腦科學日報:首次用人體細胞創造有生命動脈瘤;靜脈植入腦機接口

2020-11-07 brainnews

1,比動物模型更好!科學家首次用人體細胞創造有生命的動脈瘤

來源:中國生物技術網

動脈瘤模型中的凝塊(紅色)和內皮細胞(綠色)

腦動脈瘤是一種噩夢般的疾病。儘管有很多治療腦動脈瘤的方法,但腦血管手術的操作難度可以想像。因此,為了評估治療效果並給臨床醫生一些動手訓練的機會,理想的情況是在將治療方法用於大腦前,使用某種替代品。

近日,發表在《Biofabrication》上的一項研究中,來自美國勞倫斯利弗莫爾國家實驗室領導的研究團隊已經將這個想法變成了現實。他們在體外製造了第一個生物列印活體動脈瘤,並對它進行了醫療操作程序,然後觀察它的癒合情況。該團隊使用明膠-纖維蛋白水凝膠3D列印出一個動脈瘤形狀的結構,然後小心地在支架上植入hCMEC(人類大腦微血管內皮細胞)。這些細胞擴散開來,在接下來的七天中排列在動脈瘤內,形成一個3D列印的活體動脈瘤。

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2,靜脈植入腦機接口,無需開顱,人體實驗已初步展開

來源:量子位

對於腦機接口的安全與否,近日,來自墨爾本大學的研究團隊給出了新的答案:靜脈植入。這項方案,已經率先進行了初步的人體實驗。研究團隊用數據和事實告訴大家:腦機接口,是有潛力的,而且可以很安全。研究在10月28日剛剛公布,相關成果發表在了《神經介入外科期刊》上。

研究團隊的BCI設備一共分為幾個部分:運動神經假體、內部遙測單元和外部遙測單元。在該研究中,血管內的運動神經假體是一個自膨脹單片薄膜支架電極陣列,16個電極傳感器沿圓周分布在一個8mm×40mm的鎳鈦合金支架上。之後運動神經假體連接到一根50cm的柔性血管導線上,並接入一個感應供電的內部遙測單元(ITU)。血管皮層電信號(0.125 µV/bit,2kHz採樣速率)通過ITU使用紅外光無線傳輸到外部遙測單元(ETU)。最終,ETU將腦信號傳輸到平板電腦。整個植入過程類似於心臟支架植入。

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3,識別無症狀感染者,聽咳嗽聲就可以?MIT開發人工智慧,準確率超過98%

來源:學術經緯

近日,麻省理工學院(MIT)的研究人員利用人工智慧(AI),開發了一種聽聲音識別無症狀感染者的方法。他們發現,無症狀感染者發出的咳嗽聲與健康人的並不一樣,儘管其中細微的差別很難為人耳分辨,但AI可以!

研究人員收集了人們通過手機、筆記本電腦等設備主動上傳到網頁opensigma.mit.edu上的幾萬條錄音。他們用數萬份的咳嗽聲和說話聲的音頻樣本對AI模型進行了訓練。隨後,在向模型輸入新的咳嗽聲時,AI準確地識別出了98.5%的新冠核酸陽性患者,包括其中所有的無症狀感染者。

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4,新方法顯示了治療阿爾茨海默病的巨大潛力

來源:阿爾茨海默病

在阿爾茨海默病中,一種蛋白質(肽)在大腦中形成團塊,導致患者失去記憶。在最近發表的一篇文章中,瑞典烏普薩拉大學的一個研究小組描述了一種新的治療方法,這種方法可以增加人體自身對導致這些蛋白質團塊的構建塊的降解。研究將於2021年1月1日發表在《Theranostics》雜誌上。

研究人員使用的是生長抑素(somatostatin)肽,它可以激活人體自身對β-澱粉樣蛋白的降解,而β-澱粉樣蛋白是形成聚集體的肽。研究人員將其與大腦運輸蛋白融合,使生長抑素進入大腦,並發現生長抑素在大腦中停留的時間由原來的幾分鐘增加到了幾天。新方法在海馬體中得到了明顯的改善效果。

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5,Brain:常用的糖尿病藥物艾塞那肽或有望幫助預防或治療帕金森疾病

來源:細胞

近日,一項刊登在國際雜誌Brain上的研究報告中,來自英國倫敦大學學院等機構的科學家們通過研究發現,治療2型糖尿病的藥物或有望降低患者帕金森疾病的患病風險,文章中,研究人員對名為艾塞那肽(exenatide)的藥物進行了測試,在即將進行的臨床試驗中,該藥物能作為帕金森疾病的潛在療法,相關研究結果支持了將糖尿病藥物重新定向用來治療帕金森疾病。

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6,缺血誘導的自噬上調導致神經元功能異常的溶酶體儲積及相關突觸損傷

來源:Autophagy

10月28日, 首都醫科大學王偉、尹豔玲課題組在《Autophagy》發表題為「Ischemia-induced Upregulation of Autophagy Preludes Dysfunctional Lysosomal Storage and Associated Synaptic Impairments in Neurons 」的研究論文。

該研究首次報導了神經元急性缺血應激後出現功能性溶酶體儲積及相關的突觸穩態失衡,或為急性缺血性卒中後的神經功能異常提供了潛在治療靶點。

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7,上海交通大學崔大祥/金涵ACS Nano:可穿戴遠程醫療新突破!

來源:奇物論

上海交通大學崔大祥、金涵等人提出了一種基於揮發物的遠程醫療方法,通過持續跟蹤來自人體呼吸或皮膚的揮發性標誌物的變化,來連續無創地評估人類的健康狀況。研究人員專門設計了一種基於納米傳感器的柔性電子設備,作為實施擬議的經濟高效的醫療保健平臺。

在節能光保真(LI-Fi)通信技術的輔助下,成功地實現了一個專門設計的電子設備的臨床驗證,用於無創、不間斷地評估潛在的健康風險(如糖尿病患者),準確率在81%左右。通過排除性別、年齡和吸菸狀況等個體差異的影響,預測預警的準確性將進一步提高。

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8,孟祥芝課題組與合作者在eLife發表論文揭示了一個受書寫系統及閱讀能力調節的中法兒童跨語言普遍的閱讀神經迴路

來源:KnocKnocK 芝麻開門

在紛繁的文字系統背後,是否存在普遍的核心閱讀神經迴路,此神經網絡如何表達來自不同語言文字系統的閱讀經驗。為了回答這一問題,北京大學、北京師範大學、法國巴黎高師和法國國家健康與醫學研究院的研究者合作完成了一項中-法跨文化fMRI腦成像研究。研究者在中國北京和法國巴黎共招募96名小學兒童。根據學習的文字及閱讀水平,這些兒童被分為四組:漢語正常發展兒童,漢語閱讀困難兒童,法語正常發展兒童,法語閱讀困難兒童。

研究者使用相同參數的核磁共振儀記錄了這些兒童在被動觀看文字、面孔、房子等視覺材料時的大腦活動信號。研究指出,儘管中法語言結構、正字法深度、表音表意規則存在很大差異,兒童閱讀獲得/發展過程依然依賴一個跨書寫系統的普遍核心閱讀迴路,該閱讀迴路受到閱讀水平的調節,揭示了閱讀習得和閱讀困難神經機制的跨語言普遍性。研究於2020年10月29日在線發表於eLife。

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  • 馬斯克說的腦機接口怎麼回事?
    我們可能不到一年就能在人體內植入一條神經鏈。」馬斯克在節目中對喜劇演員、播客主持人羅根說。 Neuralink的腦機接口系統,是利用一臺神經手術機器人向人腦中植入被稱為「線」的專有技術晶片和信息條,然後可直接通過USB-C接口讀取大腦信號,甚至可以通過蘋果手機的應用程式進行控制。Neuralink公司已開始在老鼠身上進行測試,並與加州大學戴維斯分校合作用猴子試驗。
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  • 什麼是腦機接口技術?
    而腦機接口技術便可以靠直接提取大腦中的這些神經信號來控制外部設備,它會在人與機器之間架起橋梁,並最終促進人與人之間的溝通,創造巨大價值。其實在很早之前,科學家就已經有了製造早期腦機接口技術的想法,但由於技術的限制,一直沒有什麼實質性的進展。在此後的時間裡,人們針對該技術的算法和應用不斷創新。
  • 腦機接口難題不少
    腦機接口是在人與外部設備間創建的信息連接通路。通過解碼腦信號,將其轉換為可被識別的命令信號,實現人與機器或外部環境之間的交互。1973年,計算機科學教授雅克·維達爾首次在學術期刊上提出「腦機接口」的概念。2014年巴西世界盃開幕式上,一名截癱男子用思維控制機械外骨骼成功開球。如今,腦機接口已成為腦科學、神經科學等領域最受矚目的研究方向之一。
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    誰會貢獻自己健康的活體大腦呢,又如何創造更多技術手段去測量呢,這些難題無疑成了當前腦科學研究的重大阻力。21世紀是腦科學的世紀,人工智慧已成為腦科學研究的新趨勢。「超高帶寬腦機接口」研究方面有了新的進展:晶片直連大腦,通過USB-C接口就可以直接讀取大腦信號,可用iPhone操控,最快明年將進行人體實驗。
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    EDN曾經連續報導過腦機接口方面的技術,譬如《大腦植入晶片,馬斯克的 Neuralink 腦機接口距離佩戴還有多遠?》,《又一腦機接口(BCI)與癱瘓患者成功實現交互學習》等等,那麼,在大腦中植入晶片除了能進行神經方面的控制外,能否實現傳說中的心靈感應嗎?我們來看看專家的觀點。
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