Deep brain implantable microelectrode arrays for detection and functional localization of the subthalamic nucleus in rats with Parkinson’s disease

The subthalamic nucleus(STN)is considered the best target for deep brain stimulation treatments of Parkinson’s disease(PD).It is difficult to localize the STN due to its small size and deep location.Multichannel microelectrode arrays(MEAs)can rapidly and precisely locate the STN,which is important for precise stimulation.In this paper,16-channel MEAs modified with multiwalled carbon nanotube/poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrene sulfonate)(MWCNT/PEDOT:PSS)nanocomposites were designed and fabricated,and the accurate and rapid identification of the STN in PD rats was performed using detection sites distributed at different brain depths.These results showed that nuclei in 6-hydroxydopamine hydrobromide(6-OHDA)-lesioned brains discharged more intensely than those in unlesioned brains.In addition,the MEA simultaneously acquired neural signals from both the STN and the upper or lower boundary nuclei of the STN.Moreover,higher values of spike firing rate,spike amplitude,local field potential(LFP)power,and beta oscillations were detected in the STN of the 6-OHDA-lesioned brain,and may therefore be biomarkers of STN localization.Compared with the STNs of unlesioned brains,the power spectral density of spikes and LFPs synchronously decreased in the delta band and increased in the beta band of 6-OHDA-lesioned brains.This may be a cause of sleep and motor disorders associated with PD.Overall,this work describes a new cellular-level localization and detection method and provides a tool for future studies of deep brain nuclei.

基于Moran’s I的多变量空间自相关研究与应用

针对传统空间Moran’s I只适用于分析单一变量的局限性,提出基于Moran’s I的多变量空间自相关性分析理论.首先,借助传统空间Moran’s I的向量定义,推导出适用于分析多变量空间自相关性的Moran’s I矩阵,并通过蒙特卡洛法模拟研究Moran’s I矩阵中元素的分布情况,结果显示:在样本量较小时,只有非主对角线上的元素服从正态分布,在样本量较大时,任一元素都服从正态分布.基于上述分布结论,可对Moran’s I矩阵中元素进行显著性检验.其次,当空间权重矩阵为正定矩阵时,证明Moran’s I矩阵服从Wishart分布.然后,根据Moran’s I矩阵的代数意义提出适用于多变量空间自相关理论的若干综合评价指标.最后,结合多维空气污染数据进行空间自相关分析.

The impact of spatial scale on local Moran's I clustering of annual fishing effort for Dosidicus gigas offshore Peru

The spatial scale(?shing grid) of ?sheries research af fects the observed spatial patterns of?sheries resources such as catch-per-unit-ef fort(CPUE) and ?shing ef fort. We examined the scale impact of high value(HH) clusters of the annual ?shing ef fort for Dosidicus gigas of fshore Peru from 2009 to 2012.For a multi-scale analysis, the original commercial ?shery data were tessellated to twelve spatial scales from 6′ to 72′ with an interval of 6′. Under these spatial scales, D. gigas clusters were identi?ed using the Anselin Local Moran's I. Statistics including the number of points, mean CPUE, standard deviation(SD),skewness, kurtosis, area and centroid were calculated for these HH clusters. We found that the z-score of global Moran's I and the number of points for HH clusters follow a power law scaling relationship from2009 to 2012. The mean ef fort and its SD also follow a power law scaling relationship from 2009 to 2012.The skewness follows a linear scaling relationship in 2010 and 2011 but ?uctuates with spatial scale in2009 and 2012; kurtosis follows a logarithmic scale relationship in 2009, 2011 and 2012 but a linear scale relationship in 2010. Cluster area follows a power law scaling relationship in 2010 and 2012, a linear scaling relationship in 2009, and a quadratic scaling relationship in 2011. Based on the peaks of Moran's I indices and the multi-scale analysis, we conclude that the optimum scales are 12′ in 2009 ? 2011 and 6′ in 2012, while the coarsest allowable scales are 48′ in 2009, 2010 and 2012, and 60′ in 2011. Our research provides the best spatial scales for conducting spatial analysis of this pelagic species, and provides a better understanding of scaling behavior for the ?shing ef fort of D. gigas in the of fshore Peruvian waters.

Cortico-striatal gamma oscillations are modulated by dopamine D3 receptors in dyskinetic rats

Long-term levodopa administration can lead to the development of levodopa-induced dyskinesia.Gamma oscillations are a widely recognized hallmark of abnormal neural electrical activity in levodopa-induced dyskinesia.Currently,studies have reported increased oscillation power in cases of levodopa-induced dyskinesia.However,little is known about how the other electrophysiological parameters of gamma oscillations are altered in levodopa-induced dyskinesia.Furthermore,the role of the dopamine D3 receptor,which is implicated in levodopa-induced dyskinesia,in movement disorder-related changes in neural oscillations is unclear.We found that the cortico-striatal functional connectivity of beta oscillations was enhanced in a model of Parkinson’s disease.Furthermore,levodopa application enhanced cortical gamma oscillations in cortico-striatal projections and cortical gamma aperiodic components,as well as bidirectional primary motor cortex(M1)↔dorsolateral striatum gamma flow.Administration of PD128907(a selective dopamine D3 receptor agonist)induced dyskinesia and excessive gamma oscillations with a bidirectional M1↔dorsolateral striatum flow.However,administration of PG01037(a selective dopamine D3 receptor antagonist)attenuated dyskinesia,suppressed gamma oscillations and cortical gamma aperiodic components,and decreased gamma causality in the M1→dorsolateral striatum direction.These findings suggest that the dopamine D3 receptor plays a role in dyskinesia-related oscillatory activity,and that it has potential as a therapeutic target for levodopa-induced dyskinesia.

基于B/S的高校学生缓考与课程重修管理系统设计与实现

针对高校学生缓考与课程重修统计审核效率低和数据错误率高等问题,研究分析了学生缓考与课程重修管理系统架构,利用B/S架构和SSM框架,应用Spring Security权限控制技术,结合MySQL数据库及Java开发语言,设计了具有高效、准确管理功能的学生缓考与课程重修Web管理系统,实现了学生缓考与课程重修申请、审核、下载以及审批统计与数据分析等功能。实践测试结果表明,系统运行稳定,管理功能全面,操作简单便捷,学生缓考与课程重修的申请与审核、审批统计与数据分析等信息准确,其功能达到了预期需求,为高校学生缓考与课程重修的信息化管理提供了借鉴。

结合均匀度理论和Moran’s I指数、广义G指数的景观格局全局自相关分析

以塔子沟林场为研究区域,以1997年8月28日和2009年8月25日两期Landsat TM遥感影像为主要数据源,辅助大量非遥感数据,借助ENVI 5.1、Arc GIS 10.3和Geoda095i等软件,将均匀度理论分析方法引入到景观格局空间相关分析中,对研究区域景观格局全局自相关进行了分析,并与Moran’s I、广义G指数的分析方法获得结论进行了对比。经计算,1997年的景观格局均匀度为0.320 7,介于景观均匀度置信区间[0.297 2,0.339 7],景观格局判定为随机分布,2009年的景观格局均匀度为0.288 3,小于下限值0.296 9,景观格局判定为聚集分布。1997年Moran’s I值为-0.11,景观格局判定为分散分布,2009年Moran’s I值为0.42,景观格局判定为聚集分布。1997年研究区域Z Score值为0.92,2009年研究区域Z Score值为2.06,根据景观格局判别可知,2009年研究区域景观格局呈现出明显的高值空间聚集(H-H聚集),即该期景观格局为聚集分布。结果表明3种分析方法得到的结论相同,即从1997—2009年的12年间,研究区域的格局状况由随机格局到聚集格局变化,说明将均匀度理论分析方法引入到景观格局空间相关分析中是可行的。

基于遥感和Moran’s I指数的水稻面积变化空间自相关性研究

本研究基于遥感影像获取了2011-2015年江苏省淮安区水稻面积,在乡镇区划和2 km规则网格的基础上,用Moran’s I指数分析了2011-2015年水稻逐年空间变化的相关关系,分析结果表明,淮安区水稻面积变化有聚集现象,2012年有4个聚集区,2013年有3个聚集区,2014年和2015年有6个聚集区;聚集区仅为乡镇行政区划单元的部分区域。

基于空间权重矩阵变化下Moran’s I检验研究

文章运用LEE的矩阵算法,推导出Moran’s I的期望和方差,然后在四类空间权重矩阵及三个空间计量模型下构建蒙特卡洛实验,并以拒绝频率为依据来检测Z检验效果,研究发现:不存在空间相关时,Z检验在各权重矩阵和空间计量模型下的拒绝频率非常接近标准值0.05,表明检验效果较稳健;在空间相关程度不高(￡0.2)时,空间计量模型和空间权重矩阵对Z检验有轻微影响;但在空间相关程度较高(30.4)时,空间模型对Z检验有一定程度的影响,但SAR与SEMAR无差别;而权重矩阵属性与空间单元个数对Z检验影响程度较大,且与空间相关程度有近似正比关系。

基于Moran′s I的菜地土壤属性空间分布格局分析

为探讨时空尺度下露天菜地及设施菜地种植模式对土壤属性空间分布格局的影响,采用Moran′s I空间分析方法,对安徽省肥东县2017年采集的375个表层土样数据、2016年的露天菜地数据及2019年的设施菜地数据之间的空间自相关性进行研究。结果表明:研究区内露天菜地种植时间越短,土壤全氮、速效钾的平均值越高,设施菜地种植时间越短,有机质、全氮、有效磷、速效钾、pH 5种土壤属性平均值越高。除速效钾外,露天蔬菜的土壤有机质、全氮、有效磷、pH指标值均低于设施菜地。距离城镇越近,土壤有机质、全氮含量和pH越高。两种菜地分布密度与有机质、全氮空间分布呈高高空间正相关,与有效磷和速效钾呈低高空间负相关,与pH在土壤中呈高低空间负相关。研究结果表明,两种菜地土壤属性指标值因受到种植时间与城镇距离因素的影响而差异明显。因经济利益驱动,设施菜地种植时间较短但土壤养分累积较快。菜地分布密度对土壤属性空间分布格局影响明显,菜地种植与土壤酸化、养分累积具有一定的相关性。通过Moran′s I空间分析,可实现对蔬菜生产区域的管理,为进一步分析土壤属性扩散演化机制提供参考。

图解Bootstrap方法用于空间相关性Moran检验的有效性

因为区域间经济收敛、外商直接投资和知识溢出等领域的空间经济计量研究依赖于空间关系的存在,所以进行空间相关性Moran’s I检验是关键。然而,已有空间相关性Moran’s I检验理论受到众多假设条件限制。利用"名义水平—实际水平"图和"名义水平—功效"图,解析非对称Wild Bootstrap方法用于空间相关性Moran’s I检验的有限样本性质,发现即使模型不满足经典的分布假设条件,与渐近检验相比,Bootstrap方法也能够有效地检验研究对象间的空间相关性。

我国省域人口安全水平的现状评价与空间相关性分析——基于GCPA模型和Moran’s I统计量

在建立人口安全水平评价指标体系的基础上,通过运用GPCA模型和基于Moran’s I统计量的全域空间关联的分析方法,对我国31个省域2005～2008年的人口安全水平现状及其空间相关性进行了动态综合评价。结果表明,近年来各地区之间的发展差距虽趋于缩小,但仍存在显著差异,不均衡发展的态势十分突出,且在空间分布上存在显著的自相关现象和集聚效应,省域人口安全状况的演化呈现出高度的空间稳定性。

中国工业环境效率的区域差异及其空间相关性分析——基于SBM—Undesirable模型和Moran's I统计量

本文采用SBM—Undesirable模型测度了中国30个省(市)2000—2010年的工业环境效率,并通过Moran's I统计量对其空间相关性进行了分析测算。结果表明,总体上,2000—2010年全国大部分省(市)工业环境效率值逐年下降;分区域来看,中部、西部和东北部地区工业环境效率普遍较低,且与东部沿海地区存在明显差距;从各省(市)来看,北京、上海、山东、广东、海南、黑龙江等6地区工业环境效率为1,而山西、四川、重庆、内蒙古等4地区工业环境效率均在0.3以下,工业发展与环境关系严重失衡。同时,本文研究也证实了中国各区域工业环境效率的演化呈现出高度的空间稳定性。因此,政府应根据区域间的空间差异性有针对性地制定区域协调发展政策,推进形成跨区域间良好的环境合作机制,才能达到经济发展与环境保护的双赢。

贵州金融产业集聚水平测度与评价——基于区位熵值和Moran’s Ⅰ值分析

金融资源的空间集聚已经成为金融业发展的一种趋势并成为推动区域经济高速发展并显著提升区域竞争力的重要引擎。本文首先对金融集聚概念进行界定并分析金融集聚特征,其次运用熵值法和Moran’sⅠ值分析区域金融集聚水平,再次从全国和西部视角分析贵州金融集聚现状,最后给出结论与相应启示。

基于随机灰度图的全局Moran’s I 指数的计算与分析

全局Moran’s I指数反映了空间邻近的区域单元属性值的相似程度。该文主要编程实现了基于各个方向距离的权重矩阵的全局Moran’s I指数的计算;并基于随机生成的灰度图像设计实验,通过不同属性值的替代和权重距离的变化计算和分析全局Moran’s I指数,验证其探测聚集性的敏感程度。

利用局部Moran's I_i统计量检验回归模型的残差之间的趋势性

局部Moran'sIi统计量是在检验空间的局部相关性时经常用到的一个统计量.本文基于正态变量二次型分布的理论,利用局部Moran'sIi统计量来检验经典线性回归模型的拟合残差之间的趋势性,并给出了计算检验p-值的精确方法与三阶矩χ2逼近方法.

Local Bifurcation of a Thin Rectangle Plate with the Friction Support Boundary

The dynamical equations of a thin rectangle plate subjected to the friction support boundary and its plane force are established in this paper. The local bifurcation of this system is investigated by using L S method and the singularity theory. The Z 2 bifurcation in non degenerate case is discussed. The local bifurcation diagrams of the unfolding parameters and the bifurcation response characters referred to the physical parameters of the system are obtained by numerical simulation. The results of the computer simulation are coincident with the theoretical analysis and experimental results.

基于改进YOLOX-S的轻量化煤矸石检测方法研究

目的 为了探索基于现有机器视觉煤矸石检测方法的模型参数量、计算量对检测速度和嵌入式设备的影响,方法 提出一种基于改进的无锚框YOLOX-S轻量化煤矸石检测模型。为使模型能提取更真实的煤矸石特征信息,收集分选现场煤矸石样本,保证实际环境下的煤矸石检测效果,适应实际生产环境。结合CSPNet,将输入的特征图分割成两个分支,实现更丰富的梯度组合,同时减少模型计算量;之后在其中一条分支使用Ghost轻量化卷积,通过少量常规卷积生成一组特征图,达到初次减少计算量和参数量的效果,然后在此特征图基础上经过简单线性变化操作,生成一组新的特征图,将两组特征图进行融合,降低对计算资源需求的同时,也达到了常规卷积相同的特征提取效果;引入LeakyReLU激活函数减弱模型梯度消失的影响,提取更深更多的特征信息;最后融合两个分支特征,保证较高的检测精度,提升模型检测速度。采用CIOU Loss(complete IOU loss)优化目标边界框回归损失函数,使模型回归损失收敛更快,提高模型目标定位能力。结果 与原模型相比,本文改进模型在保证较高的平均精度均值90.51%情况下,模型参数减少47%,计算量减少49%,检测速度达到50帧/s。结论 轻量化煤矸石检测模型使智能化煤矸石检测在实际生产环境中具有一定的应用前景。

基于Moran′s I的林分空间结构量化指标自相关分析

为了研究林分空间单元中对象木与相邻木之间在空间结构指标上的自相关性,分析对象林木与相邻木之间在空间中的逻辑关系。在大围山自然保护区、乌云界自然保护区及芦头林场等区域中设置了25块20m×20m的样地,构建了基于Voronoi图的林木空间单元,确定了每株对象林木的相邻木,并选取混交度、开阔比数、胸径大小比及竞争指数作为林木空间结构量化指标,计算了各指标的值,最后结合全局Moran′s I的基本原理构建了林分空间结构单元指标自相关性分析方案,对研究样地中的林分进行分析。结果表明,研究区域的林分为中度混交混交林,该区域的林木之间处于呈中拥挤状态,研究区域内的对象木和其空间单元内的相邻木胸径大小分布差异性较大,林木之间的竞争相对较强。从空间关系上看,研究区域内林木的混交度、开阔比数与其相邻木在空间上呈正相关,在逻辑上表现为聚集;林木的胸径大小比、竞争指数与其相邻木在空间上呈负相关,在逻辑上表现为离散。此外,调研区域中的林木在空间上与其相邻木的关系主要表现为竞争,林分中林木的混交度和竞争指数可能是导致其与周围相邻木存在负相关的主要空间指标。

基于Moran’s I的安徽省太湖县耕地质量时空格局分析

[目的]探究耕地质量时空格局演变规律,为各级土地管理部门进行耕地分区利用与保护提供决策依据,为提升耕地质量和优化土地空间布局提供参考。[方法]基于安徽省太湖县2008年及2018年耕地质量等级评价成果,以ArcGIS和GeoDa为平台,利用时间序列法和空间自相关分析等研究方法,分别从全局自相关和局部自相关两方面分析太湖县10 a跨度的耕地质量时空格局变异情况,划分制定4类分区管理方案:限制建设区、综合改良区、适度改良区和重点整治区,并有针对地提出符合实际情况的耕地管护措施。[结果]①2008—2018年,太湖县总耕地面积增加6474.45 hm^(2);②2008年及2018年全局自相关Moran’s I分别为:0.419478,0.288328,Z得分分别为:8.677693,5.527830;③在空间分布上太湖县耕地质量空间正相关类型多以“组团”聚类形式出现,负相关类型无明显集中区域。[结论]太湖县10 a时间跨度上耕地面积增加了6474.45 hm^(2),耕地资源的10 a平均变化率P=1.65%,耕地质量平均等级提升1.68等;在空间分布上呈显著空间自相关特征和空间聚集特征。

基于MRI影像组学构建PD-1/PD-L1抑制剂治疗dMMR/MSI-H直肠癌疗效的预测模型

目的:探讨MRI影像组学模型在程序性细胞死亡蛋白-1(PD-1)/程序性细胞死亡-配体1(PD-L1)抑制剂联合全程新辅助治疗(TNT)局部进展期直肠癌(LARC)的疗效预测价值。方法:收集河南中医药大学第一附属医院PD-1/PD-L1抑制剂联合TNT治疗的80例错配修复基因缺陷(dMMR)/微卫星高度不稳定(MSI-H)基因型中低位LARC患者的临床和影像资料。将入组患者按7∶3比例分为训练集和测试集,提取影像组学特征,从中筛选并构建影像组学模型。描绘影像组学模型的Rad-score与病理金标准之间的受试者工作特征(ROC)曲线,计算曲线下面积(AUC),并评价模型的诊断效能。采用决策曲线分析(DCA)计算风险阈值的范围,并评估临床获益情况。收集湖南省人民医院25例dMMR/MSI-H基因型LARC患者的影像资料作为外部验证集。结果:训练集、测试集及外部验证集三者之间的临床特征无统计学差异(P>0.05)。经过降维处理、t检验及一致性检验以及LASSO交叉验证后,筛选出一阶偏度特征和体积2个特征构建影像组学模型。训练集、测试集和外部验证集的影像组学预测模型ROC曲线的AUC、灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为0.920、97.1%、85.7%、91.9%、94.7%;0.885、80.0%、88.9%、92.3%、72.7%;0.875、87.5%、88.9%、93.3%、80.0%。DCA曲线显示,当风险阈值范围为0%~82%时,采用影像组学模型预测LARC患者为病理完全缓解(pCR)的获益大于将所有患者都视为pCR或者无病理完全缓解(npCR)。结论:基于MRI影像组学构建的dMMR/MSI-H型局部进展期直肠癌PD-1/PD-L1抑制剂联合全程新辅助放化疗疗效预测模型,有较大潜力为不同基因分型的直肠癌患者制定个体化治疗策略提供量化依据。