述深入探讨了镉胁迫对植物的生理影响，包括抑制光合作用、放大氧化应激和破坏矿物质营养稳态。此外，还探索了植物应对镉胁迫的抗性机制，并评估了分子育种策略在增强作物对镉的耐受性和最大限度地减少其生物累积方面的潜在贡献。通过整合和分析这些发现，我们寻求为未来的研究轨迹提供信息，并提出战略方针，以增强农业可持续性、保障人类健康和保护环境完整性。 关键词：镉胁迫；作物耐受性；生理反应；分子育种策略 镉 (Cd) 污染具有相当大的毒性、环境持久性和广泛的污染，是全球范围内的重大环境挑战 (Jia 等人，2022)。采矿作业、发电、工业冶金、城市交通、施肥和废水灌溉等人类活动导致陆地和水生生态系统中 Cd 的逐渐积累 (Sarwar 等人，2010)。土壤基质中 Cd 的溶解度增加会对受污染田地中的作物产量和质量产生有害影响。此外，Cd 通过食物链的生物放大作用，最终被作物吸收，随后被人类摄入，对公众健康构成严重威胁，需要立即采取有效的恢复措施 (Järup，2003；Cao ZZ 等人，2018)。土壤中可供人类吸收的 Cd 比例