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胎儿大脑中的白质束交叉和瓶颈区域
人们越来越有兴趣使用扩散 MRI 研究胎儿大脑的白质束和结构连接。数据采集和处理方面的最新进展表明，这种成像方式在阐明子宫内神经发育的正常和异常模式方面具有独特的作用。然而，还没有努力量化交叉束和瓶颈区域的普遍性，这是成人大脑中已广泛研究的重要问题。在这项工作中，我们确定了妊娠 23 至 36 周之间具有交叉束和瓶颈的大脑区域。我们对 59 个胎儿脑部扫描进行了概率纤维束成像，并提取了一组 51 个不同的白质束，我们将其分为 10 个主要的束束组。我们分析了结果以确定束交叉和瓶颈的模式。我们的结果表明，20-25% 的白质体素包含两个或三个交叉束。瓶颈现象更为普遍。75-80% 的体素被描述为瓶颈现象，超过 40% 的体素涉及四个或更多束。这项研究的结果强调了胎儿脑纤维束成像和结构连通性评估的挑战，并呼吁创新的图像采集和分析方法来缓解这些问题。
IDB-A多级运动计划：光纤束配方
抽象的高维运动计划问题通常可以通过使用多级抽象来更快地解决。虽然有多种方式正式捕获多级抽象，但我们以纤维束的方式制定了它们。纤维束基本上使用本地产品空间来描述状态空间的低维投影，这使我们能够根据捆绑限制和捆绑截面来简化和得出新颖的算法。鉴于这种结构和相应的可允许约束函数，我们为高维状态空间开发了高度有效和基于最佳采样的运动计划方法。这些方法通过使用捆绑图来利用捆绑的结构。这些原语用于创建新颖的捆绑计划者，快速探索商的空间树（QRRT*）和商空间路线图计划者（QMP*）。两个计划者均显示出概率完整且几乎渐近地最佳。为了评估我们的捆绑计划者，我们将它们与四个低维情况的基准测试和基于经典的计划者进行了比较，以及八个高维场景，范围从21至100度的自由度不等，包括多个机器人和非健康的约束。我们的发现显示了多达2到6个数量级的改进，并强调了多级运动计划者的效率以及使用Fier Bundles的术语来利用多级抽象的有益。
神经影像学
静息状态大脑动力学的动态建模本质上依赖于用于模型推导和验证的经验神经影像数据。然而，对于磁共振成像流程以及模型中涉及的结构和功能连接组，仍然没有标准化的数据处理。因此，在本研究中，我们讨论了结构连接 (SC) 的扩散加权数据处理参数如何影响由 SC 指导的全脑数学模型的验证结果。为此，我们引入了一组模拟条件，包括用于提取 SC 的全脑纤维束成像 (WBT) 的不同数量的总流线、基于功能和解剖大脑特性的皮质分区以及不同的模型拟合模式。本研究的主要目的是探索模型验证的质量如何随着考虑的模拟条件而变化。我们观察到结构连接组的图论网络属性会受到不同纤维束成像密度的影响，并且与模型性能密切相关。我们还发现，WBT 的总流线的最佳数量会因不同的脑图谱而异。因此，我们提出了一种基于网络属性和来自多个 WBT 条件的最佳参数配置来改进模型性能的方法。此外，可以将受试者群体分层为具有不同行为的子组，这些行为是由不同的 WBT 密度引起的，这样就可以针对各个受试者和脑分区的数据处理提出不同的建议。
以亚微米分辨率绘制灵长类前额叶皮质全脑兴奋性投射组并与扩散纤维束成像进行比较
1 中国科学院神经科学研究所、神经科学国家重点实验室、脑科学与智能技术卓越创新中心，上海；2 中国科学院大学，北京；3 复旦大学类脑智能科学与技术研究所，上海；4 北京大学心理与认知科学学院、行为与心理健康北京市重点实验室、IDG/麦戈文脑研究中心、北大-清华生命科学中心，北京；5 浙江工业大学信息工程学院，杭州；6 深圳市神经精神调控重点实验室和脑科学协同创新中心、广东省脑连接组与行为重点实验室、中国科学院脑连接组与操控重点实验室、脑认知与脑疾病研究所、深圳先进技术研究院、深港脑科学研究院-深圳基础研究机构，深圳
PTEN 错构瘤综合征的脑形态学分析
PTEN 错构瘤综合征 (PHTS) 是一系列由 PTEN 的种系突变引起的遗传性癌症综合征。PHTS 备受关注，因为它的神经系统合并症发生率很高，包括大头畸形、自闭症谱系障碍和智力障碍。由于 PHTS 的详细脑形态和连通性仍不清楚，我们对 PHTS 中的脑磁共振成像 (MRI) 进行了定量评估。12 名 PHTS 患者和神经典型对照者的 16 张结构性 T1 加权 MR 图像和 9 张扩散加权 MR 图像用于结构和高角度分辨率扩散 MRI (HARDI) 纤维束成像分析。75% 的 PHTS 参与者观察到胼胝体肥大，33% 的参与者观察到多小脑回畸形，83% 的参与者观察到脑室周围白质病变，17% 的参与者观察到异位。虽然脑回指数和半球皮质厚度在两组之间没有显著差异，但 PHTS 患者的整体和局部脑容量显著增加，且局部皮质厚度增加。HARDI 纤维束成像显示胼胝体通路的体积和长度增加，弓状束 (AF) 的体积增加，双侧下纵束 (ILF)、双侧下额枕束 (IFOF) 和双侧钩束的长度增加。PHTS 患者的 AF、左侧 ILF 和左侧 IFOF 的各向异性分数降低，表观扩散系数值增加。
深部脑刺激：模拟、数据分析和可视化的新兴工具
深部脑刺激 (DBS) 是一种成熟的神经外科手术，用于治疗运动障碍，也正在用于治疗难治性精神疾病。本综述强调了 DBS 模拟和数据分析的重要考虑因素。近年来，有关 DBS 的文献数量大幅增加，本文旨在确定该领域的重要趋势。在 DBS 计划、手术和随访期间，会为每位患者创建几个大型数据集，很明显，对此类数据的任何组分析都是一个大数据分析问题，必须小心处理。本综述旨在从神经工程的角度提供当前 DBS 技术、技术辅助和新兴工具的更新和概述，重点关注患者特定的电场 (EF) 模拟、组分析和 DBS 领域的可视化。示例来自包括我们自己的研究在内的最新文献。这项工作回顾了 EF 模拟、纤维束成像、深部脑解剖模板和组分析的不同分析方法。我们的分析强调，DBS 中的组分析是一个复杂的多层次问题，所选参数将对结果产生很大影响。只有当 EF 模拟、纤维束成像结果和派生的脑图谱基于尽可能多的患者特定数据时，DBS 分析才能提供临床相关信息。DBS 研究的一个趋势是创建更先进、更直观的复杂分析结果可视化，以适应临床环境。
皮质折叠的计算模型 - NSF-PAR
脑回形成过程是大脑发育过程中生物和机械过程相互作用的结果，大脑通过脑回形成复杂的脑回丘和脑沟谷结构。研究人员开发了大量计算模型来研究皮质折叠。本综述旨在总结这些研究，重点介绍影响大脑发育和脑回形成的五个基本要素以及它们在计算模型中的表示方式：(i) 颅骨、脑膜和脑脊液的限制；(ii) 皮质层和区域的异质性；(iii) 皮质下纤维束的各向异性行为；(iv) 脑组织的材料特性；(v) 大脑的复杂几何形状。最后，我们重点介绍了未来模拟大脑发育的领域。
音乐与可塑性大脑。声音如何产生神经可塑性适应性
现代神经科学之父拉蒙·卡哈尔 (Ramón y Cajal) 将弹钢琴描述为最具挑战性的认知技能之一。因此，他是当代大脑研究的先驱，而大脑研究已经获得了真正的发展势头，特别是在音乐领域。在过去的几十年中，关于音乐和大脑功能的研究激增，主要有两个原因：人们越来越意识到学习演奏乐器会调动大脑的几乎所有高级功能，而且神经成像领域的最新发展为“体内”测量技术带来了突破，可以绘制音乐大脑发育过程中发生的事情。EEG、MEG、ECoG、PET、fMRI、fNIR、DTI、纤维束成像和 3D 可视化只是一些可以绘制活跃大脑功能的技术示例（Reybrouck 等人 [1]）。
生物基弹性体纳米纤维引导光控人类 iPSC 衍生的骨骼肌纤维
骨骼肌组织工程领域的进展取决于体外生成稳定且栩栩如生的骨骼肌微组织。这需要一种跨学科的方法，将细胞整合到生物或合成的机械微环境中。这样的工作可以精确地模拟骨骼肌的功能和疾病，并在生成可移植组织以治疗肌肉创伤和退化方面取得进展。骨骼肌是一种高度组织化的复杂器官，由结缔组织、血管和排列整齐的收缩肌纤维束组成，受运动神经元（MN）的支配；运动神经元是中枢神经系统的输出层。这种由不同细胞类型和细胞外结构组成的复杂网络协同作用，促进肌肉力量的产生、传递、维持和修复。[1]
MCRI 2025 博士项目
临床科学 ................................................................................................................................................................ 11 了解儿童和青少年认知发展与学业成绩之间的关系 ...................................................................................................................... 11 改善高危环境中注意力缺陷多动障碍 (ADHD) 的识别 ............................................................................................................. 12 儿童和青少年时期典型大脑发育的差异：识别精神症状的皮质特征 ............................................................................. 13 利用先进的 MRI 和纤维束成像技术改善儿童脑肿瘤和癫痫手术的结果 ............................................................. 14 腓肠肌延长术和骨性足踝手术的结果 ............................................................................................. 15 脑瘫儿童的足部畸形 ............................................................................................................................................. 16 青少年生活中自我和他人的情绪与认知 (SOCIAL) 研究 ............................................................................................. 17 Take CARe（脑震荡评估和恢复研究）团队 ............................................................................................. 18衡量在重要生活情境中的参与度：为儿童期残疾者设计有效参与干预措施的必要前提 ...................................................................................................................................... 19