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GIIST_潜在导师名单_博士联合项目_2425.xlsx
类脑计算是借鉴脑科学基本原理，打破 “ 冯诺依曼 ” 架构束缚的新型计算技术。本研究组将从理论和器件两个方向对类脑计算展开协同 研究。 理论方面：研究类脑计算架构、模型和算法，探索基于类脑计算的类脑智能的基础理论；借鉴神经元模型、神经环路传导、神经编码 及认知、学习、记忆、决策等神经机制，逐步建立和完善类脑处理信息处理的数学 / 计算原理和模型；构建类脑计算和智能的统一理论 框架。为类脑计算器件及系统的发展提供理论基础。 器件方面：基于新材料和新技术，研究新型高性能类脑神经器件，解决一致性差、可靠性差、规模化难等痛点；研究基于类脑神经器 件的网络架构，构建大规模阵列，开展外围电路的研发与设计；研究基于新型类脑器件的感知和计算架构，发展感存、存算、感存算 一体系统。
成体干细胞的研究进展及设想
因素的限制。对胚胎干细胞的研究主要是通过动物 实验进行的 , 而成体干细胞 (adult stem cells) 存在 于胎儿和成人各种组织及器官中 , 来源广泛 , 而且不 涉及伦理问题。虽然胚胎干细胞更具有全能性 , 理 论上可生成任何组织 , 容易分化为一些组织如心脏
多巴胺D1受体组织有助于功能性脑架构
关于功能性大脑映射的数十年研究强调了了解大脑皮层功能组织的重要性。最近的进步揭示了功能组织的梯度，这些组织从主要感觉到跨模式皮层。已经认为，这种类似梯度的连通性轴与神经调节受体密度的区域差异对齐。非人类灵长类动物的最新工作支持了这一概念，揭示了沿皮质层次结构的多巴胺D1样受体（D1DR）密度的梯度。鉴于多巴胺能调节对突触活动和神经增益的重要性，我们测试了D1DR是否具有人类中大脑功能相同的组织原理，以及D1表达中的区域间关系是否调节功能性串扰。使用世界上最大的多巴胺D1DR-PET和MRI数据库，我们首次在人类中提供了经验支持，即D1DR可用性的景观遵循单型跨模态的皮质层次结构，在联想皮层区域具有更大的D1DR表达。我们发现了一个区域间D1DR共同表达的组织，该组织跨越了跨模式的大脑区域，表达了与功能连通性的主要宏观宏观梯度的高空间对应关系。至关重要的是，我们发现单峰和跨模式区域之间D1DR密度的个体差异与默认模式和体感网络的更大分化有关。最后，发现区域间D1DR共表达可调节功能网络内部但不调节耦合。一起，我们的结果表明D1DR共表达为大脑的功能组织提供了生物分子层。
使用组织工程制造灌注3D脑微血管
体外血脑屏障（BBB）的组织工程正在迅速扩展，以应对模仿BBB的天然结构和功能的挑战。这些模型中的大多数利用2D常规微流体技术。然而，3D微血管模型提供了更紧密地概括体内微脉管系统的细胞结构和多细胞排列，并且还可以重新创建血管床的分支和网络拓扑。从这个角度来看，我们讨论了当前的3D脑微血管建模技术，包括模板，打印和自组装毛细管网络。此外，我们解决了生物矩阵和流体动力学的使用。最后，将确定关键挑战以及未来的方向，这些方向将改善下一代大脑微脉管模型的发展。
评估脑和淋巴组织中档案HIV DNA
摘要HIV储量仍在解剖区室中。表征中枢神经系统（CNS）和其他组织中档案HIV DNA的表征对于治疗策略至关重要。我们评估了成对的尸检大脑 - 额叶皮层（FC），枕皮层（OCC）和基底神经节（BG）以及来自63名HIV患者的周围淋巴组织。参与者在上次访问中病毒地支持艺术时就去世了，没有CNS机会性疾病的证据。我们在所有参与者中量化了总HIV DNA，并从14个参与者的子集中获得了全长HIV-Envelope（FL HIV-ENV）序列。我们在大多数大脑（65.1％）和所有淋巴组织中检测到HIV DNA（GAG）。淋巴组织的HIV DNA LEVEL比大脑高（P，0.01）。BG和FC之间的HIV闭合水平相似（p。 0.2），而OCC的水平最低（p = 0.01）。 雌性在组织中的HIV DNA Leve较高（gag，p = 0.03; 2-ltr，p = 0.05），这表明HIV储层持久性可能具有性别 - 弥补机制。 大多数fl hiv-env序列（n = 143）完好无损，而42个有缺陷。 克隆序列是在14个特定群中的8个中发现的，其中1个参与者在大脑和脾脏中具有克隆缺陷序列，并具有细胞迁移的体现。 来自10个具有配对脑和淋巴样序列的供体，我们观察到了2个供体中分隔序列的证据。 我们的数据进一步说明了大脑是档案中档案中的艾滋病毒DNA的站点，在某些人群中可能会发生分隔的病毒。BG和FC之间的HIV闭合水平相似（p。0.2），而OCC的水平最低（p = 0.01）。雌性在组织中的HIV DNA Leve较高（gag，p = 0.03; 2-ltr，p = 0.05），这表明HIV储层持久性可能具有性别 - 弥补机制。大多数fl hiv-env序列（n = 143）完好无损，而42个有缺陷。克隆序列是在14个特定群中的8个中发现的，其中1个参与者在大脑和脾脏中具有克隆缺陷序列，并具有细胞迁移的体现。来自10个具有配对脑和淋巴样序列的供体，我们观察到了2个供体中分隔序列的证据。我们的数据进一步说明了大脑是档案中档案中的艾滋病毒DNA的站点，在某些人群中可能会发生分隔的病毒。未来评估HIV-促病毒和复制能力的未来研究是进一步评估组织中HIV储量的。
文章射频超声对内源性脑组织位移成像的量化
摘要：本文旨在量化使用超声射频 (RF) 信号对脑组织内源性运动进行成像时使用的位移参数。在一项临床前研究中，具有 RF 输出的超声诊断系统配备了专用的信号处理软件和受试者头部超声换能器稳定装置。这允许使用 RF 扫描框架来计算微米范围的位移，不包括超声检查员引起的运动。对动态幻影实验中定量位移估计的分析表明，根据信号片段之间的皮尔逊相关性 (最小 p ≤ 0.001)，55 μm 至 2 μm 的位移被量化为可信的。实验和临床成像中使用了相同的算法和扫描硬件，这允许将幻影结果转化为阿尔茨海默病患者和健康老年受试者作为例子。六个体内心动周期事件的可信定量位移波形范围从 8 μm 到 263 μm（皮尔逊相关性 p ≤ 0.01）。位移时间序列显示出评估扫描平面每个点的内源性位移信号形态的良好可能性，而位移图（位移参数的区域分布）对于组织表征至关重要。
复发性氯胺酮暴露对少年大鼠脑组织病理学的影响
1。引言氯胺酮（KET）由Calvin Stevens于1962年合成为麻醉剂，最初由Corssen＆Domino在1965年使用。自1970年代以来，它已被广泛用于临床实践[1]。这是唯一具有催眠（诱导睡眠），镇痛（疼痛降低）和失忆症（短期记忆丧失）影响的药物；因此，它是一种“独特的药物” [1]。它通过非竞争性阻断N-甲基-D-天冬氨酸和谷氨酸受体的非竞争性阻断导致了解离性麻醉[2]。它被广泛使用，尤其是在儿童中，由于其快速发作，功能持续时间短，血液动力学安全性，上呼吸道反射保护，缺乏呼吸道抑郁和强大的镇痛特性。目前，它甚至被用作阿片类药物诱发的呼吸道抑郁症拮抗剂，用于治疗慢性疼痛和耐药性抑郁症[2-6]。
脑组织中电扩散和水运动的精确数值模拟
离子电扩散和水运动的数学建模正在成为一种强有力的研究途径，为大脑稳态提供新的生理学见解。然而，为了提供可靠的答案和解决争议，预测的准确性至关重要。离子电扩散模型通常包括非线性和高度耦合的偏微分方程和常微分方程的非平凡系统，这些方程控制着不同时间尺度上的现象。在这里，我们研究与近似这些系统相关的数值挑战。我们考虑了一个脑组织电扩散和渗透的均质模型，并提出和评估了不同的相关有限元分裂方案的数值特性，包括理想场景和皮质扩散抑制 (CSD) 的生理相关设置的准确性、收敛性和计算效率。我们发现，对于具有平滑制造解决方案的问题，这些方案在空间中显示出最佳收敛率。然而，生理 CSD 设置具有挑战性：我们发现 CSD 波特性（波速和波宽）的精确计算需要非常精细的空间和精细的时间分辨率。
使用基于 dMRI 的自动编码器神经网络表征脑组织微结构
摘要近年来，多室模型被广泛用于尝试从扩散磁共振成像 (dMRI) 数据中表征脑组织微观结构。这种方法的主要缺点之一是需要先验决定微观结构特征的数量，并将其嵌入模型定义中。然而，在给定采集方案的情况下可以从 dMRI 数据中获得的微观结构特征数量仍然不清楚。在这项工作中，我们旨在使用自动编码器神经网络结合旋转不变特征来表征脑组织。通过改变自动编码器潜在空间中的神经元数量，我们可以有效地控制从数据中获得的微观结构特征的数量。通过将自动编码器重建误差绘制到特征数量，我们能够找到数据保真度和微观结构特征数量之间的最佳权衡。我们的结果显示了该数字如何受到壳层数量和用于采样 dMRI 信号的 b 值的影响。我们还展示了我们的技术如何为更丰富地表征体内脑组织微观结构铺平道路。
专题前言：脑科学的物理电子学...
DOI: 10.7498/aps.71.140101 类脑计算技术作为一种脑启发的新型计算技术 , 具有存算一体、事件驱动、模拟并行等特征 , 为 智能化时代开发高效的计算硬件提供了技术参考 , 有望解决当前人工智能硬件在能耗和算力方面的 “ 不可持续发展 ” 问题 . 硬件模拟神经元和突触功能是发展类脑计算技术的核心 , 而支持这一切实现 的基础是器件以及器件中的物理电子学 . 根据类脑单元实现的物理基础 , 当前类脑芯片主要可以分 为数字 CMOS 型、数模混合 CMOS 型以及新原理器件型三大类 . IBM 的 TrueNorth 、 Intel 的 Loihi 、清华大学的 Tianjic 以及浙江大学的 Darwin 等都是数字 CMOS 型类脑芯片的典型代表 , 旨 在以逻辑门电路仿真实现生物单元的行为 . 数模混合型的基本思想是利用亚阈值模拟电路模拟生物 神经单元的特性 , 最早由 Carver Mead 提出 , 其成功案例有苏黎世的 ROLLs 、斯坦福的 Neurogrid 等 . 以上两种类型的类脑芯片虽然实现方式上有所不同 , 但共同之处在于都是利用了硅基晶体管的 物理特性 . 此外 , 以忆阻器为代表的新原理器件为构建非硅基类脑芯片提供了新的物理基础 . 它们 在工作过程中引入了离子动力学特性 , 从结构和工作机制上与生物单元都具有很高的相似性 , 近年 来受到国内外产业界和学术界的广泛关注 . 鉴于硅基工艺比较成熟 , 当前硅基物理特性是类脑芯片 实现的主要基础 . 忆阻器等新原理器件的类脑计算技术尚处于前沿探索和开拓阶段 , 还需要更成熟 的制备技术、更完善的系统框架和电路设计以及更高效的算法等 .