一部颇有学术造诣的力作——《大鼠肝再生的功能基因组学研究》书评

2009年底,中国高等教育出版社出版的《大鼠肝再生的功能基因组学研究》专著,分上、中、下3册,总计530多万字,汇总了大鼠再生肝及包括肝细胞、胆管上皮细胞、卵圆细胞、星形细胞、窦内皮细胞、库普弗细胞、陷窝细胞、树突状细胞等8种细胞在内的肝再生基因组学研究结果,证实8 124个基因与大鼠肝再生相关.本书资料系统、翔实、丰富,有助于了解(肝)再生的复杂性,也有助于经济、高效、有针对性地开展相关研究,是从事再生生物学和再生医学等研究不可多得的工具书和参考书.     

c-fos蛋白在单眼斜视性弱视成年大鼠视皮质神经元的表达

目的:观察视觉发育可塑期后(P120)单眼斜视(monocular strabismus,MS)大鼠视皮质神经元c-fos蛋白表达的情况,探讨斜视性弱视模型成年大鼠视皮质内视觉可塑性存留状态的差异,为临床防治大龄儿童斜视性弱视提供参考依据。方法:13日龄(P13)SD大鼠共16只,随机分为正常组(N)和单眼斜视组(MS),对视觉发育关键期13日龄(Postnatal,P13)前的幼龄大鼠制作单眼斜视动物模型。斜视组45日龄(P45)做F-VEP(flash visual evokedpotential,闪光视觉诱发电位,F-VEP)检测确立弱视模型,斜视组100日龄(P100)取材,取材前经黑箱饲养24 h,曝光0.5 h处理后灌注固定切取两组大鼠脑组织视皮质,应用免疫组化染色比较MS组与正常大鼠视皮质光刺激诱导c-fos蛋白表达的阳性神经元的差异。结果:①P45MS组大鼠术眼与对侧健眼及正常组F-VEP结果比较:N1P1、P1N2波振幅在术眼表现较大幅下降,差异有统计学意义(P0.05);②MS组视皮质17区(OclM、OclB区)Ⅱ~Ⅲ层c-fos蛋白免疫阳性神经元密度高于正常组。结论:视觉发育关键期(P13)内的视觉紊乱(MS)可导致大鼠发生弱视;单眼斜视成年大鼠视皮质神经元经光刺激诱导c-fos蛋白表达增加,提示单眼斜视性弱视成年大鼠视皮质内存留一定程度视觉可塑性。     

基于生态环境和阶段结构的SIQR传染病模型的全局稳定性

根据传染病动力学原理建立了一类基于生态环境和阶段结构的SIQR传染病模型,将种群分为成年和幼年两个阶段,而且病毒仅在成年种群传播,而成年种群中的易感群体和幼年种群中接近于成年的活跃群体采取控制策略使之隔离于染病区。利用常微分方程定性与稳定性方法,分析了模型有界性和非负平衡点的存在性,通过构造适当的Lyapunov函数和极限系统理论,获得了平凡平衡点、无病平衡点和地方病平衡点全局渐近稳定的充分条件。研究结果表明:当基本再生数小于等于1时,所有种群趋于灭绝;当基本再生数大于1并满足一定条件时,病毒将被清除;当病毒主导再生数大于1并满足一定条件时,病毒持续流行并将成为一种地方病。     

同源盒基因Lhx4在成年大鼠外周神经损伤后的表达变化研究

为探讨作为发育基因之一的LIM同源盒基因是否参与调控成年动物神经损伤修复过程,研究利用坐骨神经夹伤的外周神经损伤模型,采用RT-PCR方法并将其产物进行高效液相色谱分析,相对定量分析同源盒Lhx4基因在成年大鼠脊髓腹侧运动神经元中不同损伤时相的表达变化;应用原位杂交方法进一步检测坐骨神经夹伤后Lhx4mRNA在损伤及对照侧脊髓运动神经元的表达.结果显示,成年大鼠在坐骨神经夹伤3d,7d后,损伤侧脊髓运动神经元中Lhx4mRNA表达量比对照侧明显增高,此结果亦被原位杂交实验证实.以上结果提示,作为一类重要的转录因子,LIM同源盒基因家族中的Lhx4基因可能在成年动物外周运动神经元损伤后的轴突再生和神经功能重建中起调控作用.     

胰岛素样生长因子-2对大鼠坐骨神经横断性损伤后再生修复的影响

目的 探讨胰岛素样生长因子-2(IGF-2)对大鼠坐骨神经横断性损伤后再生修复的影响.方法 构建大鼠右侧坐骨神经横断损伤模型,并行手术修复损伤.将40只Wistar雄性成年大鼠随机分为空白组、生理盐水组、IGF-2组、地塞米松组,术后2、4、6、8、12周分别采用足印实验检测坐骨神经功能指数;术后12周进行大鼠手术侧肌...     

大鼠杏仁核在条件性恐惧视觉建立过程中的集群编码研究

研究了大鼠在条件性恐惧视觉建立过程中杏仁核对恐惧视觉信息的编码。首先,设计两种不同拓扑结构("十"和"O")图形,利用巴普洛夫条件反射原理建立大鼠条件性恐惧视觉联结,采用多通道神经信号采集系统采集恐惧视觉建立过程中的杏仁核神经元集群响应信号。然后,对神经元响应信号进行有效响应区间的自适应选取,分别采用神经元集群发放频率和集群熵研究条件性恐惧视觉建立的不同阶段杏仁核的集群编码,发现神经元集群在条件性恐惧建立后发放率、熵均有显著增加。最后,采用支持向量机构建条件性恐惧建立过程中不同恐惧水平的分类模型,验证两种编码的效果。结果表明集群熵编码包含更多的非线性信息和时空整合信息,能更有效地实现恐惧视觉建立过程中视觉信息的"恐惧"水平的表征,由此推测大鼠杏仁核神经核团是以集群的方式对恐惧信息进行编码的。     

具有阶段结构的SEI传染病模型的全局分析

建立和研究了一类具有幼年和成年两个阶段结构的SEI传染病模型,通过分析平衡点的特征方程,讨论了平衡点的局部稳定性.得到了基本再生数是传染病最终消除或成为地方病的阀值,当基本再生数小于1时,无病平衡点为全局稳定的,传染病最终消除,否则系统将一致持续生存.     

成人神经干细胞的起源、功能和应用的探讨

相当长时间以来,人们认为成年大脑的再生能力非常有限.现在研究发现神经再生是成年哺乳动物中枢神经系统中普遍存在的现象,妊娠也可以影响成年神经细胞再生.在成年大脑中存在着神经干细胞聚焦区,这些成年神经干细胞对于成年神经再生具有重要意义.由成年神经干细胞生成的新生神经元具有电生理功能,不仅能够对损伤的大脑进行修复,而且可能参与记忆和学习等高级神经功能.目前已有成人神经干细胞自体移植治疗脑损伤的初步临床研究.     

大鼠基底外侧杏仁核对恐惧视觉信息的编码分析

研究大鼠在条件性恐惧视觉建立过程中基底外侧杏仁核(basal lateral amygdala, BLA)如何对恐惧视觉信息进行神经元响应特征编码分析。通过对实验Long-Evans(LE)大鼠进行电极植入手术,采用巴普洛夫原理设计基于自然图像的恐惧训练实验范式;用多通道信号采集系统采集训练前、后BLA脑区3种不同属性图片刺激时的锋电位(Spike)神经信号,并且分别根据发放率编码和信息熵编码方法对所提取Spike信号进行编码分析;最后,采用朴素贝叶斯分类器对图片属性进行分类解码判断,研究大鼠BLA区对恐惧视觉信息进行神经编码的机制。结果表明,恐惧训练后Spike发放率和信息熵均有明显增加,解码正确率为恐惧94%、非恐惧93%。说明恐惧视觉信息能够激活大鼠BLA脑区的神经元响应,朴素贝叶斯分类器可以实现对神经元集群响应的分类解码,且对恐惧信息解码效果更好。     

基于Arduino 模块化机器人视觉系统的研究与设计

基于视觉系统的移动机器人是近年来机器人研究领域的热点,机器人视觉在自动化生产中也变得越来越重要.本文以移动机器人为载体,重点研究并设计了一套移动机器人视觉系统,以视觉系统在移动机器人中的应用为主线,简单介绍了视觉系统中摄像机标定,着重阐述视觉系统对目标的识别与定位以及视觉系统在移动机器人的应用.文中所设计的移动机器人采用Arduino MEGA2560单片机作为主控芯片,负责测距传感器数据采集、定位传感器位置确定、视觉系统伺服控制、驱动电机以及驱动舵机转向等.试验验证移动机器人能准确的运动到目标物体位置,很好的完成既定的任务,移动机器人的视觉系统有效可靠.     

一种用于除湿溶液的新型太阳能耦合再生系统

为了提高太阳能溶液再生系统的运行可靠性,提出了一种用于溶液除湿空调系统的新型太阳能溶液耦合再生系统.分析了该系统的工作原理,建立了该系统的耗能模型,并与传统太阳能溶液热再生系统进行了对比研究.研究结果表明,在2种运行模式下,太阳能耦合再生系统与太阳能热再生系统相比具有较大的节能优势.在太阳能耦合再生系统运行模式下,太阳能集热/再生器出口处溶液浓度对太阳能耦合再生系统耗能的影响最大.在系统设计过程中,应将太阳能集热/再生器出口处溶液浓度设计得尽可能小.此外,太阳能集热/再生器的再生效率对太阳能耦合再生系统的耗能也有较大的影响.     

一种基于物联网的视觉系统设计

视觉系统主要是对运动物体或目标的检测和识别,如校园、交通、家庭等。该文主要是针对一种基于物联网的视觉系统采用模块化方法进行设计研究,并根据各个模块之间的逻辑工作顺序确定研究顺序。整体设计中,主要分为两大部分,一类是针对视觉系统的算法研究,另一类是系统硬件平台的设计研究。     

大鼠再生肝8种细胞的一碳代谢相关基因转录谱研究

为了解大鼠肝再生中8种肝脏细胞的一碳代谢相关基因转录谱及其预示的代谢活动,分离大鼠再生肝的8种细胞,检测它们的一碳代谢相关基因表达变化,分析其表达模式及预示的生理活动.结果表明,肝星形细胞的甲硫氨酸转化为S-腺苷甲硫氨酸活动在肝再生启动阶段增强.胆管上皮细胞的S-腺苷甲硫氨酸转化为S-腺苷高半胱氨酸、N5-甲基四氢叶酸将甲基转移给甲硫氨酸活动在进展阶段增强.肝细胞、陷窝细胞、树突状细胞的聚谷氨酸水解、四氢叶酸与N5-甲酰基四氢叶酸相互转化在肝再生3个阶段增强.结论:大鼠肝再生与一碳代谢相关.     

大鼠海马发育过程中突触蛋白-Ⅰ和生长相关蛋白-43 mRNA的表达

目的:探讨大鼠海马突触蛋白和生长相关蛋白-43 mRNA的表达,了解神经元的发育。方法:采用RT-PCR方法检测大鼠发育不同阶段突触蛋白和生长相关蛋白-43 mRNA量的变化。结果:RT-PCR产物电泳后在731 bp、984 bp、324 bp处出现清晰的电泳条带,实际扩增长度与设计长度相吻合,未出现与DNA相同的杂带。内参照β-actin的PCR产物电泳条带在孕期、新生和成年时亮度均一。突触蛋白的PCR产物电泳条带以成年大鼠表达最强,胎鼠次之,新生大鼠较弱。生长相关蛋白-43的PCR产物电泳条带以新生鼠亮度最强,胎鼠次之,成年大鼠最暗。结论:大鼠海马在新生期处在轴突生长旺盛的时期,而在胚胎期和成年期是突触形成和建立的主要阶段。     

RT-PCR法检测大鼠组织中GLUT8基因表达特异性

采用半定量RT_PCR技术检测青春前期和成年大鼠的主要组织中GLUT8基因mRNA表达水平.实验结果显示,葡萄糖转运蛋白GLUT8基因在成年和青春前期大鼠的睾丸组织中都有高度表达,在心脏和肾脏组织中有少量表达,在肝、脾等组织中的表达是微量的;在成年大鼠睾丸组织中,Leydig细胞、睾丸生精细胞以及附睾的精子细胞中GLUT8基因都有大量的表达,其中以在Leydig细胞中的表达最丰富,而且GLUT8基因在睾丸生精细胞中的表达水平高于附睾的精子细胞.结果说明GLUT8蛋白主要分布在大鼠睾丸组织中,并且主要在Leydig细胞和精子细胞中参与葡萄糖转运和能量代谢与供应.     

大鼠坐骨神经切断后经皮低频高强度电刺激相应脊髓节段中GAP-43表达的变化

目的探讨成年Wister大鼠在坐骨神经切断后GAP-43于相应脊髓节段前角运动神经元内的表达变化.方法选取健康成年雄性Wister大鼠60只,将坐骨神经切断,随机分为实验组和对照组,实验组给予经皮低频高强度电刺激,分别于术后1,2,4,8,12,16周处死,取其L4~L6脊髓,利用免疫组织化学技术检测GAP-43在相应脊髓节段中的表达变化,并利用影像分析系统进行统计学分析.结果对照组:1周时前角细胞胞体内GAP-43有明显表达,4周时达到高峰,5~8周时逐渐下调,9~16周时GAP-43在前角细胞胞体内中仍有少量表达,并呈弱阳性.实验组:1周时前角细胞胞体内GAP-43有明显表达,2周时达到高峰,且在4~16周时在神经元中仍有表达,并呈阳性.结论坐骨神经切断可导致成年大鼠相应脊髓节段中前角运动神经元GAP-43表达明显增加,可证明在周围神经损伤后神经元的再生能力增强,但时效很短.而给予低频高强度电刺激疗法后,GAP-43的表达在时长和量上都有明显增加.     

视觉系统的自控阻断特性及模拟

人类的视觉系统物理模拟是一个特别困难和复杂的问题,但很有必要从一切方面来研究。作者将控制原理的一般理论应用到视觉系统中,建立了视觉系统的自控阻断矩阵方程这一数学模型,并用晶体管电压反馈使其饱和来模拟真实系统处在思维活动的状态。在视觉系统自控阻断特性的物理模拟中,这是最简单而实用的物理模型。     

不同发育阶段社会隔离对成年大鼠潜伏抑制的影响

观察青春期和成年早期社会隔离对不同发育阶段大鼠的潜伏抑制的影响,并进一步探讨其神经机制.实验1: 雄性Wistar大鼠在PND38-51天被给予2周的社会隔离,然后分别在PND52天及恢复2周群居后的PND66天,即青春期和成年早期,测定潜伏抑制;实验2: 雄性Wistar大鼠在PND58-71天被给予2周的社会隔离,然后分别在PND72天及恢复2周群居后的PND86天,测定潜伏抑制;实验3: 利用实验1的社会隔离模式,然后在PND52天及PND66天测定其伏隔核的多巴胺水平.实验发现: 1) 青春期社会隔离不影响青春期大鼠的潜伏抑制及伏隔核多巴胺水平,但能诱发成年早期大鼠的潜伏抑制缺失及伏隔核内多巴胺水平的提高;2) 成年早期的社会隔离不影响大鼠的潜伏抑制.实验结果表明: 与成年早期社会隔离相比,青春期社会隔离能诱发大鼠的潜伏抑制缺失,且此行为异常直至成年期后才表现出来,伏隔核的多巴胺可能和参与这一过程的神经机制相关.     

计算机视觉检测技术的发展及应用研究

图像分割是图像处理与计算机视觉的基本问题之一，本文就图像分割的具体内容及常见的图像分割方法进行了综述。介绍了计算机视觉技术的研究内容、研究方法，说明了计算机视觉技术在图像采集系统、立体视觉测量系统、汽车车身视觉检测系统及逆向工程中的典型应用，分析了计算机视觉技术发展过程中存在的问题。     

双目立体视觉系统设计

双目立体视觉是一种对目标点进行准确快速定位行之有效的方法,通过对双目立体视觉系统标定、立体匹配等关键技术的研究,设计开发了一种可以广泛应用的双目立体视觉系统。该系统采用了两种匹配算法,分别采用传统上基于极线约束的特征点灰度相关匹配算法和基于SIFT(Scale Invariant FeatureTransform)特征描述子的改进匹配算法实现。在实现双目立体视觉系统的目标点定位基础上,进行了两种匹配算法的性能比较和分析。实验表明该双目视觉系统设计具有良好的实用价值。