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近日，南京大学现代工程与应用科学学院李涛、祝世宁课题组通过平面手性超构表面和卷积神经网络的结合，实现了高空间分辨率的偏振分析器件。该工作充分利用了超构表面在相位和偏振调控的强大能力，构建了基于同偏振和正交偏振的三独立相位编码通道，让三个通道的光场进行线聚焦形成交叉三角形，然后根据三条边和交叉点的光强可以一次性获得不同偏振态光场的振幅和相位信息，从而实现非交错像素的偏振检测。同时，研究人员还引入卷积...
李津臣、赵贵虎、贺小进团队在《Nucleic Acids Research》发表人类重大疾病基因组剪切变异数据库及分析平台SPCards（图）
老年疾病 生物信息学 帕金森病 孤独症
2023/5/26
近日，英国牛津大学出版社旗下的核酸及生物信息学领域权威期刊《核酸研究》（Nucleic Acids Research，IF=19.16）在线发表了中南大学湘雅医院国家老年疾病临床医学研究中心/生物信息中心李津臣教授、赵贵虎助理研究员和安徽医科大学第一附属医院贺小进教授的最新研究成果《Performance evaluation of differential splicing analysis m...
中国科学院化学研究所在神经递质活体分析方面获进展（图）
神经递质 活体分析 中枢神经系统
2022/9/13
在中枢神经系统中，神经信号分子在大脑功能调节中起着重要的信号传递作用。因此，开发高效的神经信号分子分析方法，对理解中枢神经系统中生理、病理过程的机制至关重要。
Cell Reports在线发表了题为Single-cell transcriptomic landscapes of the otic neuronal lineage at multiple early embryonic ages的研究论文，该研究由中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）、神经科学国家重点实验室、上海脑科学与类脑研究中心刘志勇研究组与中科院上海营养与健康研究...
脑科学与类脑研究是当前国际科技前沿的热点领域。脑信号采集成像是进行脑科学研究的重要工具，其中无创脑电（以下简称脑电）因其无创、可及床旁、无辐射且具有高时间分辨率等优势，成为了脑科学研究与应用领域重要的设备之一，被广泛用于癫痫等脑疾病的临床诊断、脑机接口等领域中。然而，脑电信号极其微弱，非常容易受到生理、运动等复杂伪迹影响，给后续应用带来巨大挑战。
数据非依赖性采集（DIA）是近几年来兴起的一种新的质谱数据采集方式。不同于传统的数据依赖性采集（DDA）策略，DIA将整个扫描范围划分为若干个可变窗口，将每个窗口内的所有母离子进行碎裂，采集所有母离子的碎片离子，从而完整地获得样本中所有母离子的全部碎片信息。基于DIA的定量蛋白质组具有通量高、稳定、准确性好等优点，对于大规模蛋白质组的定量分析具有显著优势。然而，DIA数据异常复杂，通常需要对同一样...
小鼠运动行为自动分析助力睡眠与运动的神经机制研究（图）
小鼠运动行为 自动分析 睡眠与运动 神经机制
2020/2/21
中国科学院自动化研究所类脑智能中心韩华团队通过对笼养小鼠运动行为特征的自动分析，协助美国加利福尼亚大学伯克利分校教授Yang Dan团队，得出了睡眠-觉醒-大脑状态和运动行为是由黑质网状核的特定神经元集群共同调节的结论，该研究结果以A common hub for sleep and motor control in the substantia nigra 为题于1月24日在线发表于《科学》杂志...
小鼠运动行为自动分析助力睡眠与运动的神经机制研究（图）
中国科学院自动化研究所 韩华 助力睡眠 科学 小鼠运动 自动分析
2020/2/24
中国科学院自动化研究所类脑智能中心韩华团队通过对笼养小鼠运动行为特征的自动分析，协助美国加利福尼亚大学伯克利分校教授Yang Dan团队，得出了睡眠-觉醒-大脑状态和运动行为是由黑质网状核的特定神经元集群共同调节的结论，该研究结果以A common hub for sleep and motor control in the substantia nigra 为题于1月24日在线发表于《科学》杂志...
脑微观重建与智能分析助力线粒体解码神经元活动研究（图）
脑微观重建 智能分析 线粒体解码 神经元活动
2019/11/29
自动化所韩华研究员团队通过其自主研发的电镜三维成像和快速重建技术，首次展现小鼠运动皮层锥体神经元胞体和树突中数百个线粒体的三维形态，发现神经元树突中线粒体依靠较细的“线粒体纳米管道”连接在一起（管道直径30-50纳米）的现象，有力支撑线粒体解码神经元活动的研究。相关成果“Brain Activity Regulates Loose Coupling between Mitochondrial an...
龙虾胃肠神经系统的数值分析
数值分析 胃肠神经系统 龙虾
2008/5/19
利用抑制神经系统的WinnerLess Competition（WLC）模型，通过数值方法分析Mulloney 型龙虾胃肠神经系统神经元的电位发放, 得到胃研磨囊和幽门神经系统中各个神经元的电位发放和系统的节律变化。结果表明，胃研磨系统内神经元的发放规律显示两侧牙齿和中间牙齿出现切断、挤压和研磨食物等状态，幽门系统内神经元的发放规律显示幽门节律出现依次发放的三个部分。两个神经系统的数值结果，不仅解...
视觉空间注意事件相关电位的协同学分析
协同学 电位 视觉空间
2008/5/16
在用事件相关电位（event-related potentials，ERP）研究视觉空间注意问题时，直接观察ERP数据就可得出，空间注意的主要作用是对视觉信息处理的调制，它出现在刺激开始后大约80~250 ms，主要表现为枕叶的P1、N1和P2波有明显的增强但它们的潜伏期没有变化。采用基于协同学的时空模式分解方法，把视觉空间注意ERP分解为3个模式成分。结果表明，注意不仅使模式1的第一个正波成分（...
图形形状与空间位置知觉诱发脑电的相干性分析
腹侧通路 背侧通路 g频段 事件相关电位 相干系数(Ventral stream； Dorsal stream g1 band event-related potentials Coherence)
2008/5/15
利用128道高分辨率脑电测量技术及脑电相干处理技术，通过测量大脑对图形形状知觉（任务1）、图形形状和空间位置知觉（任务2）两种任务的事件相关电位，并基于电极数大致相同的原则，从枕叶至额叶把头表分成了7个区，然后分析了枕叶与其它各区在不同频段的相干性。结果发现：在g1频段（28-39Hz），任务2时的平均相干系数值显著大于任务1时的相应值；同时还发现在枕叶与额叶间，任务2的相干系数更显著地大于任务1...
新的独立成分分析算法实现功能磁共振成像信号的盲分离
盲分离 磁共振成像信号 功能 成分分析
2008/5/14
采用独立成分分析（independent component analysis, ICA）的一种新的牛顿型算法来提取功能磁共振成像（functional magnetic reasonance imaging, fMRI）信号中的各种独立成分（包括与实验设计相关的成分以及各种噪声）。与fastICA相比，该算法减少了运算量，提高了运算速度，而且能够很好地分离出各个独立成分。结果表明该算法是一种有效...
应用小波熵分析大鼠脑电信号的动态变化特性
小波熵(Wavelet entropy) 脑电(EEG) 谱熵(Spectral entropy) 慢波睡眠(Slow wave sleep)
2008/3/7
应用小波熵（一种新的信号复杂度测量方法）分析大鼠在不同生理状态下脑电复杂度的动态时变特性。采用慢性埋植电极记录自由活动大鼠的皮层EEG，使用多分辨率小波变换将EEG信号分解为δ、θ、α和β四个分量，求得随时间变化的小波熵。结果表明：在清醒、慢波睡眠和快动眼睡眠三种生理状态下，EEG的小波熵之间存在显著差别，并且在不同时期其值与各个分解分量之间具有不同的关系，其中，慢波睡眠期小波熵还具有较明显的...
一种改进的近似熵——样品熵及其在颞叶癫痫患者脑电信号分析中的应用
颞叶癫痫 脑电图 近似熵 样品熵(Temporal lobe epilepsy EEG approximate entropy sample entropy)
2008/3/7
本文采用了近似熵（ ）和它的改进算法，即样品熵（ ）分析了8位颞叶癫痫患者和10位健康人员的短程脑电信号。在计算过程中使用了两种滑动窗口和5个不同的过滤标准r。结果显示颞叶癫痫患者组脑电信号的熵值显著低于健康组，而且患者癫痫病灶脑半球的复杂度远远大于非癫痫病灶半脑。小的滑动窗口能更多地反映与癫痫发作相关的细节。对于1秒的滑动窗口，过滤标准r不能小于时间序列标准差的0.15%；而对于4秒的滑动窗...