Advanced Technology in Neuroscience (《神经科学前沿技术》) 第一卷第一期成功发布!

摘要:The applications of spinal cord stimulation in diseases with motor disorders, pain, and cognitive disturbance: a review

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EDITORIAL

The importance of advancing technology in the better understanding of brain structure and function

先进技术在更好理解大脑结构和功能中的重要性

Mitrofanis, John

Advanced Technology in Neuroscience. 1(1):1, September 2024.

引用本文:Mitrofanis J. The importance of advancing technology in the better understanding of brain structure and function. Adv Technol Neurosci. 2024;1(1):1.

获取全文:https://journals.lww.com/atn/fulltext/2024/09000/the_importance_of_advancing_technology_in_the.1.aspx

Review

The applications of spinal cord stimulation in diseases with motor disorders, pain, and cognitive disturbance: a review

脊髓刺激技术在运动障碍、疼痛和认知障碍疾病中的应用:叙述性综述

Shang, Pei; Wen, Linxin; Zheng, Ruoyi; Cheng, Ruogu; Gao, Ye; Wen, Muzi; Lin, Mingkai

Advanced Technology in Neuroscience. 1(1):2-17, September 2024.

摘要

脊髓刺激于1967年首次应用于止痛,是一种侵入性神经调控,具有刺激的靶向传递和神经活动的敏感性。基于疼痛的门控理论和多项研究,脊髓刺激在运动恢复、疼痛缓解以及感觉和认知恢复方面是可行的。考虑到运动障碍和疼痛是多种疾病的并发症,应促进脊髓刺激系统的类别、应用和技术操作的多种应用。此次综述阐明了脊髓刺激在恢复带状疱疹后神经痛、帕金森病和多系统萎缩等运动障碍中的重要作用,还关注脊髓刺激与新兴技术的结合,旨在探索潜在的靶点和定制治疗方法。脊髓刺激可通过调节局部免疫反应,从而改变神经系统疾病的发展。将脊髓刺激和新兴技术的结合有助于探索潜在的靶点和新的治疗方法。考虑到未来医学发展的趋势,需要对脊髓刺激系统进行改进,如减少伤口的大小,以及降低脊髓刺激系统的费用,以确保在竞争激烈的神经治疗技术领域中占有一席之地。

引用本文:Shang P, Wen L, Zheng R, Cheng R, Gao Y, Wen M, Lin M. The applications of spinal cord stimulation in diseases with motor disorders, pain, and cognitive disturbance. Adv Technol Neurosci. 2024;1(1):2-17.

获取全文:https://journals.lww.com/atn/fulltext/2024/09000/the_applications_of_spinal_cord_stimulation_in.2.aspx

Noninvasive neurostimulation promotes working memory performance in older adults: a systematic review

非侵入性神经刺激技术可提高老年人工作记忆的表现:系统综述

Wang, Xiaona; Yang, Guochun; Gan, Shuoqiu

Advanced Technology in Neuroscience. 1(1):18-31, September 2024.

摘要

工作记忆是高级认知功能的核心组成部分。老年人认知能力下降的一个重要的特征就是工作记忆受损,也也可在临床中观察到。近年来,非侵入性神经刺激技术因其能增强认知功能而受到广泛的关注,特别是对老年人群。此次综述重点介绍多种用于增强老年人工作记忆的非侵入性神经刺激技术。结果表明,经颅电刺激,特别是经颅交流电刺激和经颅直流电刺激,可显著提高健康老年人的工作记忆能力。经颅直流电刺激结合认知训练除可提高工作记忆表现外,还能改善相关脑区之间的功能连接。经颅随机噪声刺激、经颅磁刺激和经颅光生物调节也显示出改善工作记忆的潜力。未来还需进一步探索神经机制,并优化刺激参数。此外,经颅聚焦超声等新兴技术可能为增强老年人工作记忆提供有前景的解决方案。

引用本文:Wang X, Yang G, Gan S. Noninvasive neurostimulation promotes working memory performance in older adults: a systematic review. Adv Technol Neurosci. 2024;1(1):18-31.

获取全文:https://journals.lww.com/atn/fulltext/2024/09000/noninvasive_neurostimulation_promotes_working.3.aspx

Recent advances in biomaterial design for nerve guidance conduits: a narrative review

神经导管生物材料设计的最新进展:叙述性综述

Amalakanti, Sridhar; Mulpuri, Rajendra Prasad; Avula, Vijaya Chandra Reddy

Advanced Technology in Neuroscience. 1(1):32-42, September 2024.

摘要

开发用于神经引导导管的生物材料方面已取得重大的进展,探索了壳聚糖、胶原蛋白和丝绸等天然聚合物以及硅胶、聚乳酸、聚己内酯和聚L乳酸等合成物。每种材料都有不同的优点,因此需要进一步研究以进行改进。已创建了多种导管设计,包括中空/无孔、多孔、沟槽、多通道和纤维/水凝胶填充导管。多通道和有序纤维设计在提供有效的地形线索指导轴突形成成效显著。各种制造方法,从溶剂铸造到三维打印(如电流体动力喷射和数字光处理),都可以构建支架。实验室(体外)和活体动物(体内)实验的积极结果表明,基于生物材料的导管在连接神经缺损和促进神经再生方面的有效性。然而,研究主要仍处于临床前阶段,仍面临着机械特性不足和缺乏生物信号等挑战。解决这些制约因素需要材料改进和生物功能引入。未来可能开发纳米复合生物材料、干细胞、神经营养因子控制释放以及电刺激和光刺激集成的智能导管。在临床转化前,全面的临床前验证是至关重要的,进一步的研究对于充分利用生物材料作为神经自体移植物也是十分的重要,且多学科合作取得进展的关键。此次综述旨在全面总结修复周围神经损伤的基于生物材料的神经导管的最新进展、前沿研究空白以及未来前景。

引用本文:Amalakanti S, Mulpuri RP, Avula VCR. Recent advances in biomaterial design for nerve guidance conduits: a narrative review. Adv Technol Neurosci. 2024;1(1):32-42.

获取全文:https://journals.lww.com/atn/fulltext/2024/09000/recent_advances_in_biomaterial_design_for_nerve.4.aspx

Application and progress of bionic scaffolds in nerve repair: a narrative review

仿生支架技术在神经损伤修复中的应用及进展:叙述性综述

Fang, Jiaqi; Nan, Liping; Song, Kaihang; Weng, Zhijie; Shan, Junkuan; Shahin, Victor; Liu, Junjian; Qian, Yun

Advanced Technology in Neuroscience. 1(1):43-50, September 2024.

摘要

神经损伤可导致严重损害和潜在的永久性残疾,给患者及其家庭带来巨大的身体、心理和经济负担。尽管手术修复技术不断进步,但神经功能的恢复效果仍不尽如人意。目前损伤神经在恢复功能方面的疗效极为有限,这凸显了开发创新治疗方法的必要性。近年来,仿生学已成为一个前景广阔的医学领域,尤其是在神经损伤的治疗和康复方面。因此,此次综述回顾了仿生技术在神经损伤治疗领域的应用进展,包括仿生神经支架、神经再生材料和神经调控技术,继而深入探讨了这些技术如何促进神经组织的修复和功能恢复,以及其在临床应用中遇到的挑战和未来的发展方向。此外,文章还关注仿生技术与现有治疗策略的融合,并讨论了跨学科合作促进神经损伤治疗创新的潜力。文章提出将仿生学与传统方法协同治疗神经损伤,将有助于提高神经修复和康复过程的疗效

引用本文:Fang J, Nan L, Song K, Weng Z, Shan J, Shahin V, Liu J, Qian Y. Application and progress of bionic scaffolds in nerve repair: a narrative review. Adv Technol Neurosci. 2024;1(1):43-50.

获取全文:https://journals.lww.com/atn/fulltext/2024/09000/application_and_progress_of_bionic_scaffolds_in.5.aspx

Electromagnetic-responsive targeted delivery scaffold technology has better potential to repair injured peripheral nerves: a narrative review

电磁响应靶向递送支架技术具有修复损伤周围神经更好的潜力:叙述性综述

Chen, Yutong; Xu, Yan; Ramakrishna, Seeram

Advanced Technology in Neuroscience. 1(1):51-71, September 2024.

摘要

长距离缺损的周围神经损伤已成为临床上一个紧迫的挑战。随着生物工程、纳米技术和增材制造技术的发展,生物制剂输送系统在治疗周围神经损伤方面逐渐显示出巨大的潜力。一般生物制剂递送系统的主要问题是生物制剂装载能力与生物制剂释放速率呈正相关,更难实现高生物制剂装载支架的长期稳定释放,因此无法对周围神经损伤部位进行全周期靶向治疗。为解决这些问题,本篇综述讨论了常见神经营养因子、生物电信号和生物磁信号修复周围神经损伤的机制。此外总结了电生理活性和磁响应材料对周围神经损伤具有显著修复能力的机制,并从不同结构维度概述了修复周围神经损伤的生物制剂递送机制。最后得出,电磁响应靶向递送支架(四维支架)具有良好的周围神经修复能力,对周围神经损伤靶向治疗的临床应用具有指导意义。

引用本文:Chen Y, Xu Y, Ramakrishna S. Electromagnetic-responsive targeted delivery scaffold technology has better potential to repair injured peripheral nerves: a narrative review. Adv Technol Neurosci. 2024;1(1):51-71.

获取全文:https://journals.lww.com/atn/fulltext/2024/09000/electromagnetic_responsive_targeted_delivery.6.aspx

Advanced technologies applied to physical exercise for dementia and Alzheimer’s disease management: a narrative review

应用于痴呆和阿尔茨海默病管理体育锻炼的先进技术:叙述性综述

Sortino, Martina; Amato, Alessandra; Musumeci, Giuseppe

Advanced Technology in Neuroscience. 1(1):72-85, September 2024.

摘要

阿尔茨海默病和其他形式痴呆症的发病率正随着总预期寿命的延长而增加,这给整个医疗保健系统带来了严峻的挑战。体育锻炼等非药物疗法因其改善认知和运动功能的潜力而广受欢迎,尤其是在痴呆症的发病率预计将随着预期寿命的延长而增加的情况下。此叙述性综述旨在描述影响痴呆和阿尔茨海默病患者进行体育锻炼的问题,重点描述促进体育锻炼的策略,如使用支持性技术。具体来说,综述的中心部分介绍了迄今为止所有利用技术促进阿尔茨海默氏症和痴呆症患者锻炼的科学研究。此综述指出,迄今为止所使用的技术包括视频体育游戏、虚拟界面、惯性传感器和虚拟骑行体验,这些技术已被证明在平衡、生活质量、身体表现、跌倒风险、力量和虚弱评估方面具有功效。然而,运动方案的同质性较低,这表明技术可以成为促进痴呆症患者积极生活方式的安全有效的工具,但还需要进一步研究,以最大限度地提高其实用性和可及性。未来的研究可以致力于调查在频率、强度、时间和类型方面的具体特征,这些特征是在技术支持下进行的体育锻炼对阿尔茨海默氏症患者有效所必须具备的。

引用本文:Sortino M, Amato A, Musumeci G. Advanced technologies applied to physical exercise for dementia and Alzheimer’s disease management: a narrative review. Adv Technol Neurosci. 2024;1(1):72-85.

获取全文:https://journals.lww.com/atn/fulltext/2024/09000/advanced_technologies_applied_to_physical_exercise.7.aspx

Neuroimaging and electrophysiology techniques unveiling the mystery of disorders of consciousness: a narrative review

神经成像和电生理学技术揭开意识障碍的神秘面纱:叙述性综述

Wang, Qijun; Huang, Ying; Meng, Xiangqiang; Feng, Zhen; Bai, Yang

Advanced Technology in Neuroscience. 1(1):86-104, September 2024.

摘要

意识障碍的诊断和预后对临床提出了挑战,因为人类意识仍然是一个神秘而未知的现象。科学家和临床医生正在利用神经成像和电生理学的证据,探索人类意识的生物学和病理机制。他们试图为意识受损和恢复的神经基础提供新的见解。这些发现在一定程度上提高了意识障碍的临床诊断和预后的准确性。然而,这些内容仍然没有明确整理。在此,我们基于神经成像(包括正电子发射断层扫描、功能性磁共振成像和功能性近红外光谱)和电生理学(自发性脑电图、事件相关电位、脑-机接口和经颅磁刺激诱发的脑电图)研究及其与意识障碍相关临床实践的关系,对现有知识进行结构化。我们的目标是促进这些研究成果在意识障碍患者临床管理中的应用。

引用本文:Wang Q, Huang Y, Meng X, Feng Z, Bai Y. Neuroimaging and electrophysiology techniques unveiling the mystery of disorders of consciousness: a narrative review. Adv Technol Neurosci. 2024;1(1):86-104.

获取全文:https://journals.lww.com/atn/fulltext/2024/09000/neuroimaging_and_electrophysiology_techniques.8.aspx

Applications of fractal analysis techniques in magnetic resonance imaging and computed tomography for stroke diagnosis and stroke-related brain damage: a narrative review

磁共振成像和计算机断层扫描中的分形分析技术在脑卒中诊断和脑卒中相关脑损伤中的应用:叙述性综述

Maryenko, Nataliia I.

Advanced Technology in Neuroscience. 1(1):105-122, September 2024.

摘要

分形分析技术已成为数学分析中一种新颖而有前途的方法,为神经影像学的各个领域提供了宝贵的见解。分形分析技术可以定量描述复杂的几何结构,而传统的基于欧几里得几何的形态计量方法无法充分描述这些结构。此综述概述了神经影像分形分析技术的原理、特点和主要应用,重点介绍其在利用核磁共振成像和计算机断层扫描数据诊断脑卒中方面的应用和前景。在脑卒中研究中,分形分析技术被用来描述脑组织、病灶和血管网络的特征,提供重要的诊断和预后信息。研究人员已将分形分析技术应用于缺血性脑卒中导致的脑部病变,对病变形状进行几何分析,显示其诊断和预后价值。分形特性已被用于研究病变、健康组织和半暗带的纹理,这对确定脑组织损伤的存在和边界至关重要。此外,对脑出血的分形分析表明,出血的几何形状与预后和存活率相关。这种方法可以评估脑卒中后患者的皮质和白质构型,突出显示大脑重塑和代偿性变化。事实证明,分形分析技术还能有效检测短暂性脑缺血发作时大脑结构的形态变化。此外,对脑血管进行分形分析还发现了与缺血性脑卒中和出血有关的变化。总之,核磁共振成像和计算机断层扫描中的分形分析技术是一种信息量大、灵敏度高的成像方法,随着其进一步发展,可显著改善基于神经影像数据的脑卒中诊断和预后。

引用本文:Maryenko NI. Applications of fractal analysis techniques in magnetic resonance imaging and computed tomography for stroke diagnosis and stroke-related brain damage: a narrative review. Adv Technol Neurosci. 2024;1(1):105-122.

获取全文:https://journals.lww.com/atn/fulltext/2024/09000/applications_of_fractal_analysis_techniques_in.9.aspx

Innovative microfluidic technologies in precision research and therapy development in diabetic neuropathy: a narrative review

创新微流控平台技术:用于糖尿病神经病变精准研究和疗法开发的叙述性综述

Lee, Donghee; Yang, Kai; Xie, Jingwei

Advanced Technology in Neuroscience. 1(1):123-137, September 2024.

摘要

糖尿病神经病变是糖尿病的一种常见并发症,其特征是渐进性神经损伤导致感觉和运动障碍。虽然传统的体外模型提供了有价值的见解,但它们往往缺乏完全模拟糖尿病神经病变病理生理学所需的复杂性。微流控技术提供了复杂的新平台,重点是模拟神经环境、分离轴突、模拟轴突与许旺细胞的相互作用、模拟血液-神经屏障动态以及整合神经-靶组织的相互作用,能更好地再现受糖尿病影响的周围神经系统的生理和病理状态,从而有可能彻底改变糖尿病神经病变的研究。此综述探讨了微流控平台技术在神经生物学研究中的应用,重点关注其在轴突变性、髓鞘化缺陷、血-神经屏障功能障碍以及神经与靶组织间相互作用等关键方面的建模能力。微流控设备能够精确控制细胞微环境,有助于研究高血糖、氧化应激和炎症等因素如何导致糖尿病神经病变神经损伤。文章还讨论了面临的挑战和未来的发展方向,包括需要加强生物模拟、标准化实验方案以及与患者来源细胞整合以实现个性化医疗方法。总之,微流控平台技术是一种很有前途的工具,能促进我们对糖尿病神经病变发病机制的了解,加快疗法的开发,并最终减轻糖尿病神经病变给患者带来的负担。

引用本文:Lee D, Yang K, Xie J. Innovative microfluidic technologies in precision research and therapy development in diabetic neuropathy: a narrative review. Adv Technol Neurosci. 2024;1(1):123-137.

获取全文:https://journals.lww.com/atn/fulltext/2024/09000/innovative_microfluidic_technologies_in_precision.10.aspx

Research Article

Sacral neuromodulation therapy: a retrospective observational study of reasons for battery depletion diagnosis in implanted pulse generators

骶神经调控技术:判断植入式脉冲发生器电池耗竭原因的观察性回顾性研究

Marco, Agnello; Giordano, Polisini; Georgiana, Mesterca Anca; Mario, Vottero; Paola, Bertapelle

Advanced Technology in Neuroscience. 1(1):138-142, September 2024.

摘要

当骶神经调控植入式脉冲发生器的电池接近耗竭时,可能会出现因不能正常产生合适的电刺激影响临床疗效的现象。在判定电池耗竭后,患者是否会再次出现之前由调控器控制的症状,以及复发的频率和时间尚不清楚。此项观察性回顾性研究旨在探究判断骶神经调控技术植入式脉冲发生器电池耗竭的主要原因。通过病历分析和电话访谈,对2021 年 1 月至 2023 年 1 月期间意大利都灵骶骨神经调控三级转诊中心接受设备更换的所有患者进行了调查,了解判定电池耗竭的原因。收集了与最初判定和植入式脉冲发生器更换等待时间相关的数据。共纳入 52 例患者。判断出电池耗尽的原因包括:之前使用骶神经调控技术治疗时症状复发(35 例患者,占 67.3%),患者在家使用 Smart Programmer® 进行自我判断(12 例患者,占 23.1%),以及临床医生在常规门诊就诊时做出的判断(5 例患者,占 9.6%)。在判断出电池耗竭时症状控制良好的患者中,有 8 例患者(47.1%)在等待更换电池期间症状复发,而有 9 例患者(52.9%)在更换刺激器后维持临床疗效。由此可见,骶神经调控技术植入式脉冲发生器电池耗竭的判断往往继发于症状复发,或者是在等待更换电池期间经常出现的现象。

引用本文:Marco A, Giordano P, Georgiana MA, Mario V, Paola B. Sacral neuromodulation therapy: a retrospective observational study of reasons for battery depletion diagnosis in implanted pulse generators. Adv Technol Neurosci. 2024;1(1):138-142.

获取全文:https://journals.lww.com/atn/fulltext/2024/09000/sacral_neuromodulation_therapy__a_retrospective.11.aspx

来源:中国组织工程研究杂志

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