脑机接口系统中的交互技术研究

首先介绍了脑机接口(brain-computer interface,BCI)系统的概念和基本组成,交互技术在系统中的重要作用,以及目前国际上比较典型的交互技术;其次鉴于当前交互技术中存在的不足,分析了如何使人在脑机接口系统发挥更重要的作用,提出了一种新的脑机接口实验范式,该范式中随着被试操作技能的提高系统性能可以得到明显提升;之后建立了该实验范式的原型机系统——基于BCI的倒摆交互控制系统;最后对脑机交互技术的发展及脑机接口技术未来的应用做了展望。

脑机协调控制技术及其军事应用前景

脑机接口技术为人们提供了一种不依赖外周神经和肌肉系统的新的控制和通讯方式。文章以脑机接口技术为基础,以多关节机械臂为控制对象,设计并实现了将大脑直接控制与设备自动控制这两种方式在同一个控制系统中的有机结合,充分发挥人脑的智能与机器的性能,并对脑机协调控制技术的军事应用前景进行了讨论,旨在为通过生物交叉技术显著提升武器装备的使用效率提供参考。

基于加权基因共表达网络分析阿尔茨海默病相关的核心基因

目的采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)探索阿尔茨海默病(AD)相关的差异基因模块及其枢纽基因,并对差异基因模块进行生物功能注释。方法从GEO数据库下载转录组测序数据,根据基因的相关性,当关联系数阈值设定为0.85时,参数β=8,以此构建基因共表达网络;采用Pearson相关性检验计算模块基因与临床表型相关性,筛选出与AD显著相关的基因模块,根据模块内的连接性筛选枢纽基因;利用GO功能富集分析和KEGG通路分析对模块进行功能注释。进一步建立β-淀粉样蛋白(Aβ1-42)诱导SH-SY5Y细胞损伤模型,在模型组和对照组中检测枢纽基因的表达水平。结果根据基因表达的相关性,共构建了10个基因共表达模块,其中brown和turquoise模块与AD组显著相关(brown:r=0.66,P<0.001;turquoise:r=-0.68,P<0.001);结果显示48个基因在共表达网络中处于核心地位;通过生物注释功能发现,两模块中的基因主要富集在DNA损伤修复通路和代谢相关通路等生物学过程中。基因的差异表达分析显示,DNASE1、TEKT2、MTSS1L等基因在AD组中高表达,ACP2、LANCL2、GMPR2等基因在AD组中低表达;体外实验进一步验证了在Aβ1-42诱导的SH-SY5Y细胞损伤过程中DNASE1、TEKT2、MTSS1L表达上调(P<0.01),ACP2、LANCL2、GMPR2表达下调(P<0.01)。结论brown和turquoise模块与AD高度相关,并从模块中筛选出MTSS1L、GMPR2、ACP2、ACTG1、LANCL2等枢纽基因,可能通过调节DNA损伤和修复参与AD发病机制。