现代计算增强了我们对社会相互作用如何塑造动物社会中集体行为的理解。尽管分析模型在研究集体行为方面占主导地位,但本研究介绍了一个深度学习模型,以评估鱼类杜鹃花的社交相互作用。我们将深度学习方法的结果与实验以及最先进的分析模型的结果进行了比较。为此,我们提出了一种系统的方法来评估集体运动模型的信仰,利用了一组严格的个人和集体时空可观察物。我们证明,社交互动的机器学习模型可以直接与他们的分析同行竞争,以复制微妙的实验可观察物。更重要的是,这项工作强调了在不同时间尺度上进行一致验证的必要性,并确定了关键的设计方面,使我们能够捕捉短期和长期动态的深度学习方法。我们还表明,我们的方法可以扩展到没有任何培训的情况下以及其他鱼类,同时保留了深度学习网络的相同结构。最后,我们讨论了在动物群体中集体运动研究的背景下,ML的附加值及其作为分析模型的补充方法的潜力。
在大约100个硬骨鱼珊瑚礁鱼家族中,有36个是众所周知,它们的鸡蛋在礁石上的矿物巢中产生,在那里它们被成年人育成(Shulman&Bermingham,1995年)。虽然在物种之间的孵化和幼虫的孵化能力差异很大,但在所有礁鱼中,嗅觉,听力和视力的感觉系统是最早在受肥后开始在胚胎中发育的器官之一(请参阅Myrberg&Fuiman 2002中的评论)。这可能是因为这些感觉必须在孵化时避开捕食者和饥饿的机会,必须达到一定程度的功能。但是,这些系统的早期开发也可能服务于其他功能。在某些动物中,在孵化过程中感觉到环境刺激的能力可能会构成在较旧的生活历史阶段有用的重要行为线索。例如,化学物质的印记
持续的气候变化已经与野生鱼类和养殖鱼类的疾病爆发增加有关。在这里,我们评估了当前关于气候变化相关的生态免疫学的知识,重点是探索多种压力源的交互作用,重点是临时,缺氧,盐度和酸化。我们的文献综述表明,温度和溶解氧的急性和慢性变化会损害鱼类免疫力,从而导致疾病易感性增加。此外,已经证明温度和缺氧可以增强某些病原体/寄生虫的感染并加速疾病进展。也很少有针对酸化的研究,但是直接的免疫作用似乎受到限制,而盐度研究导致了对比结果。同样,对于揭示同时改变环境因素的相互作用所必需的多压力实验仍然很少。这最终阻碍了我们估计气候变化在多大程度上会妨碍鱼类免疫力的能力。我们对表观遗传调节机制的评论突出了鱼类免疫反应对不断变化的环境的适应潜力。但是,由于表观遗传学研究数量有限,因此无法得出总体结论。最后,我们提供了如何更好地估计鱼类未来免疫研究的现实气候变化情景影响的前景。
全脑脑是复杂的大脑畸形,这是由于早期胎儿发育过程中大脑不完全的裂解而导致的。这种情况的特征在于普罗德龙(胚胎的前脑)的失败,以正确分成大脑半球的双叶,导致影响大脑和面部特征的异常。根据大脑分裂的严重程度,全脑脑分为四种类型:Alobar Holoporsencephaly:最严重的形式,其中没有脑半球分离,导致单个脑室心室和一个单裂脑。半月骨全脑脑:大脑半球部分分离,大脑的结构在某种程度上介于Alobar和Lobar之间。Lobar Holoporsencephaly:最少的严重形式,具有更好的脑半球分离和更正常的大脑结构。中半球间变体(syntelcephaly):半球在大脑中间没有分离,但可能在前和后方面更正常地分裂。是什么导致全脑脑?
识别导致神经遗传疾病的 DNA 变异的主要瓶颈是 VUS 的功能分析。本研究的目的是通过在 NPC 和斑马鱼中使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑来开发一种方法,以对在巨脑回患者中观察到的候选致病变异进行建模。通过 aCGH 和 WES 分析了 20 名巨脑回/无脑回患者的 DNA,并确定了变异的优先级。通过使用 CRISPR/Cas9 基因组编辑在 NPC 和斑马鱼中生成突变系,并与已知在巨脑回/无脑回中发挥作用的三个关键基因(TUBG1、LIS1、DAB1)之一的模型进行了比较。使用 3D 基质胶腔系统 (ICChip) 对 NPC 进行表征,并在 3 dpf 和 5 dpf 时观察到发育中的斑马鱼的表型变化。使用 qPCR 对目标突变系和选定的变体系进行了比较。与对照组相比,在 3 个选定基因的突变 NPC 系中观察到迁移延迟。WES 确定了两个候选变体,CGREF1 和 NOL9。观察到 CGREF1KO 斑马鱼和 CGREF1KONPC 中无脑畸形和小头畸形相关基因和神经元分化基因的表达变化。在 Tubg1 突变斑马鱼中观察到严重的表型,包括小头和小眼,以及肝脏/肠道发育异常。我们的研究结果证明,使用 NPC 和斑马鱼模型可以以省时省钱的方式测试导致与 NPC 迁移相关的缺陷的变异。多组学分析可以进一步将这种方法的使用范围扩展到其他神经遗传缺陷组。该项目由 TUBITAKCOST Action 资助,代码号为 217S944。
鱼对身心健康都有好处。鱼含有优质蛋白质、由必需脂肪酸组成的优质脂质、重要矿物质、维生素等。大脑灰质约 60% 的脂质由必需脂肪酸 DHA、ARA、EPA 等组成。DHA 是脑组织的组成部分。必需脂肪酸在预防和改善许多文明和年龄相关疾病(如心脏病、痴呆、智力衰退等)方面发挥着重要作用。鱼蛋白作为完整蛋白质,含有丰富的功能性氨基酸,这些氨基酸与大脑、心脏和眼睛的功能有关。鱼还含有对大脑有益的重要矿物质和维生素。心理健康的因素有很多,但如何使用这些能力非常重要。鱼的重要功能成分是必不可少的,有助于提高人类的整体幸福感和生活质量,提高工作能力。因此,本文的目的是讨论鱼的功能成分在整体幸福感、更好的心理健康和情绪方面的重要作用。
文学回顾过去的思维(2015年前)Crick [5]断言,科学家在所谓的计算机时代的早期以不同的方式使用了机器和大脑。一种意见是使计算机尽可能聪明。该地区后来被称为人工智能(AI,John Carthy,计算机科学家,1956年)。看来,那些专注于探索大脑互连规则的人做出了最重要的贡献。一种“神经元代数” [6-8]。尽管产生了感官处理的层次视图的电子版本,但在1950年代末,当Boden确定计算机程序实际上可以建模相当复杂的感觉过程,并且该程序的功能可能会随着时间的推移而改变。当前对物体的澄清是该开发工作的直接结果。一个重大突破。看来,后来的模型可以更好地解释了人脑的工作原理,包括真实机制的启示。尽管在人工场景分析等领域的计算机面部识别和发展方面取得了巨大进展,但被称为机器视觉的领域仍需要更多地赶上人们头脑中发生的情况。
脑对脑接口 (BBI) 是一种通过神经成像和神经调节技术的组合促进两个大脑之间直接信息传输的系统。这些系统可以根据另一个用户的神经信号刺激一个用户的大脑。虽然脑机接口经常在人机交互 (HCI) 游戏和游戏社区中讨论,但 BBI 尚未得到充分探索。在本文中,我们通过提出三种类型的“心灵感应游戏体验”来研究 BBI 系统的社交游戏潜力,这些体验基于我们在之前的研究中设计、设计和评估的可穿戴 BBI 系统“PsiNet”。该系统通过脑电图 (EEG) 作为系统输入来测量玩家的神经活动,并使用经颅电刺激 (tES) 作为系统输出来刺激其他用户的相关大脑活动。我们希望这项工作能够激励游戏设计研究人员使用 BBI 系统等神经技术创造新颖的游戏体验。
• 儿童障碍性疾病( Childhood Disorder ) :了解自 闭 症( Autism )、注意缺陷多 动 障碍 ( Attention Deficit Hyperactivity Disorder )、唐氏 综 合症( Down Syndrome )、 阅读 障碍 ( Dyslexia )等疾病的症状、成因、治 疗 • 上 瘾 ( Addiction ) : 了解上 瘾 的生理机制; * 导 致上 瘾 的常 见药 品及其引 发 的症状和治 疗 方式, 包括酒精( Alcohol )、尼古丁( Nicotine )、大麻( Marijuana )、 鸦 片( Opiates )、 兴奋剂 ( Psychostimulants )等;探索行 为上瘾(如网络游戏等)的成因及防治方式 • 退行性疾病( Degenerative Disease) :了解阿 兹 海默症( Alzheimer's Disease )、肌萎 缩侧 索硬化 症( Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS )、亨廷 顿综合症( Huntington's Disease )、帕金森症 ( Parkinson's Disease )的症状、成因和治 疗 • 精神疾病( Psychiatry ):了解焦 虑 症( Anxiety Disorders )、妥瑞氏 综 合症( Tourette Syndrome )、抑郁症( Depression )、躁郁症 ( Bipolar Disease )、精神分裂症 ( Schizophrenia )的症状、成因和治 疗 • 脑损伤( Illness and Injury ): 了解 疼痛 ( Pain )、 癫痫 ( Epilepsy )、中 风 ( Stroke )、 * 脑 瘤 ( Brain Tumors )、 * 多 发 性硬化( Multiple Sclerosis )、 * 神 经创伤 ( Neurological Trauma )的症 状、成因和治 疗 方式 • 脑疾病相关的公共医学:探索如何宣传普及脑疾病预防知识、推动社会对脑疾病患者的关注等 四、 脑研究及技术等
