Background: Reliable blood biomarkers are crucial for early detection and treatment evaluation of cognitive impairment, including Alzheimer’s disease and other dementias. Objective: To examine whether plasma biomarkers and their combination are different between older people with mild cognitive impairment (MCI) and cognitively normal individuals, and to explore their relations with cognitive performance. Methods: This cross-sectional study included 250 older adults, including 124 participants with MCI, and 126 cognitively normal participants. Plasma brain-derived neurotrophic factor (BDNF), irisin and clusterin were measured, and BDNF/irisin ratio was calculated. Global cognition was evaluated by the Montreal Cognitive Assessment. Results: Plasma irisin levels, but not BDNF, were significantly different between MCI group and cognitively normal group. Higher irisin concentration was associated with an increased probability for MCI both before and after controlling covariates. By contrast, plasma BDNF concentration, but not irisin, was linearly correlated with cognitive performance after adjusting for covariates. Higher BDNF/irisin ratios were not only correlated with better cognitive performance, but also associated with lower risks of MCI, no matter whether we adjusted for covariates. Plasma BDNF and irisin concentrations increased with aging, whereas BDNF/irisin ratios remained stable. No significant results of clusterin were observed. Conclusions: Plasma BDNF/irisin ratio may be a reliable indicator which not only reflects the odds of the presence of MCI but also directly associates with cognitive performance.

The glymphatic system contributes to a large proportion of brain waste clearance, including removal of amyloid β (Aβ). We have demonstrated that glutamate and γ-aminobutyric acid (GABA) influence glymphatic clearance through distinct mechanisms whereby GABA exerts modulatory effects in an aquaporin-4 (AQP4)-dependent manner while the actions of glutamate are pulsation-dependent. The efficacy of GABA and glutamate in alleviating Aβ in APP-PS1 and Angiotensin-II (Ang-II)-induced hypertension mouse models was further evaluated. Notably, increasing GABA or inhibiting glutamate levels led to reduced binding of Aβ to pre-labeled plaques to similar extents in APP-PS1 mice while GABA appeared more efficient in Aβ clearance in hypertensive animals than the glutamate inhibitor. Our findings support the modulation of neurotransmitters that influence the glymphatic pathway via distinct mechanisms as a potentially effective therapeutic strategy for clearance of Aβ deposits from the brain.

This study aimed to determine whether patients with disorders of consciousness (DoC) could experience neural entrainment to individualized music, which explored the cross-modal influences of music on patients with DoC through phase-amplitude coupling (PAC). Furthermore, the study assessed the efficacy of individualized music or preferred music (PM) versus relaxing music (RM) in impacting patient outcomes, and examined the role of cross-modal influences in determining these outcomes.

Abstract Background Using task-dependent neuroimaging techniques, recent studies discovered a fraction of patients with disorders of consciousness (DOC) who had no command-following behaviors but showed a clear sign of awareness, which was defined as cognitive motor dissociation (CMD). Although many efforts were made to identify the CMD, existing task-dependent approaches might fail when patients had multiple cognitive function (e.g., attention, memory) impairments, and thus lead to false-negative findings. However, recent advances in resting-state fMRI (rs-fMRI) analysis allow investigation of the dynamic change of spontaneous brain activity, which might be a powerful tool to test the patient’s cognitive functions, while its capacity in identifying CMD was unclear. Methods The rs-fMRI study included 119 participants from three independent research sites. A sliding-window approach was used to investigate the dynamic functional connectivity of the brain in two aspects: the global and regional temporal stability, which measures how stable the brain functional architecture is across time. The temporal stability was compared in the first dataset (36/16 DOC/controls), and then a Support Vector Machine (SVM) classifier was built to discriminate DOC patients from controls. Furthermore, the generalizability of the SVM classifier was tested in the second independent dataset (35/21 DOC/controls). Finally, the SVM classifier was applied to the third independent dataset where patients underwent an rs-fMRI and brain-computer interface assessment (4/7 CMD/potential non-CMD), to test its performance in identifying CMD. Results Our results showed that the global and regional temporal stability were impaired in DOC patients, especially in regions from the cingulo-opercular task control, default mode, fronto-parietal task control, and salience network. Using the temporal stability as features, the SVM model not only showed a good performance in the first dataset (accuracy = 90 %), but a good generalizability in the second dataset (accuracy = 82 %). Most importantly, the SVM model generalized well in identifying CMD in the third dataset (accuracy = 91 %). Conclusion The current findings suggested that rs-fMRI could be a potential tool to assist in diagnosing CMD. Furthermore, the temporal stability investigated in this study also contributed to a deeper understanding of the neural mechanism of the consciousness.

The hybrid yellow catfish exhibits advantages over pure yellow catfish in terms of fast growth, fast development, a high feeding rate, and strong immunity; additionally, it is almost sterile, thus ensuring the conservation of the genetic stock of fish populations. To investigate the sterility mechanism in hybrid yellow catfish (P. fulvidraco (♀) × P. vachelli (♂)), the mRNA and miRNA of the gonads of P. fulvidraco, P. vachelli, and a hybrid yellow catfish were analyzed to characterize the differentially expressed genes; this was carried out to help establish gene expression datasets to assist in the further determination of the mechanisms of genetic sterility in hybrid yellow catfish. In total, 1709 DEGs were identified between the hybrid and two pure yellow catfishes. A KEGG pathway analysis indicated that several genes related to reproductive functions were upregulated, including those involved in the cell cycle, progesterone-mediated oocyte maturation, and oocyte meiosis, and genes associated with ECM–receptor interaction were downregulated. The spermatogenesis-related GO genes CFAP70, RSPH6A, and TSGA10 were identified as being downregulated DEGs in the hybrid yellow catfish. Sixty-three DEmiRNAs were identified between the hybrid and the two pure yellow catfish species. The upregulated DEmiRNAs ipu-miR-194a and ipu-miR-499 were found to target the spermatogenesis-related genes CFAP70 and RSPH6A, respectively, playing a negative regulatory role, which may underscore the miRNA–mRNA regulatory mechanism of sterility in hybrid yellow catfish. The differential expression of ipu-miR-196d, ipu-miR-125b, and ipu-miR-150 and their target genes spidr, cep85, and kcnn4, implicated in reproductive processes, was verified via qRT-PCR, consistent with the transcriptome sequencing expression trends. This study provides deep insights into the mechanism of hybrid sterility in vertebrate groups, thereby contributing to achieving a better understanding and management of fish conservation related to hybrid sterility.

Abstract Current diagnostic technique in direct identification of multi‐site plaques and simultaneous assessment of plaque vulnerability remains a challenge, which is crucial for indicating the risk of atherosclerotic cardiovascular diseases (ASCVD). Herein, an osteopontin (OPN)‐specific nanoprobe (OPN Ab‐Au/FeNiPO 4 @ICG) with both multiple spectra optoacoustic tomography (MSOT) and computed tomography (CT) imaging, is constructed successfully realizing systemic screening of vulnerable plaque. OPN Ab‐Au/FeNiPO 4 @ICG nanoprobe specifically targeted OPN‐overexpressed foam cells and recognized the vulnerable plaque at the molecular level. In AS mice, CT imaging exhibits that OPN Ab‐Au/FeNiPO 4 @ICG nanoprobe effectively avoid interference from calcification and accurately visualized AS plaque. MSOT functional imaging results reveals that after the injection of OPN Ab‐Au/FeNiPO 4 @ICG nanoprobe, the carotid plaque exhibited a much higher MSOT signal than the aortic arch plaque ( P = 0.0291). Further pathological analysis displays that the carotid plaque possessed a much higher vulnerability score ( P = 0.0247), in agreement with the MSOT signals. More importantly, the linear regression analysis confirms the high correlation between the MSOT signals and plaque vulnerability with R = 0.7095 ( P = 0.0216), demonstrating the potential of the proposed nanoprobe in systematic evaluation of plaque vulnerability. This work employs the dual‐model nanoprobe strategy for both plaque localization and vulnerability assessment, greatly advancing the accurate diagnosis of ASCVD.

Recent research on fractional-order cascaded H-bridge multilevel static compensator (FCHM-STATCOM) indicates that it has better performance than the traditional cascaded H-bridge multilevel static compensator (CHM-STATCOM). The existing FCHM-STATCOM control system lacks some special control links for dealing with unbalanced operative situations, which is demanded by power systems. This paper improves the existing FCHM-STATCOM control system to satisfy the demand for power systems, creating the potential for it to be applied in the electrical industry. The improvement of the FCHM-STATCOM control system is based on traditional CHM-STATCOM control systems, introducing special control loops for unbalanced operative situations. The improved FCHM-STATCOM control system constructed in this paper consists of an outer control loop that can apply special strategies for different control objectives, two inner control loops, respectively, for positive- and negative-sequence currents, and an inter-phase balancing control loop for balancing its arm operation. At the end of this paper, the results of digital simulations verify the FCHM-STATCOM complete control system’s capacity to regulate its negative-sequence currents and balance its arm operation to deal with unbalanced operative situations. Moreover, based on different strategies, the control system shows effectiveness in eliminating power oscillations and current balancing.

<sec><title>BACKGROUND</title>Severe exacerbation is the predominant cause of COPD hospitalisation. We investigated sex-specific risk factors of severe exacerbation and explored the potential interactions of regions, smoking status, and age.</sec><sec><title>METHODS</title>The present study included 13,641 males and 13,051 females with spirometry-defined COPD at baseline from the China Kadoorie Biobank. Hazard ratios (HRs) and 95% confidence intervals (CIs) of risk factors with severe exacerbation were estimated using the Cox models.</sec><sec><title>RESULTS</title>During a median of 11.5 years follow-up, 5,967 cases of COPD hospitalisation were recorded. GOLD (Global Initiative for Obstructive Lung Disease) stage, tobacco smoking, and underweight were positively associated with COPD hospitalisation in both sexes. Stronger associations were observed in females than in males; the corresponding HRs for males and females were respectively 1.87 (95% CI 1.73–2.03) and 2.47 (95% CI 2.24–2.72) for a history of respiratory diseases and 1.46 (95% CI 1.33–1.60) and 1.65 (95% CI 1.46–1.87) for coughing frequently and coughing up sputum after getting up in the morning for ≥3 months. Higher risks were found among urban residents, non-current smokers, and patients <60 years old.</sec><sec><title>CONCLUSIONS</title>Our findings may help clinicians and the public to identify COPD patients at high risk of exacerbation requiring hospitalisation and take targeted measures in time.</sec>