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视网膜的功能多样性提升了群体编码的效能
摘要: 在特定脑区中,单个神经元展现出多种多样的特征选择性。本研究探究了这种广泛的功能多样性对群体神经编码的影响。我们通过构建最优解码器,利用真实测量获得的神经群体放电输出来区分刺激信号,并将其性能与具有相同细胞数量和放电频率的匹配性同质神经群体进行对比。通过对大量视网膜神经节细胞群体的分析发现:真实异质性群体的判别错误率可比同质群体降低数个数量级,因而能编码更多视觉信息。该效应随群体规模增大及异质程度递增而增强。我们通过基于切尔诺夫距离的编码分析,以及在特定极限条件下推导出的编码不等式进行补充验证,由此得出结论:异质性的有益效应在广泛条件下均存在。综合研究表明,神经群体中的功能多样性可显著提升其编码保真度。本研究的突出发现是:这种效应可能极其显著,在探究神经回路设计原理时应当予以考量。
关键词: 视网膜、神经编码、判别误差、互信息、功能多样性、切尔诺夫距离、群体编码、异质性
更新于2025-09-23 15:23:52
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探究合成单层二硫化钼中横向异质性的起源
摘要: 合成二维(2D)材料为下一代电子和光电器件的大规模应用提供了机遇。合成二维材料面临的最大挑战之一是横向异质性,例如非均匀应变、组分和缺陷密度。研究发现,在许多情况下,甚至在单个晶畴内,其电子和光学性质也并不均匀,这可能限制合成二维材料在先进器件中的应用。在本工作中,我们探究了广泛观察到的合成单层MoS?中横向异质性的来源。外延单晶晶畴(约10微米)在光学上是均匀的,具有0.3~0.4%的拉伸应变,而取向偏离的晶畴(>20微米)从中心到边缘表现出明显不同的光致发光(PL)信号,且中心区域应变释放。温度依赖的拉曼和PL成像显示,非外延晶畴的中心由于缺陷密度增加而表现出增强的PL信号。结合实验与密度泛函理论(DFT),我们推测两种生长机制——固-固生长和气-固生长——可能是导致横向异质性的原因。密度泛函理论计算表明,氧缺陷容易导致外延性丧失,这与我们仅在取向偏离晶畴中观察到的MoOx核壳结构一致。
关键词: 二硫化钼,二维材料,异质性
更新于2025-09-23 15:23:52
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18F-阿法肽正电子发射断层扫描可能预测抗血管生成反应
摘要: 由于抗血管生成药物开发的关键问题在于如何在治疗开始前预测哪些患者会受益而哪些不会,本研究评估了血管生成的18F-阿法肽正电子发射计算机断层扫描(PET)。在基线期及接受抗血管生成治疗或赋形剂治疗后,对荷有肺腺癌A549(高血管生成)和前列腺PC-3(低血管生成)细胞异种移植瘤的小鼠进行了18F-阿法肽PET检查。治疗组个体肿瘤生长抑制的评估指标以治疗/对照(T/C)比值(%)表示??寡苌煞从νü欢锾迥?8F-阿法肽摄取的变化来体现。高摄取肿瘤的T/C比值低于低摄取肿瘤(P=0.001)。与PC-3模型相比,A549模型中抗血管生成治疗组与对照组之间的肿瘤体积差异出现得更早??寡苌芍瘟坪螅珹549肿瘤的18F-阿法肽摄取下降幅度大于PC-3肿瘤。在各治疗组中,肿瘤对抗血管生成治疗的反应程度与治疗前的肿瘤摄取密切相关(P<0.05)。这些结果表明,18F-阿法肽PET可能是一种用于抗血管生成药物治疗前个体筛选的有用分子影像学工具。
关键词: 18F-阿法肽正电子发射断层扫描、异质性、整合素αvβ3、疗效预测、抗血管生成治疗
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过共振增强原子力显微镜红外光谱技术高保真探测细胞外囊泡的结构与异质性
摘要: 细胞外囊泡(EVs)是高度特化的纳米级组装体,通过递送复杂的生物载荷来介导细胞间通讯。EVs具有异质性,解析这种异质性对理解其生物发生机制与功能活性、以及建立其与生物应答和病理状态的关联至关重要。传统研究方法通常缺乏解析单个EV成分的分辨率和/或灵敏度,因此评估EV异质性始终面临挑战。我们近期开发了原子力显微镜红外光谱技术(AFM-IR),可纳米级分辨率探测单个EV的结构组成。本文提供该技术的逐步操作流程,展示其在揭示单个EV间、同群体EV内及不同EV群体间的异质性方面的优势。该方法无需标记,能检测单个EV内的脂质、蛋白质和核酸。从细胞培养基分离EV后,流程包括将EV样本孵育于合适基底、设置AFM-IR仪器参数并采集纳米红外光谱与图像。数据获取与分析可在24小时内完成,仅需基础光谱学与化学知识。我们预期通过AFM-IR获得的EV组成与结构新认知将深化对EV生物学的理解,并有望应用于疾病诊断与EV疗法开发。
关键词: 光谱学、异质性、纳米尺度表征、原子力显微镜红外光谱技术(AFM - IR)、细胞外囊泡
更新于2025-09-23 15:22:29
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原子力显微镜相位成像揭示细菌胞外膜囊泡物理性质的多样性
摘要: 细菌会释放纳米级胞外膜囊泡(MVs)来介导多种生物过程。我们通过高速原子力显微镜的相位成像技术,在生理条件下对单个MV进行分析,以评估从细菌培养物中分离出的MV的生理异质性。相位成像技术能够在含有直径20至150纳米不等囊泡的混合群体中,绘制出单个脆弱MV的物理特性图谱。我们还开发了一种定量比较不同样本中MV物理特性的方法,从而实现对不同细菌种类所产MV物理特性的对比分析。通过比较四种细菌分离的MV与人工合成脂质体,我们发现每种细菌产生的MV都存在物理异质性,这与脂质体表现出的物理均一性形成鲜明对比。结果表明,细菌MV的物理异质性主要源于生物现象介导的成分差异,且可能具有物种特异性。本研究提供的相位成像新方法,为宽尺寸范围胞外囊泡的单囊泡分析开辟了新途径。
关键词: 异质性、原子力显微镜、物理性质、相位成像、细菌胞外膜囊泡
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于双能量CT图像提取的影像组学特征对可手术肺腺癌进行病理分层
摘要: 目的:利用双能量计算机断层扫描(DECT)的影像组学数据评估替代生物标志物作为组织病理学肿瘤分级和侵袭性预测指标的有效性,最终实现对早期肺腺癌的分层以优化治疗。结果:病理分级分为1、2、3级。多项式逻辑回归分析显示i均匀性和第97.5百分位CT衰减值是区分2或3级与1级的独立显著因素。通过留一法交叉验证程序计算得出的1、2、3级鉴别AUC值分别为0.9307(95%CI:0.8514-1)、0.8610(95%CI:0.7547-0.9672)和0.8394(95%CI:0.7045-0.9743)。材料与方法:前瞻性纳入80例临床和影像学怀疑为I或II期肺腺癌患者(共91个病灶)。所有患者均接受DECT和F-18氟脱氧葡萄糖(FDG)正电子发射断层扫描(PET)/CT检查后行手术。采用影像组学方法评估定量CT和PET成像特征,提取肿瘤侵袭性预测模型的显著特征并计算其预测所有病理分级的诊断效能。结论:DECT成像指标的定量影像组学数值有助于预测肺腺癌的病理侵袭性。
关键词: 异质性、双能量CT、肺腺癌、影像组学、纹理分析
更新于2025-09-23 15:21:01
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韩国小型太阳能光伏发电站的社会偏好:一项选择实验研究
摘要: 为减少温室气体排放,韩国政府计划扩大小型太阳能光伏(SPV)发电站的安装规?!饫嗟缯菊嫉厣偾冶却笮蚐PV电站环境影响更小。本文采用选择实验法,定量评估民众对小型SPV电站安装属性的重视程度。通过贝叶斯估计成功构建混合logit模型以反映韩国民众的偏好异质性。结果显示:韩国民众最重视电费支出、运营主体和安装位置等属性。受访者更倾向选择位于居民区、安装规模较大、由私营企业运营且自产自用的小型SPV电站。针对这些属性,韩国民众分别愿意支付每月4286韩元电费溢价、每千瓦3712韩元、每月2885韩元和每月3731韩元。研究结果对政府聚焦的安装重点领域具有重要启示,也可应用于小型SPV电站安装相关的政策制定与决策过程。
关键词: 陈述性偏好技术、离散选择模型、可再生能源、异质性、支付意愿
更新于2025-09-11 14:15:04
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??化镉薄膜结构的椭圆偏振分析
摘要: 在"热壁"外延真空装置中,对生长于硅和碲镉汞衬底上的CdTe薄膜进行了椭偏分析。研究发现,采用单层膜模型进行椭偏数据计算会导致光学常数谱的严重失真:这一事实证实了需要引入更复杂的模型来考虑薄膜的非均匀性。通过双层膜模型进行的椭偏数据计算表明,碲镉汞薄膜具有由CdTe、空腔和基底氧化物三组分混合物构成的表层,该混合物各组分比例取决于沉积时间(即薄膜厚度)。内层则由纯碲镉汞构成。
关键词: 异质性、光学常数、双层模型、椭圆偏振分析、碲化镉薄膜
更新于2025-09-10 09:29:36
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异质性主导了碳化硅纳米线直径依赖的韧性和强度
摘要: 本文通过结合密度泛函理论与分子动力学模拟,基于能量框架揭示了[111]晶向3C-SiC纳米线直径依赖性极端力学行为的原子尺度起源。研究表明:原子应力异质性与直径相关的势能密度变化对纳米线极端力学性能具有深远影响。这种应力异质性源于低配位表面原子介导的非均匀键长——在较细纳米线中会贯穿整个横截面,构成其断裂应变、韧性与强度大幅降低的原子基础。虽然超薄纳米线的应力异质性显著更高,但其强度随直径增大呈非线性关系快速下降并趋于饱和。横截面最大应力异质性会使裂纹形核位置在超薄纳米线中定位于芯部,而在较粗纳米线中则靠近表面。此外研究显示:纳米线的刚度、韧性、强度与断裂应变均随直径增加呈非线性增长,并在低于体相SiC的数值处趋于饱和。除解决SiC纳米线一阶弹性模量报道值存在广泛差异的问题外,该发现还强调了异质性是导致脆性纳米线呈现直径依赖性极端力学行为的关键因素。
关键词: 异质性、原子应力、强度、韧性、势能密度、断裂应变、碳化硅纳米线、直径依赖性、力学性能
更新于2025-09-09 09:28:46
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多晶硅定向凝固过程中的异质孪晶现象
摘要: 已对硅定向凝固过程中壁面或气相界面的异质孪晶形核进行了建模,并进一步用于阐明X射线同步辐射成像实验中原位观察到的孪晶细节[1]。研究发现,来自壁面/晶?;虮诿?气相/晶粒三叉结的异质孪晶形核需要更低的过冷度,从而导致更高的孪晶概率。较低的附着能和接触面积是孪晶异质形核的关键因素。
关键词: B2. 硅,A1. 异质性,A1. 孪晶,A1. 过冷,A1. 成核,A1. 晶面
更新于2025-09-04 15:30:14