基于AEZ模型的土地承载力研究——以江西省为例

课题组以1 km×1 km栅格为基本单元,利用AEZ模型分析江西省的小麦、油菜和水稻等主要农作物的光合、光温、光温水和土地生产潜力。AEZ模型可用数字地图形式表征江西省土地生产潜力,并在此基础上计算出江西省的光合、光温、光温水、土壤生产潜力指标,从而定量分析出江西省土地生产潜力,得出江西省在不同场景下的人口承载力。不同因素对土地生产潜力的影响,利用AEZ模型得出的江西省土地承载力相关数据为江西省耕地的科学利用提供了依据。

大规模类脑计算系统BiCoSS:架构、实现及应用

人脑具有协同多种认知功能的能力与极强的自主学习能力,随着脑与神经科学的快速发展,亟需计算结构模拟人脑的、性能更强大的计算平台进行人脑智能与认知行为机制的进一步探索.受人脑神经机制的启发,本文提出了基于神经认知计算架构的众核类脑计算系统BiCoSS,该系统以并行计算的现场可编程门阵列(Field-programmable gate array,FPGA)为核心处理器,以地址事件表达的神经放电作为信息传递载体,以具有认知计算功能的神经元作为信息处理单元,实现了四百万神经元数量级大规模神经元网络认知行为的实时计算,填补了从细胞动力学层面理解人脑认知功能的鸿沟.实验结果从计算能力、计算效率、功耗、通信效率、可扩展性等方面显示了BiCoSS系统的优越性能.BiCoSS通过人脑信息处理的计算架构以更贴近神经科学本质的模式实现了类脑智能;同时,BiCoSS为神经认知和类脑计算的研究和应用提供了新的有效手段.

神经元放电阈值的可变性及其意义

神经元能够将不同时空模式的突触输入转化为时序精确的动作电位输出,这种灵活、可靠的信息编码方式是神经集群在动态环境或特定任务下产生所需活动模式的重要基础。动作电位的产生遵循全或无规律,只有当细胞膜电压达到放电阈值时,神经元才产生动作电位。放电阈值在细胞内和细胞间具有高度可变性,具体动态依赖于刺激输入和放电历史。特别是,放电阈值对动作电位起始前的膜电压变化十分敏感,这种状态依赖性产生的生物物理根源包括Na+失活和K+激活。在绝大多数神经元中,动作电位的触发位置是轴突起始端,这个位置处的阈值可变性是决定神经元对时空输入转化规律的关键因素。但是,电生理实验中动作电位的记录位置却通常是胞体或近端树突,此处的阈值可变性高于轴突起始端,而其产生的重要根源是轴突动作电位的反向传播。基于胞体测量的相关研究显示,放电阈值动态能够增强神经元的时间编码、特征选择、增益调控和同时侦测能力。本文首先介绍放电阈值的概念及量化方法,然后详细梳理近年来国内外关于放电阈值可变性及产生根源的研究进展,在此基础上归纳总结放电阈值可变性对神经元编码的重要性,最后对未来放电阈值的研究方向进行展望。

Characteristics analysis of acupuncture electroencephalograph based on mutual information Lempel-Ziv complexity

As a convenient approach to the characterization of cerebral cortex electrical information, electroencephalograph （EEG） has potential clinical application in monitoring the acupuncture effects. In this paper, a method composed of the mutual information method and Lempel-Ziv complexity method （MILZC） is proposed to investigate the effects of acupuncture on the complexity of information exchanges between different brain regions based on EEGs. In the experiments, eight subjects are manually acupunctured at ＇Zusanli＇ acupuncture point （ST-36） with different frequencies （i.e., 50, 100, 150, and 200 times/min） and the EEGs are recorded simultaneously. First, MILZC values are compared in general. Then average brain connections are used to quantify the effectiveness of acupuncture under the above four frequencies. Finally, significance index P values are used to study the spatiality of the acupuncture effect on the brain. Three main findings are obtained： （i） MILZC values increase during the acupuncture; （ii） manual acupunctures （MAs） with 100 times/rain and 150 times/min are more effective than with 50 times/min and 200 times/rain; （iii） contralateral hemisphere activation is more prominent than ipsilateral hemisphere＇s. All these findings suggest that acupuncture contributes to the increase of brain information exchange complexity and the MILZC method can successfully describe these changes.

千频交流电刺激在外周神经传导阻断中的作用

感觉、运动或自主神经系统的异常病理活动与疼痛和痉挛等多种神经机能障碍有关。千频交流电(kilohertz frequency alternating current,KHFAC)刺激是一种阻断异常病理活动在外周神经内传导的有效方法,它在缓解相关神经机能障碍方面具有临床应用潜力。KHFAC产生的神经传导阻断受千频信号波形和参数、阻断电极设置和位置以及神经纤维类型和直径等因素影响,具有快速性、可控性、可逆性、局部作用和副作用小的特点。但是,在产生完全传导阻断前,KHFAC首先在靶向神经上激活一簇高频初始放电,这种初始响应可能导致肌肉抽搐或疼痛感。同时,在撤去KHFAC后处于阻断状态的靶向神经需要经历一段时间才能恢复正常传导能力,这是该技术导致的后续效应。目前,关于KHFAC阻断神经传导的生物物理机制假说包括千频信号诱发K+通道激活和Na+通道失活。本文首先介绍了KHFAC技术的电生理实验研究方法和计算模型仿真方法,然后综述目前关于KHFAC作用下神经传导阻断的研究进展,重点论述初始响应特性及消除方法、传导阻断的后续效应、刺激波形和参数的影响、电极设置与位置的影响以及该技术潜在的临床应用,同时归纳KHFAC阻断神经传导的生物物理机制,最后对该技术未来的相关研究进行展望。

肝衰竭患者肝移植术后真菌感染情况及危险因素分析

目的探讨肝衰竭患者肝移植术后真菌感染的病原菌的种类、分布及感染发生的危险因素。方法选取自2020年4月至2023年12月空军军医大学第一附属医院肝胆外科收治的118例肝衰竭患者为研究对象,按肝移植术后是否发生真菌感染分为感染组(n=31)与未感染组(n=87)。统计肝移植术后真菌感染种类及分布,采用多因素Logistic回归模型分析肝衰竭患者肝移植术后发生真菌感染的危险因素。结果118例肝衰竭患者肝移植术后真菌感染发生率为26.3%(31/118)。31例患者经真菌培养共分离出6种共52株真菌,细菌种类以白色念珠菌占比最高,为57.7%(30/52);感染部位以呼吸道感染占比最高,为75.0%(39/52)。多因素Logistic回归模型显示,有创机械通气时间≥48 h、术中大量输血、使用抗生素时间≥2周是影响患者肝移植术后发生真菌感染的危险因素(P<0.05)。结论肝衰竭患者肝移植术后真菌感染好发于呼吸道,并以白色念珠菌为主,有创机械通气时间≥48 h、术中大量输血、使用抗生素时间≥2周是影响患者肝移植术后发生真菌感染的危险因素。

西安市新冠病毒疑似感染者的新冠肺炎防控知识、态度调查

目的分析西安市新冠病毒疑似感染者对新冠肺炎相关防控知识、防控态度及心理状态现状。方法随机筛查空军军医大学第一附属医院2021年6月—2022年1月隔离的300例疑似新冠病毒感染者作为研究对象,通过调查问卷了解其对新冠肺炎相关知识的态度行为水平、防护知识、心理问题及防疫相关知识获取途径。另选300名健康者作为正常参照组。结果疑似感染者对新冠肺炎的防控知识的行为维度、态度维度得分均低于正常参照组(P<0.05),知识维度得分组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。疑似感染者中对佩戴口罩和呼吸道传播知晓率分别为100.00%、97.55%,占比较高;对定时开窗保持空气流通、其他传播途径知晓率分别为31.12%、12.24%,占比较低。担心自己是否确诊、确诊后是否能够得到及时治疗所占比例最高,均为100.00%;疑似感染者躯体化、焦虑、恐惧及精神病性评分分别为1.54±0.41、1.58±0.43、1.39±0.38、1.48±0.49分,均低于正常参照组得分(P<0.05);强迫症状、人际关系敏感、抑郁、敌对、偏执与正常参照组差异无统计学意义(P>0.05);疑似感染者防疫相关知识获取途径中小视频平台占比最高,为75.87%,高于其他途径。结论新冠病毒疑似感染者均存在一定程度的防控知识缺乏、行为态度积极性降低及心理压力水平增高,应予以防控知识指导,同时制定针对性措施缓解其心理压力,促进其康复。