2026-09-30 每日论文
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| 在流式世界中,你应该静止不动吗?流中异常检测的综合基准 | Magali Parrino | 2026-09-30 | 时间序列异常检测(TSAD)越来越多地部署在流式环境中,其中数据按顺序到达并可能呈现非平稳性。因此,近期文献中有若干工作提出了依赖增量更新以随时间自适应的流式异常检测方法。然而,这些方法大多源自流式离群点检测文献,并在很大程度上忽略了时间序列异常的核心特征。此外,它们的实证评估通常在合成或小规模基准上进行,多样性有限,这使得流式方法在现实TSAD场景中是否真正具有优势尚不明确。在本工作中,我们开展了首个大规模实验研究,在统一的流式评估基准下比较流式与静态TSAD方法。我们考虑一个现实设定,其中有一批初始数据可用于模型训练,随后对检测准确性和计算效率进行在线评估。此外,我们提出了一个真实时间序列的分布漂移数据集,称为TSB-drift,以隔离流式更新在理论上合理的场景。我们的结果表明,与常见假设相反,静态TSAD方法在大多数流式设定中显著优于流式方法。这一发现凸显了现有流式方法的设计与现代TSAD需求之间的关键差距,并呼吁重新思考应如何将流式能力集成到TSAD中。 | |
| 未知相依设计下的极小化极大加性回归 | Baptiste Ferrere | 2026-09-30 | 我们研究在 $[0,1]^d$ 上可能为非乘积随机设计下的可加回归,允许维数 $d$ 随样本量 $n$ 增长。我们引入耦合光滑类,分别控制边缘密度的正则性和密度加权可加分量的正则性。为处理相依性,我们为函数型 ANOVA 模型调整了一种 Riesz 基构造,并在联合密度的一致界下建立与维数无关的相容性界。我们构造阈值最小二乘估计量,并在适当的维数增长条件下,为已知或未知边缘密度的预测建立匹配的极小极大上界和下界。当边缘密度至少与加权分量一样光滑时,未知密度问题达到已知密度的极小极大速率。当密度较不光滑时,其正则性决定耦合类上的极小极大速率。最后,我们证明中心化可加分量可以以相同的聚合上速率恢复,而不会产生额外阶的误差。 | |
| 大型交互语言模型群体中的共识与事实动态 | Emanuele Ricco | 2026-09-30 | 大型语言模型(LLM)智能体正日益被部署为相互作用的实体群体,其中共识——即对某一共享答案的一致意见——作为一种集体性的、非工程化的行为而涌现。此前关于LLM共识的研究表明,智能体可以交叉验证彼此的答案并收敛至更符合事实的回应,从而将一致性视为正确性的代理指标。然而,这些研究通常固定单一交互结构,未能揭示共识如何依赖于智能体的交互方式。为填补这一空白,我们提出RHEON,一个受物理学启发的框架,它将从单一冻结模型中采样的群体重新表述为一个不断演化的$O(n)$自旋系统,该系统位于一系列有效维度递增的交互几何结构之上——从一维环到全耦合平均场图——并以采样温度$T$作为热无序的可调来源,通过类Glauber异步动力学进行演化。将RHEON遍历提示、群体规模、通信拓扑和采样温度的$432$种配置,生成了Eraclitus-4.7M,一个包含$470$万条回应的带标签演化语料库。我们发现,智能体在最初几次更新扫描内即达到最强的共识增益,且每个智能体的邻居数量增加平均而言会加速收敛。我们进一步表明,某一配置最终稳定于事实正确的共识还是幻觉性共识,无法仅从其初始状态预测,并且最小化幻觉的温度取决于智能体之间的耦合方式,因此常见的近贪婪默认设置并非自动最安全。最后,语义一致性与事实收敛呈正相关,交互会增强这种关联,但永远不足以使全体一致成为正确性的证明。 | |
| UniAE-MoE:通过专家混合实现的统一音频编码器 | Shengbo Cai | 2026-09-30 | 大型音频语言模型(LALMs)依赖有效的音频编码器来实现多任务性能。我们提出了 UniAE-MoE,一种统一的音频编码器,旨在通过混合专家(MoE)架构建模跨域音频表示并实现出色的下游理解性能。具体而言,我们探索了主流音频编码器,并整合了来自 Qwen2-Audio 和 Audio-Flamingo 3 的编码器,这些编码器展现出优越的下游能力。为促进有效的模型融合,我们使用带有共享专家的 SwiGLU 改进编码器以解耦编码器网络,并进一步引入两阶段指令微调策略,使模型更好地适应多样化的下游任务。此外,我们提出了任务特定数据缩放(TSDS)技术以增强 \tool 的理解能力。在 XARES-LLM 基准上,UniAE-MoE 取得了 0.802 的分数,达到了最先进的性能。它还在官方 Interspeech 2026 音频编码器能力挑战赛中取得了顶级表现,进一步证明了在多样化音频任务上的稳健泛化能力。这些结果共同验证了 \tool 在语音、音乐和通用音频领域实现统一音频理解的有效性。 | |
| 乌鲁木齐:从视觉经验中学习空间认知 | Shichao Li | 2026-09-30 | 空间智能要求具身智能体在移动过程中维持对世界的一致理解。与人类一样,智能体必须利用自身运动来解读观测间的变化,并据此更新物体位置与空间关系。尽管空间后训练已大幅拓展了视觉语言模型(VLM)的空间智能,它们在两项原子级空间能力上仍存在困难:追踪自身运动与在运动中映射周围世界。为弥补这一差距,我们在每个训练回合内对交错的原子能力提供密集的多轮监督,模拟一个持续移动的智能体边观察边推理的视觉体验。为扩大规模,我们在广泛的3D场景中合成了11,738条主题驱动的相机轨迹,支持每次视觉体验中的自身运动追踪、持久物体映射与丰富空间操作。通过训练模型对这些原子问题进行推理,我们的URUQI${\mathrm{Syn}}$-8B在包含2.7k个回合、52k个问题的Uruqi基准上,将准确率从15.84%提升至47.73%。URUQI-SI-Mix-8B进一步达到50.41%,与GPT-6 Astra取得的50.08%相当。仅在我们的合成数据上训练,URUQI$$-8B在三个外部空间基准上相较其InternVL3-8B主干实现了17.13%的平均相对准确率提升。这些结果凸显了连续视觉体验作为可扩展监督来源,对发展VLM空间认知的价值。} | |
| 面向无线拆分学习的重要性感知特征稀疏化 | Bumjun Kim | 2026-09-30 | 无线拆分学习(SL)通过将上层卸载到服务器来减少设备端计算,但在每次迭代中传输高维中间特征仍然是主要的通信瓶颈。现有方法在客户端使用与任务无关的准则(如幅值、统计量或聚类)来选择特征,这增加了客户端处理开销,并且在非独立同分布(non-i.i.d.)客户端数据下往往会降低准确率。我们提出了重要性感知类别平衡稀疏化(ICS),这是一种轻量级方法,其中服务器在反向传播过程中使用由真实类别 logit 获得的基于 Grad-CAM 的分数对特征通道进行排序。各类别分数被聚合为类别平衡、标签无关的重要性向量,从而在标签偏斜下缓解头部类别偏差,并且每个客户端在下一轮中复用该向量以保留前 $N$ 个特征通道,不产生额外的客户端前向或反向传播。我们进一步推导了一个非渐近收敛界,该界分离了稀疏化引起的误差,并刻画了在固定通信预算下稀疏化比例和小批量大小如何共同影响收敛,同时我们分析了 ICS 相对于代表性基线的通信和计算开销。除基于顺序 CNN 的 SL 之外,我们还将 ICS 扩展到并行拆分学习以及基于 transformer 的模型。实验表明,ICS 始终优于基线,在严重非独立同分布划分下增益更大。 | |
| 动力学到决策:深度分类器中李雅普诺夫谱与决策边界的数学理论 | Shirin Panahi | 2026-09-30 | 深度分类器的定义不仅取决于其产生的决策,还取决于形成该决策的一系列变换。将这种演化视为跨层的动力系统,为探究决策几何如何通过深度涌现以及我们能在多大程度上回溯边界的动力学特征提供了一个自然的框架。我们将前馈分类器建模为有限非自治离散动力系统,其中各层扮演离散时间步的角色。我们研究数据样本在分类器深度中动力学轨迹的有限时间最大李雅普诺夫指数(FTMLE)。FTMLE 衡量邻近轨迹的收敛/发散速率。我们将观测端点从概率向后移至 logits,再移至隐藏表示。对于高斯类,我们证明概率层面的 FTMLE 携带决策边界的清晰几何特征,其主导方向与边界法线对齐。向后移至 logits,我们证明这一关系不再普遍成立,而是关键取决于分类器的训练方式,特别是损失函数的选择。进一步向后移至隐藏表示,这种联系变得更加有条件:与边界相关的 FTMLE 可以持续存在,但仅在可识别的结构条件下成立。我们提出几何感知微调来重构分类器的隐藏 FTMLE,并提出保证高隐藏 FTMLE 在决策边界附近集中的条件。通过数值结果,我们展示了理论结果的普遍性和有效性。将数据样本的演化理解为穿越分类器各层的过程,为识别边界相关敏感性在何处涌现以及开发层感知正则化策略提供了有原则的基础。 | |
| ViLegalExpert:面向真实世界咨询的越南法律检索与问答大规模基准 | Dat Tien Nguyen | 2026-09-30 | 可信赖的法律人工智能需要能够在回答法律问题时,将其回应建立在权威来源之上。然而,现有的越南法律基准对现实世界法律咨询的覆盖有限。我们提出 ViLegalExpert,一个基于真实公民与律师咨询构建的大规模基准,包含跨 34 个法律领域的超过 172K 个问题,以及专业答案和经专家验证的法律证据。ViLegalExpert 支持法律信息检索、抽取式问答和生成式问答。使用代表性检索方法和语言模型进行的实验揭示了在证据检索和基于依据的答案生成方面存在重大挑战。尽管预训练模型在问答上表现强劲,但混合检索取得了最佳检索性能。这些结果表明,将自然表达的法律问题映射到权威条款具有难度,并确立了 ViLegalExpert 作为可靠越南法律人工智能的一个具有挑战性的基准。 | |
| 注意力函数作为一种内在归纳偏置:模型在新颖语境中的行为如何分化 | Dong Gyun Kang | 2026-09-30 | 发展心理学认为,某些先验是婴儿在经验之前就被赋予的,而非从数据中归纳而来;并且这种先验的影响在强约束条件下会被抑制,但在弱约束条件下会重新显现。我们追问:类似的原则是否也适用于 Transformer——赋予注意力头的激活函数能否作为一种内在的归纳偏置?我们提出函数混合注意力(Mixture of Function Attention, MoFA),一种对多头注意力的无参数修改,在训练前固定 softmax 头与 sigmoid 头的比例。在五种比例、一个 124M 参数的 GPT-2 模型以及五个随机种子上,我们发现这一给定比例在分布内几乎没有影响——对于中等程度的混合,各比例之间的差异在统计上可忽略不计,即使在极端情况下也仍然很小——但其影响在跨 15 个分布外领域的零样本分布偏移下会急剧重新显现。在若干领域上,各比例之间的困惑度差距扩大了一个数量级以上,并且表现最佳的比例沿着领域结构的单一轴线变化,将简短、非正式文本(偏好 softmax)与技术性、长文本(偏好 sigmoid)区分开来,这解释了领域响应中 78.3% 的方差。这种重组在注意力头层面可见:随着其比例增加,sigmoid 头的注意力熵呈现加速下降,而 softmax 头的响应则较为温和,从而在两类头之间形成了一致的分工。我们的结果表明,激活选择作为一种给定的先验发挥作用,其影响在分布内被掩盖,而在分布外重新显现。 | |
| 量化循环状态缓存中的低差异抖动 | Snigdha Chandan Khilar | 2026-09-30 | Mamba 风格与混合语言模型将其历史压缩为一个固定大小的循环状态,该状态在每生成一个 token 时被重写。以低精度存储该状态可节省内存带宽,但每一次舍入误差都会反馈到下一次更新中,并可能在长序列生成过程中累积。生产系统对状态进行随机舍入;我们追问此类缓存应采用何种舍入规则。我们发现,一种确定性的黄金比例 Weyl 抖动无需随机数,在纯模型与混合模型、各种存储格式以及长解码时域上,始终比随机舍入使量化模型更接近全精度模型,且不增加额外成本。就近舍入的表现则不同:由于它丢弃了微小更新,其误差持续增长,因此在短评估中可能表现最佳,但在长序列生成中远远落后。一项差异分析解释了这一排序,并且我们记录了会悄然消除该收益的实现陷阱。 |
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| 前额叶皮层静息态连接性受安慰剂干预诱导的饥饿预期调节,在健康女性参与者中。 | Khalid, I. | 2026-09-30 | 安慰剂效应,即患者的症状和主观幸福感在回应一种非活性治疗、药物或干预(安慰剂)时得到改善,这在临床研究中广为人知。人类认知和神经科学的基础研究表明,这些效应与对有效性的预后预期以及前额叶皮层区域的募集有关,包括内侧(mPFC)、腹内侧(vmPFC)和背外侧前额叶皮层(dlPFC)。在此,我们考察了在没有任何明确任务的情况下,这三个脑区在静息状态下的内在功能连接如何受到内部信念(如安慰剂诱导的饥饿预期)的影响。我们对60名接受针对饥饿的安慰剂干预的健康女性参与者进行了基于种子点的静息态功能连接分析。与先前发表的结果一致,该干预诱导了饥饿预期并使饥饿感受产生偏差。重要的是,参与者越预期安慰剂会降低其饥饿感,这些效应就越是由默认模式网络内mPFC与角回之间功能连接的减弱所支撑。增加饥饿的预期减弱了额顶网络内vmPFC与dm/dlPFC之间的连接,并增强了dlPFC与丘脑之间的连接。这些结果表明,安慰剂诱导的饥饿预期改变了前额叶皮层与其它与价值评估、认知控制和内感受相关的脑区连接的方式。这一证据揭示了大脑在安慰剂条件下如何将传入的感觉信息转化为有偏差的感受,并增进了我们对影响个体对安慰剂反应的神经和心理因素的理解。 | |
| 定义细胞间连接蛋白Canoe内在无序区域中接头和间隔序列的冗余性 | Jensen, C. C. | 2026-09-30 | 细胞间黏附连接及其动态细胞骨架连接驱动形态发生。黏附连接是巨大的复合物,由数百种蛋白质通过多价相互作用连接而成。与其他生物分子凝聚体一样,连接蛋白中的内在无序区在黏附连接组装和功能中发挥重要作用,利用间隔元件跨越距离,利用黏性元件结合靶标。为了确定分子机制,我们需要定义内在无序区内的功能单元。果蝇Canoe是人Afadin的同源物,是我们的模型。Canoe介导形态发生,并具有一个广泛的内在无序区,包含两个保守的F-肌动蛋白结合黏性元件和两个保守性差的间隔元件。我们结合生化、遗传和细胞生物学方法来确定这些内在无序区元件的功能。虽然没有单个元件是必需的,但删除整个内在无序区基本上消除了Canoe的功能。通过打乱间隔元件的氨基酸序列,我们发现长度和组成比氨基酸序列更重要,尽管C端间隔元件中的序列影响Canoe定位。最后,我们测试了F-肌动蛋白结合黏性元件的冗余性。同时删除两者会降低但不消除存活力,敏化实验揭示了它们的冗余作用。这些数据揭示了内在无序区的稳健性。 | |
| 打破物种屏障:纤毛虫中来自非常遥远谱系的反复基因组渗入 | Benitiere, F. | 2026-09-30 | 物种形成过程,即两个生殖隔离的物种从一个祖先种群中产生,通常是渐进的,包括一个仍然发生基因流的时期,因此物种形成仍然是可逆的。然而,如果隔离持续存在,遗传不亲和性的逐步积累最终会锁定物种形成过程,达到杂交后代无法存活或不育的程度。在植物和动物中,物种屏障的建立相当迅速:超过每个同义位点0.02个替换的净遗传分化后,种间基因渗入变得极为罕见。在此,我们报道在纤毛虫中,尽管存在巨大的遗传分化,物种屏障仍可被打破。我们表明,Paramecium sonneborni的基因组包含数百个DNA片段,这些片段是通过反复的从多个非常远缘谱系的水平转移获得的(同义分化约1个替换/位点)。这些片段接近完整染色体的长度,这表明它们是通过种间交配渗入的。这些数据表明,在P. sonneborni的祖先中,与高度分化物种的杂交事件反复发生,并产生了可存活且可育的后代。我们提出,这种出乎意料的混杂性行为之所以成为可能,是因为草履虫将体细胞和生殖系功能分离在两种类型的细胞核中:在体细胞基因组发育过程中消除非自身DNA片段,使得一个物种的个体尽管存在来自远缘物种进入其生殖系的反复遗传流,仍能在表型上保持一致。 | |
| 基因流塑造了古老17q21.31倒位多态性的多样性和进化 | Harringmeyer, O. S. | 2026-09-30 | 染色体倒位的一个标志性特征是它们抑制单倍型之间的重组,使倒位单倍型作为单一共遗传单元持续存在。为了确定倒位在多大程度上仍然允许遗传交换,我们研究了人类17q21.31位点上一个常见的979 kb倒位多态性。该位点表现出参考(H1)与倒位(H2)单倍型之间的深度分化、倒位两侧广泛的片段重复(SDs),以及与神经退行性疾病、发育障碍和生育相关表型的关联。利用单细胞精子基因组测序数据,我们直接测量了H1与H2单倍型之间的重组率,发现单交换事件在单倍型之间几乎完全被抑制。确实发生的罕见单交换由共享H1和H2 SDs之间的非等位同源重组介导,产生了新的重复结构。相比之下,与基因转换或双交换一致的双切换事件跨越17-150 kb,在整个倒位区域内发生,其速率超过了全基因组范围内对相当大小事件的估计。与反复发生的遗传交换一致,我们在All of Us基因组中鉴定出99种不同的H1-H2重组单倍型在分离,其中26种带有H1和H2 SDs的组合。这些重组单倍型促进了解析该倒位对生育相关表型的影响;使用一个大型亲本-胚胎数据集,我们发现H2以加性方式提高雌性跨染色体的交换率,并且KANSL1重复不能解释这一效应。最后,祖先重组图将H1-H2基因流(替代排列之间遗传物质的交换)定年至约10-50万年前,揭示H1和H2单倍型已共同分离至少50万年。总之,这些结果表明倒位可以是重组的可渗透屏障,持续的基因流影响着倒位多态性的多样性和演化。 | |
| 脊椎动物中Prox基因家族演化的重建揭示了多个谱系特异性基因丢失 | Panara, V. | 2026-09-30 | Prospero相关同源盒(Prox)基因编码一个转录因子家族,在包括中枢神经系统、淋巴内皮、肌肉系统和肝脏在内的多个器官和系统的发育中发挥重要作用。尽管其在发育中具有重要意义,但脊椎动物Prox基因家族的进化历史仍知之甚少。在本研究中,我们结合系统发育和共线性分析来表征脊椎动物中Prox家族的进化。我们的结果揭示,在颌类脊椎动物的最后共同祖先中已经存在两到三个Prox亚家族。我们阐明了该家族中研究较为深入的成员的identity和进化关系,并鉴定了Prox2和Prox3基因在特定脊椎动物谱系中的多次独立丢失。此外,我们发现了祖先脊椎动物基因组中存在第四个Prox基因的证据,该基因随后丢失。总体而言,本研究首次对脊椎动物Prox基因家族的进化历史进行了全面分析,并为未来研究这些基因的功能作用奠定了基础。 | |
| 生成建模揭示核形态与基因表达之间的联系 | Wen, S. | 2026-09-30 | 转录程序如何塑造核形态,以及形态特征如何反过来反映并影响细胞身份与功能,目前仍知之甚少。在此,我们提出COSMIC,一种双向生成框架,能够对反映在核形态中的转录变异以及由基因表达所解释的形态变异进行定量分解。COSMIC在超过2100万个分割细胞核上进行预训练,利用通过IRIS技术获取的多模态数据集来建模跨模态关系,该技术可从同一单细胞中捕获高分辨率图像和转录组。COSMIC学习基因表达与核形态之间的关系,从而能够识别其表达与核形态变异共变的基因。在前列腺癌细胞中,COSMIC通过协调的形态和转录变化区分化疗响应性和耐药性细胞状态,揭示与肿瘤状态相关的形态关联基因。应用于斑马鱼胚胎发生的空间转录组学,COSMIC揭示了局部细胞邻域如何影响形态-表达关系。这些结果表明,由配对单细胞测量驱动的生成建模能够量化核形态与基因表达之间共享的信息,为基础和转化细胞生物学中的机制发现开辟了新途径。 | |
| 使用BEACON实现单细胞RNA测序的准确且可扩展的解复用 | Ji, B. W. | 2026-09-30 | 基于条形码的多重策略可以显著提高样本通量并降低成本,同时减轻单细胞RNA测序实验的批次效应。然而,这些方法可能受限于不准确或低效的去多重,导致细胞丢失和统计功效降低。在此,我们提出BEACON,一种新颖的样本去多重方法,它能够高效地从数据中学习背景计数分布并将其从单个细胞中去除,从而提高分类准确性。BEACON在多个人类数据集上优于其他最先进的方法。我们将其应用于体外癌细胞系时间过程实验,使得能够识别与体内侵袭性肿瘤相关的基因。最后,我们将BEACON适配于多模态蛋白质-转录组分析,增强蛋白质信号恢复,以识别具有Th17样表型的CD161阳性效应记忆CD4 T细胞群体,我们对此进行了前瞻性验证。因此,BEACON可以应用于其他基于液滴的单细胞测序方法。 | |
| 神经鞘瘤的定量成像捕捉异质性并加速临床前测试,揭示不同的治疗特征 | Wright, E. A. | 2026-09-30 | 神经鞘瘤是家族性神经鞘瘤病的致残性标志,也是发生于脊神经和颅神经上的常见散发性肿瘤。基于药物的神经鞘瘤疗法亟需开发,但其进展极其缓慢且令人失望,尤其受制于对神经鞘瘤生物学认识不足以及其出乎意料的复杂性和异质性,同时也受制于对生理相关体内临床前模型利用效率低下。我们通过开发一种以定量成像为核心的工作流程来弥补这些空白,该流程能够在广泛使用的2型神经纤维瘤病相关神经鞘瘤病(NF2-SWN)基因工程小鼠模型中,既深入分析神经鞘瘤的发生发展,又加速临床前测试。我们运用该工作流程研究神经鞘瘤的发生发展,并对三种临床相关药物进行头对头测试。我们的结果揭示了起始神经鞘瘤中异质性和巨噬细胞募集极早期即已出现,并出乎意料地发现,尽管这三种药物均抑制了发展中的神经鞘瘤内的增殖,但它们这样做时触发了两种不同反应特征之一,凸显了我们的流程在快速药物测试和转化发现方面的价值。 | |
| 蜂鸟的蛰伏状态重现了冬眠的关键分子特征,而无需大规模转录组重塑。 | Kumar, H. | 2026-09-30 | 蛰伏是一种生理策略,某些物种通过降低代谢率和体温来节省能量。尽管哺乳动物的冬眠已被充分研究,但调控鸟类蛰伏快速进入的分子机制仍知之甚少。本研究首次对鸟类系统中的蛰伏进入进行了多组织全转录组分析。通过将实时热成像和呼吸测量与七个组织的转录组分析相结合,我们确定了在安氏蜂鸟(Calypte anna)中协调这一转变的关键分子通路。我们的结果表明,与哺乳动物冬眠(10%-60%)相比,鸟类蛰伏进入的特征是微妙的转录组变化(各组织中差异表达的基因少于基因组的5%)。这些基因中的大多数在蛰伏进入完成之前就已差异表达,而不是线性地跟随体温变化。这表明主动的转录重编程先于并可能驱动这一转变。因此,蜂鸟的蛰伏进入不是被动的关闭,而是一个高度调控的、组织特异性的过程。重要器官,如心脏和肺,保持转录稳定以维持基本功能,而肝脏和肠道则表现出广泛的代谢重连。我们发现了全局转录和翻译抑制以及细胞周期停滞的证据:这是细胞能量预算的三个主要贡献者。我们假设鸟类蛰伏进入是通过凋亡停滞、从碳水化合物利用到脂质利用的代谢转换,以及可变剪接和昼夜节律调控的改变来协调的。最后,参与线粒体代谢的基因的反直觉上调表明,尽管代谢状态被抑制,机体仍在为快速苏醒做准备。 | |
| 内侧隔核谷氨酸能神经元支持内侧内嗅皮层中的速度编码和网格细胞空间稳定性 | Robinson, J. C. | 2026-09-30 | 成功的导航需要将自身运动信号与空间表征进行整合,然而为稳定的网格细胞放电提供速度信息所必需的神经环路仍未完全阐明。在此,我们确定内侧隔核谷氨酸能神经元是该通路的关键组成部分。利用细胞类型特异性光遗传学沉默技术,结合自由活动小鼠的在体电生理记录,我们证明内侧隔核谷氨酸能神经元支持内侧内嗅皮层中基于放电频率的速度编码的保真度。沉默这一神经元群体降低了网格细胞的空间周期性和稳定性,并导致网格放电场的畸变。沉默还降低了强θ调制内侧内嗅皮层神经元中θ相位锁定的强度。对混合振荡干扰-连续吸引子网络在速度信号保真度降低条件下的模型模拟,破坏了网格周期性,并再现了在体观察到的空间畸变特征。总之,这些发现确定了一条隔核-内嗅皮层环路,该环路协调自身运动信息与内侧内嗅皮层活动的空间和时间组织,以维持稳定的空间神经表征。 |
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| 重度抑郁症中FADS相关代谢物的罕见变异分析 | Nisbet, L. | 2026-09-30 | 背景:遗传学和观察性研究已识别出可能促成重性抑郁(MD)风险的代谢因素。然而,迄今为止的研究主要集中于常见遗传变异,其中许多处于连锁不平衡状态。这使得难以将变异定位到单个基因。为克服这一问题,我们使用短读长全基因组测序数据集(srWGS)对FADS区域进行了靶向罕见变异关联分析,该区域此前已被认为与代谢对MD的影响有关。方法:利用来自All of Us(AoU)和英国生物样本库(UKB)740,373名个体的srWGS数据,我们检验了FADS区域罕见变异与MD之间的关联。此外,我们还对罕见FADS变异与既往MD研究中涉及的五种血液代谢物进行了关联检验。最后,我们应用孟德尔随机化,使用罕见变异来识别代谢物对MD的因果效应。结果:我们发现FADS罕见变异与所有受检代谢物显著相关,但与MD无关。使用Wald-Ratio MR,我们发现使用FADS2基因中的罕见变异工具变量,二十二碳六烯酸(DHA)对MD具有推定的因果效应。结论:我们的研究是迄今为止规模最大的MD罕见变异分析。然而,FADS罕见变异与MD之间缺乏关联表明我们的分析效力不足,或者遗传对MD的影响在很大程度上由较高频率变异所赋予。罕见变异MR提示DHA对MD具有因果效应,并涉及FADS2基因。 | |
| 标准化电子健康档案的互操作性促进了临床语言模型的迁移学习 | Remfry, E. | 2026-09-30 | 目标:探讨将电子健康记录(EHR)数据标准化为观察性医疗结果合作组织(OMOP)通用数据模型是否能提高跨数据集互操作性,并实现用于预测任务的临床语言模型的迁移学习。材料与方法:我们使用了两个英国数据集:临床实践研究数据链(CPRD)Aurum,限定于伦敦地区;以及覆盖全英格兰的CPRD GOLD。每个数据集均独立映射至OMOP标准概念。一个基于BERT的Transformer模型在GOLD上预训练,并分别在两个数据集上微调,以预测30天急诊再入院。通过消融研究评估了三个最大OMOP域的贡献。结果:OMOP映射在CPRD GOLD中成功率为95.6%,在Aurum记录中为86.2%。在Aurum上微调的模型取得了与在GOLD上微调的模型相当或更优的性能(AUC:0.93,95% CI 0.93-0.93;GOLD AUC:0.91,95% CI 0.91-0.92)。消融结果在两个数据集之间出现分歧:GOLD在不使用测量数据时表现更好,而Aurum在不使用药物数据时表现更好。讨论:OMOP标准化使得在存在显著人口统计学差异(包括族裔构成和社会经济地位)的情况下,仍能实现有效的跨数据集迁移学习。消融发现的分歧表明,初级保健数据集之间的结构和内容差异会影响下游模型行为。临床语言模型中不完整的词汇覆盖也引入了数据丢失,这代表了实际部署中的一个现实限制。结论:OMOP标准化支持了使用语言模型进行临床预测的互操作性和迁移学习,并具有较高的预测性能。 | |
| 波多黎各瓜尼卡社区对多氯联苯暴露、健康风险及减少暴露策略的看法——该地新近被指定为超级基金场地 | Acuna, N. | 2026-09-30 | 背景:波多黎各瓜尼卡是多氯联苯(PCBs)环境浓度最高的地区之一。这种PCB污染,加之持续贫困、人口流失和反复发生的环境灾害,对瓜尼卡社区造成了更沉重的负担。我们的环境采样记录到沉积物、空气和鱼类中存在高浓度PCBs,但关于居民自身如何理解暴露、解读健康风险,以及如何在日常生活其他压力之间权衡污染问题,所知甚少。方法:我们在更大规模的HELP研究中嵌套采用定性描述性设计。本文呈现对瓜尼卡所收集全部定性数据的最终分析:共十场活动,包括五个焦点小组和五次对渔民的访谈(N = 31),于2024年11月至2025年10月期间在熟悉的社区环境中进行。活动遵循一份从英文翻译为西班牙文并回译以确保准确性的半结构化指南。录音以西班牙文转录,对照音频核实,并在NVivo中使用码本式主题分析进行分析;三名双语研究者协作编码,并通过共识解决分歧。结果:我们的分析得出五个主题,涉及居民和渔民如何理解并应对PCB污染:(1)感知到的社区衰退塑造了居民对环境风险的优先排序;(2)知识有限、错误信息和沟通缺口影响对PCB污染的理解;(3)对癌症的担忧很高,但其与PCB暴露的联系仍不明确;(4)PCB污染被视为对生计的威胁,尤其是对渔业和旅游业;(5)深度不信任和问责诉求影响对环境干预措施的看法。参与者将污染描述为并非孤立危害,而是经济衰退、灾害和制度性忽视这一更长历史中的一条线索。结论:社会、经济和环境条件共同塑造了瓜尼卡居民如何看待其环境中的污染。要取得有意义的进展,需要持续的社区参与、对地方倡议的支持、制定社区卫生工作者项目,并扩大与地方机构和学校的伙伴关系,以弥合沟通缺口并促进长期韧性,从而应对瓜尼卡PCB污染带来的健康影响。 | |
| 心血管磁共振心房和心室心脏结构与功能的参考范围及基于百分位数的分类:健康心脏联盟2026年更新 | Szabo, L. E. | 2026-09-30 | 背景:心血管磁共振(CMR)能够对心脏腔室大小和功能进行准确、可重复的量化。为提高临床实用性,需要针对特定人群的参考范围、用于分级偏离程度的标准化分类,以及其与预后相关性的证据。利用健康心脏联盟(HHC),我们针对多个 demographic 群体和两个软件平台,推导了基于百分位数的参考范围及心室和心房CMR指标的偏离分类,并在一个大型纵向队列中评估了其预后相关性。方法:我们分析了来自HHC的9,059例CMR研究,涵盖来自六个国际队列的18-83岁健康成年人。图像使用cvi42(Circle Cardiovascular Imaging)和suiteHEART(NeoSoft)自动处理,以推导左、右心室容积、射血分数和质量,以及心房容积和功能。使用位置、尺度和形状的广义相加模型估计年龄和性别特异性百分位曲线。参考范围定义为第2.5-97.5百分位数;第0.5-2.5或97.5-99.5百分位数的值被归类为轻度偏离,超出第0.5或99.5百分位数的值被归类为至少中度偏离。在中位4年随访中,在59,916名英国生物银行参与者中评估了这些分类与 incident 心血管事件的关联。结果:参考队列包括4,624名女性(51.0%)和4,435名男性(49.0%),平均年龄61±13岁。心脏解剖结构和功能随年龄和性别呈系统性变化,使得能够建立超越传统参考限值的分类。cvi42和suiteHEART的测量结果在心室参数方面具有可比性。在英国生物银行影像子研究中,从参考范围内进展至轻度和至少中度超出范围,显示左、右心室指标的心血管风险逐步增加。关联在心力衰竭和主要心血管疾病方面最强;至少中度超出范围的LVEF confer 更高的 incident 心力衰竭风险(HR 8.81,95% CI 7.08-10.97)和主要心血管疾病风险(HR 2.74,95% CI 2.32-3.23)。结论:我们提出了来自大型多种族参考人群的心室和心房CMR指标的参考范围和基于百分位数的分类。这些分类具有可证明的预后意义,能够识别主要心血管结局风险较高的个体,并可支持更标准化、具有临床意义的CMR报告。 | |
| 转录组分析揭示了ALS中的错误剪接和融合转录本 | Xu, H. | 2026-09-30 | 转录组学的进展改变了我们对肌萎缩侧索硬化(ALS)这一进行性神经退行性疾病的理解,揭示了基因表达谱的紊乱,并凸显了ALS的多系统生物学特征。尽管取得了重大进展,转录组学研究才刚刚开始捕捉ALS中转录组改变的复杂性和分子层级。为了解析和表征ALS中的转录组,我们对纽约基因组中心ALS联盟队列的批量RNA测序进行了全面再分析,涵盖五种尸检组织,包括运动皮层和额叶皮层、颈段和腰段脊髓以及小脑。通过部署双分析流程——一种基于参考序列以建模经典事件,另一种从头分析以检测转录本结构的新颖性——我们解开了ALS的定量和定性架构。基于参考序列的分析揭示,ALS转录组主要由剪接失败而非基因表达变化所定义。异常剪接事件,尤其是内含子保留,其数量比差异表达基因高出一个数量级。这种广泛的保真度丧失不成比例地影响了RNA结合蛋白(RBP),提示其自身调节反馈回路崩溃。对这些信号的解卷积识别出不同的细胞易感性:在散发病例中,转录紊乱富集于胶质细胞,而在C9ORF72阳性病例中则富集于神经元细胞。此外,我们观察到性别特异性失调,男性个体在三磷酸鸟苷酶信号传导和纤毛组织通路中表现出更严重的紊乱。与此同时,我们的从头分析发现了显著的ALS特异性RNA融合负担,而这些在对照中不存在。对相同个体的全基因组测序,连同更大的参考人群,证实疾病特异性融合并非源于基因组结构变异,表明其起源于转录而非基因组。在独立的尸检小脑队列中进行的PacBio长读长Iso-Seq证实了短读长测序识别出的多个ALS特异性融合。类似地,连接特异性BaseScope检测在人类ALS小脑中检测到其中一个融合转录本FAM69A-EVI5,为ALS相关融合转录本的内源性存在提供了正交证据。ALS特异性融合连接相对于经典剪接连接还显示出RBP基序的显著耗竭,而这些稀疏的疾病特异性融合的存在与调控三磷酸鸟苷酶活性的基因中的严重剪接异常值强烈相关。总之,我们的结果描绘了一个以异常剪接为特征、具有组织和性别特异性变化的转录组,并确定了不依赖结构变异的RNA融合是ALS中RNA加工失调的又一特征。这一整合视角为开发以剪接为中心和RNA结构性的ALS治疗策略提供了机制框架。 | |
| 心脏和肥胖影像表型的基因组图谱 | Tsao, H. M. | 2026-09-30 | 心脏与肥胖影像衍生表型(IDPs)提供了器官结构、功能和身体成分的定量测量,并可能揭示异质性临床终点难以捕捉的疾病相关遗传变异。在此,我们构建了英国生物银行中42个IDPs的全基因组测序图谱,包括多达75,562名参与者的11个心脏MRI性状和多达66,194名参与者的31个DXA衍生肥胖性状。在这些性状中,我们识别了1,305个独立关联信号,并通过整合精细定位、FLAMES、cS2G、Open Targets L2G和罕见变异负荷检验来优先筛选候选效应基因。遗传结构主要组织在心脏和肥胖域内,选择性跨域共享集中于瘦体重、体型、生长和血流动力学信号。在257,716名All of Us参与者中,IDP多基因评分与不同的疾病谱相关:左心室舒张末期容积(LVEDV)评分与心肌病和心力衰竭相关;经BMI和身高校正的臀股脂肪质量评分与2型糖尿病呈负相关。编码较高LVEDV和较低左心室射血分数(LVEF)的LV复合多基因评分与扩张型心肌病(DCM)风险增加相关,其区分能力与DCM多基因评分相当。结合这两个评分在DCM风险预测上优于任一单独评分,表明LV复合评分捕捉了基于疾病的评分所未代表的信息。最后,LVEDV信号的多性状聚类识别出具有不同疾病关联和表观基因组特征的聚类。一个聚类显示与心力衰竭和DCM的最强关联,并在包括左心室在内的心脏组织中富集表观基因组;候选效应基因包括TBX2,其表达在单核RNA测序数据中富集于血管平滑肌细胞和周细胞。这些结果突显了心脏和肥胖IDPs作为互补的内表型,可用于剖析心脏代谢疾病的生物学和遗传学。完整汇总统计量可在https://imaging-pheweb.cerc-genomic-medicine.ca/获取。 | |
| 血压、低密度脂蛋白胆固醇和A1c队列中预索引社会背景与心血管事件 | Mirza, S. | 2026-09-30 | 背景 心血管预防围绕目标指标展开。血压、LDL胆固醇和A1c定义了治疗目标、质量指标,并隐含地定义了谁被视为安全。然而,低于临界值的数值只是一种相关性测量,而非结局。我们检验了在测量前记录的社会背景是否能在那些数值已达到临界值的人群中区分后续心血管事件。方法 在这项回顾性队列研究中,我们分析了All of Us参与者中无记录心血管疾病且合并症较低者,分为三个分别索引的队列:收缩压(SBP)、LDL胆固醇和A1c。索引前评分综合了家庭收入、教育、食品安全、体力活动和与ZIP关联的剥夺程度,并以325,652名符合条件者的固定合并参考标准进行标准化。结局为首次心肌梗死、缺血性卒中或心力衰竭。敏感性分析仅纳入记录于住院或急诊环境中的事件对参与者进行索引。结果 SBP、LDL和A1c队列分别包括19,525、16,578和18,539名参与者,分别发生144、129和191起事件。评分每改善一个标准差与更低的危险相关:HR分别为0.611(95% CI 0.498-0.749)、0.631(0.512-0.778)和0.544(0.457-0.648)。在每个研究临界值以下(SBP <140 mmHg、LDL <100 mg/dL、A1c <8%),较不利背景的事件率分别为每1,000人年3.39对1.68、7.16对2.05和8.67对2.34。在仅限于2019-2023年索引日期的一年分析中,相应的校正HR分别为0.530、0.336和0.365。在敏感性队列中(54,338、41,451和33,607名参与者;493、288和316起事件),HR分别为0.732(0.657-0.815)、0.660(0.573-0.761)和0.631(0.552-0.722)。结论 低于研究临界值的生物标志物并未识别出一个统一的低风险人群。在测量前记录的社会背景在校正测量值和临床因素后仍能区分心血管事件。止步于数值的风险评估会遗漏这种变异。 | |
| 数据中心时代推迟燃煤电厂退役带来可衡量的死亡成本 | Bong, S. | 2026-09-30 | 燃煤电厂仍然是美国细颗粒物(PM2.5)暴露和死亡的主要来源。已宣布的退役日期标志着这些负担预计何时结束,但不断上升的电力需求——部分来自支持云计算和人工智能的数据中心——已促使公用事业公司和监管机构重新审视这些日期。在2024年1月计划于2035年前退役的50座燃煤电厂中,到2026年1月已有20座推迟或取消了退役日期。我们预测了这20座电厂在2026至2035年间造成的燃煤PM2.5和Medicare受益人群中的死亡人数,估计修订后的时间表将导致额外1,256例死亡(1,136至1,376例),使死亡人数增至原负担的3.1倍。其中18座电厂所在的平衡区存在超大规模数据中心需求,而支持多座电厂继续运行的联邦命令和公用事业公司文件均提及数据中心增长。退役时间表的修订速度快于健康后果的评估速度,而这些延迟带来了可衡量的死亡代价。 | |
| 比较表观遗传青春期与表观遗传时钟作为成人生物衰老和健康的生物标志物 | Wu, Q. | 2026-09-30 | 近期关于衰老的寿命框架理论认为,青春期发育与细胞衰老受重叠通路调控,但青春期与老年期之间的时间间隔使共享分子机制的研究变得复杂。在此,我们将基于DNA甲基化的青春期发育表观遗传指数与旨在测量生物衰老的表观遗传时钟进行比较,将其作为成人衰老和健康的推定生物标志物,在两个成人队列中开展研究:健康与退休研究(HRS)中的3,642名美国老年人(年龄范围56至100岁;2,106名女性)和Generation Scotland(GS)中的18,676名成人(年龄范围18至98岁;10,974名女性)。表观遗传青春期在两个队列中均与实际年龄相关,在较年长的HRS样本中呈中度相关(女性r = 0.51,男性r = 0.51),在GS更广泛的成人年龄范围内呈强相关(女性r = 0.82,男性r = 0.86)。在两个队列中,年龄残差化的表观遗传青春期均与表观遗传时钟和其他衰老生物标志物所测量的加速生物衰老相关(标准化系数:HRS,0.13至0.47,所有P < 0.005;GS,0.05至0.40,所有P < 0.001)。表观遗传青春期与多种健康结局相关:HRS中两性的死亡率(OR分别为1.39和1.46,均P [≤] 0.001)以及GS中女性的死亡率(HR,1.12,P = 0.003);GS中糖尿病、任何癌症和肺部疾病的10年发病(HR为1.12至1.19,所有P < 0.005);以及HRS中女性的多重疾病、功能受限和BMI(标准化系数,0.10至0.16,所有P < 0.001)。它还在表观遗传时钟所解释的变异之外,解释了衰老相关结局中一个独特但较小的方差比例。这些发现表明,表观遗传青春期指数反映了促衰老的潜在生物学,显示青春期发育与细胞衰老之间存在重叠的分子通路,并支持基于寿命的方法来研究生物衰老。 | |
| 子宫内膜异位症与心血管疾病在不同全身炎症水平下的关系:一项基于NHANES 1999-2006的横断面研究 | Oli, C. | 2026-09-30 | 背景:子宫内膜异位症是一种慢性妇科疾病,与较高的心血管疾病(CVD)风险相关。尽管全身性炎症是子宫内膜异位症和CVD病理生理学的核心,但子宫内膜异位症是否特别与早发性CVD相关,以及全身性炎症是否会改变这种关联,目前仍不清楚。方法:这是一项横断面研究,纳入来自美国国家健康与营养调查(1999-2006年)的5,345名20-54岁女性。子宫内膜异位症和早发性CVD为自我报告。早发性CVD定义为冠心病、心绞痛/心绞痛 pectoris、心脏病发作、充血性心力衰竭或卒中的复合指标。全身性炎症通过C反应蛋白[CRP;低/中度([≤] 3 mg/L)和高(>3mg/L)]以及全身免疫炎症指数(SII;三分位数)进行测量。采用调查加权logistic回归评估关联及按全身性炎症分层的异质性,并使用稳定逆概率加权(IPW)调整混杂因素。结果:在5,435名女性中,370名(6.9%)报告了子宫内膜异位症诊断,162名(3.0%)报告了早发性CVD。在通过IPW调整年龄、体质指数、吸烟状况、教育程度、初潮年龄、体力活动和种族/族裔后,子宫内膜异位症与早发性CVD的较高几率相关(患病比值比[POR] = 1.91,95% CI:1.23-2.97)。这种关联在CRP高的女性中最强(POR= 2.33,95% CI:1.49-3.66),但在CRP低/中度水平的女性中不存在(p-交互= 0.086)。在各SII分层中,最强的关联出现在SII中等三分位组的女性中(POR = 2.92,95% CI:1.47-5.78),而低或高三分位组中无关联(p-交互 = 0.288)。结论:在这个具有全国代表性的美国女性样本中,子宫内膜异位症与早发性CVD的较高几率相关。尽管关联强度在CRP和SII分层间存在差异,但正式的交互检验无统计学显著性。这些发现应被理解为探索性结果,并需要在前瞻性研究中进一步调查。 |