主成分回归对脑卒中发病与环境因素间关系的解析

脑卒中的诱发已经被证实与环境因素包括气温和湿度之间存在密切关系.对脑卒中的发病环境因素进行分析可以对脑卒中高危人群进行风险评估并及时采取干预措施,而平均气压、最高气压、最低气压、平均温度、最高温度、最低温度、平均相对湿度、最低相对湿度8个自变量之间的共线性使得用多元线性回归方法得到的回归方程的精度降低.运用主成分回归分析,对脑卒中发病人数与环境因素进行了深入解析,结合统计软件SPSS的分析结果,给出了计算主成分的正确表达式,并将主成分与发病人数进行多元线性回归,最终确定了脑卒中发病人数与8个环境因素间的数学模型.     

基于复杂网络构建与分析技术的语音响度差异神经处理机制研究

相关分析能够找出研究现象之间的依存关系、相关方向以及相关程度,可以发现大数据集里隐藏的关联网络.本文面向语音响度变化认知问题,提出“差异度”的概念,利用相关分析构建大脑功能的复杂网络,探索深层的神经处理机制与脑认知新规律.提出一种短时窗分析方法,构建不同认知阶段的脑网络;基于不同刺激下节点度的拓扑特征,构建基于差异度的脑地形图,实现脑区之间数据关系的可视化表达和动态演化过程表达.结果发现,前额叶、右额颞区和右后颞区分别在听觉处理的早期、中期和晚期对声音响度变化具有显著响应.研究表明脑复杂网络构建与分析技术可以成为研究神经处理机制与认知规律的有效工具.     

运动干预脑衰老：新进展与再认识

 随着人口老龄化的日益严峻，衰老及其带来的多种慢性疾病已成为亟待解决的社会问题。综述了脑衰老发病的复杂生物学机制，包括胶质细胞激活及炎症反应、氧化应激损伤、干细胞耗竭、DNA修复损伤、线粒体功能障碍等机制的研究进展；总结了近些年来运动与脑健康领域出现的新方法，包括表观遗传学、外泌体、肠道菌群、运动因子、异体共生、组学分析等的研究和应用；提出了运动干预脑衰老从基础到临床转化的可行性思考。     

基于感受野扩增和注意力机制的U-Net脑肿瘤MR图像分割

针对U-Net网络感受野受限以及信息丢失导致的分割精度低的问题,提出了一种基于感受野扩增和注意力机制的U-Net脑肿瘤MR图像分割算法.首先,在U-Net网络中引入感受野模块(receptive field block,RFB)来增大网络的感受野,解决了网络由于感受野受限带来的分割精度低的问题.此外在网络中引入有效的通道注意模块(efficient channel attention,ECA)来增加网络对有用特征的响应,抑制网络中的冗余特征.使用BraTS(the brain tumor image segmentation challenge)提供的脑肿瘤MR图像数据对本文算法进行测试,用Dice相似性系数等指标进行评价,结果显示在完整肿瘤、核心肿瘤以及增强肿瘤的Dice值分别可达到0.86、0.86、0.79.与U-Net模型以及其他的网络相比得到了提高.实验结果表明,本文提出的算法能够有效提升脑肿瘤分割的精度,具有良好的分割性能.     

运动促进大脑健康：来自行为和脑科学的证据

 从分子水平、细胞水平和器官水平机制（脑结构和功能）等方面总结了体育运动促进大脑健康的可能神经机制；结合实证研究进一步揭示了运动促进儿童和青少年大脑发育及延缓老年人认知衰退的行为和脑科学证据；建议应注重多学科交叉探讨运动促进大脑健康潜在机制的因果关系、构建多模态预测模型，基于关键性机制，针对不同人群制定个性化的最佳运动干预方案。未来可增加大样本纵向研究，为运动干预成为临床治疗相关疾病的辅助手段提供科学依据和实践指导。     

体育运动与孤独症康复：来自“脑智”视角下的证据

 从“脑”和“智”两个视角对体育运动与孤独症谱系障碍康复相关研究进行梳理，发现体育运动改善孤独症“智”主要表现为运动障碍、执行功能、学业成就、情绪行为和核心症状5个方面，体育运动改善孤独症“脑”主要表现为分子层面、细胞层面和系统层面3个方面，并在此基础上整合了体育运动与孤独症康复的多层面、多学科、较为完整的证据链。面向该研究发展趋势和孤独症患儿康复的现实需求，指出未来研究的3个主要方向：构建体育运动提升孤独症“脑智”的理论体系；建立孤独症“脑智”协同改善的运动干预模式；深入推进跨学科交叉研究。     

分布式多AUV协同搜索方法

针对水下协同搜索中存在通信延时、单个自主式水下航行器(autonomous underwater vehicle, AUV)易失效的问题, 提出一种采用分布式协同结构和滚动优化策略, 利用改进型头脑风暴优化(brain storm optimization, BSO)算法优化基于目标存在概率、环境不确定度、协调信息素的目标函数的新方法。仿真结果表明, 所提方法能实现避碰, 并在通信延时情况下仍有能力搜索到所有目标。通过仿真给出了所提方法关键参数的建议取值范围, 并验证了个别AUV在搜索过程中失效对总体搜索效果影响不大, 方法具有很强的实时性和鲁棒性。     

经颅多普勒超声在VA-ECMO患者脑血流动力学评估中的观察性研究

采用经颅多普勒超声（Transcranial Doppler Ultrasound，TCD）监测动脉静脉体外膜肺氧合（Venoarterial Extracorporeal Membrane Oxygenation，VA-ECMO）患者的脑血流动力学，分析其脑血流参数与血压、体外膜肺氧合（Extracorporeal Membrane Oxygenation，ECMO）流量变化的关系，以及脑血流动力学改变与患者神经系统并发症发生的关系，为指导临床治疗及判断早期预后提供依据。转机后对VA-ECMO患者进行双侧大脑中动脉（Middle Cerebral Arterys，MCA）血流监测，记录脑血流与平均动脉压（Mean Arterial Pressure，MAP）、ECMO流量情况，根据脉压差（Pulse Pressure，PP）是否大于10 mmHg分为两组，比较两组患者脑血流动力学情况及ECMO流量特点，以及脑血流改变与患者急性神经系统并发症发生的相关性。结果表明：PP≤10 mmHg组的VA-ECMO患者MAP低于PP>10 mmHg组[（59.44±15.54） mmHg vs （77.93±8.68） mmHg，P＝0.008]，其ECMO流量高于PP>10 mmHg组[（4.29±0.88） L/min vs （3.37±0.74） L/min，P＝0.041]，此时MCA的收缩期流速、平均流速、脑血流指数相较于PP>10 mmHg组下降，但差异无统计学意义。两组患者MCA舒张期流速无显著性差异。PP≤10 mmHg组患者右侧MCA搏动指数、阻力指数均低于PP>10 mmHg组，差异有统计学意义（P<0.05）。两组的神经系统并发症发生率差异无统计学意义(P>0.05）。心泵功能衰竭且脉压差低于10 mmHg的患者，提高VA-ECMO流量可维持其脑血流，利用TCD监测VA-ECMO患者脑血流变化并指导临床诊疗具有可行性。     

城市大脑发展成熟度的年龄评估模型

 城市大脑是21世纪以来互联网从网状向类脑架构演化并与智慧城市建设结合的产物。通过对比生物脑的发育过程，建立了城市大脑发展成熟度的年龄评估模型。评估模型通过城市大脑的统一规划范围确定年龄段，按照乡镇/区县对应0~5岁（幼童级）、城市对应6~11岁（儿童级）、省级对应12~17岁（少年级）、国家对应18~23岁（青年级）、世界对应成年24~29岁（成人级）进行划分；从问题解决、数字神经元、云反射弧、性价比、安全性、整体性6个方面对建设质量进行评估；评估值换算成年龄增量后，与所处年龄段的最小值相加，从而形成城市大脑的发育年龄。     

传统身心调节技术促进大脑健康的科学基础与实践应用

 身心调节技术是一种整合心理训练和有氧运动的综合性干预技术，能够促进身心健康，改善临床症状。从传统文化的视角，梳理了太极拳、健身气功等身心调节技术在改变与人脑认知和情绪相关的脑区或大脑网络中的作用，介绍了健康中国战略背景下该技术的应用前景，并提出了未来研究方向。