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Integrating Mechanistic Modeling and Machine Learning to Study CD4+/CD8+ CAR-T Cell Dynamics with Tumor Antigen Regulation

Cette étude propose un cadre mathématique étendu couplant la modélisation mécaniste et l'apprentissage automatique pour analyser la dynamique des sous-populations CAR-T CD4+ et CD8+ sous régulation antigénique, démontrant ainsi comment les méthodes guidées par les données peuvent compléter les modèles biologiques face à l'incertitude des paramètres pour améliorer la prédiction des résultats thérapeutiques.

Saranya Varakunan, Melissa Stadt, Mohammad KohandelWed, 11 Ma🧬 q-bio

More than a feeling: Expressive style influences cortical speech tracking in subjective cognitive decline

Cette étude démontre que chez les personnes âgées présentant un déclin cognitif subjectif, l'affaiblissement du suivi cortical des traits linguistiques supérieurs lors de l'écoute de discours à prosodie plate constitue un biomarqueur potentiel précoce du déclin cognitif.

Matthew King-Hang Ma, Yun Feng, Cloris Pui-Hang Li, Manson Cheuk-Man FongWed, 11 Ma🧬 q-bio

Understanding the temperature response of biological systems: Part I -- Phenomenological descriptions and microscopic models

Cette première partie d'une revue en deux volets examine les modèles phénoménologiques et microscopiques décrivant la réponse des systèmes biologiques à la température, en mettant l'accent sur les courbes de performance thermique et les grandeurs opérationnelles associées, tout en soulignant les limites des modèles microscopiques à capturer les effets coopératifs.

Simen Jacobs, Julian Voits, Nikita Frolov, Ulrich S. Schwarz, Lendert GelensWed, 11 Ma🧬 q-bio

Domain-aware priors stabilize, not merely enable, vertical federated learning in data-scarce coral multi-omics

Cette étude démontre que l'intégration de priors biologiques dans un cadre d'apprentissage fédéré vertical, tel que REEF, stabilise et améliore significativement la classification du stress thermique chez les coraux dans des conditions de rareté extrême des données, surpassant ainsi les approches génériques et état-de-l'art.

Sam VictorWed, 11 Ma🧬 q-bio

A Biologically Plausible Dense Associative Memory with Exponential Capacity

En remplaçant la dynamique de type « gagnant-gagne-tout » par une non-linéarité à seuil permettant des représentations distribuées, cette étude propose un nouveau réseau de mémoire associative biologiquement plausible dont la capacité de stockage devient exponentielle par rapport au nombre de neurones cachés.

Mohadeseh Shafiei Kafraj, Dmitry Krotov, Peter E. LathamWed, 11 Ma🧬 q-bio

Exploring Strategies for Personalized Radiation Therapy Part IV: An Interaction-Picture Approach to Quantifying the Abscopal Effect

Cette étude propose une approche novatrice inspirée de la mécanique quantique pour quantifier l'effet abscopal dans le cadre de la radiothérapie PULSAR personnalisée, permettant de modéliser cet effet comme un phénomène stochastique continu et d'évaluer son intensité d'interaction au niveau individuel plutôt que de se fier uniquement aux moyennes de cohortes.

Hao Peng, Laurentiu Pop, Kai Jiang, Faya Zhang, Debabrata Saha, Raquibul Hannan, Robert TimmermanWed, 11 Ma🧬 q-bio

Duality in mass-action networks

Cet article propose que les quantités conservées dans les réseaux d'action de masse sont duales aux cycles internes et émet l'hypothèse d'une relation de dualité entre les prégrappes, les supports polyédraux invariants maximaux et les siphons.

Alexandru IosifWed, 11 Ma🧬 q-bio

A Dynamical Systems and System Identification Framework for Phase Amplitude Coupling Analysis

Cet article propose un nouveau cadre d'identification de systèmes non linéaires pour détecter et caractériser le couplage phase-amplitude avec une précision accrue et une robustesse au bruit, surpassant ainsi les limitations des méthodes existantes.

Rajintha Gunawardena, Fei HeWed, 11 Ma🧬 q-bio

The Black Death Anomaly: A Non-Abelian Field Theory of Epidemiological Safe Zones

En modélisant la dynamique du pathogène de la Peste Noire au sein d'une théorie de jauge non abélienne, cette étude démontre que les zones géographiques épargnées, telles que la Pologne et la Bohême, ne sont pas des anomalies statistiques mais des vides topologiques nécessaires résultant d'une interférence destructive des ondes de mutation.

Jose de Jesus Bernal-Alvarado, David DelepineWed, 11 Ma🧬 q-bio

Automated Classification of Homeostasis Structure in Input-Output Networks

Cet article présente un algorithme Python automatisé qui, en étendant le cadre théorique aux réseaux à multiples entrées, identifie systématiquement les sous-réseaux d'homéostasie et leurs conditions à partir de la topologie des réseaux d'entrée-sortie, surmontant ainsi les limites de l'énumération combinatoire pour appliquer la théorie des singularités à des systèmes biologiques complexes.

Xinni Lin, Fernando Antoneli, Yangyang WangWed, 11 Ma🧬 q-bio

Diffusion of Neuromodulators for Temporal Credit Assignment

Cet article propose un mécanisme d'apprentissage inspiré de la transmission volumique des neuromodulateurs, où l'information d'erreur diffuse localement dans les réseaux de neurones à spikings pour permettre l'attribution temporelle du crédit et améliorer l'apprentissage même avec des connexions de rétroaction clairsemées.

João Barretto-Bittar, Anna Levina, Emmanouil Giannakakis, Roxana ZeraatiWed, 11 Ma🧬 q-bio

Sequential learning theory for Markov genealogy processes

Cet article présente un cadre basé sur les filtrations pour analyser comment l'ajout de taxons améliore l'inférence phylodynamique, en décomposant la réduction de variance attendue et en établissant une limite fondamentale sur ce que les données de séquence peuvent révéler sur la généalogie latente en raison de l'écart irréductible entre un analyste et un oracle.

David J PascallWed, 11 Ma🧬 q-bio

Dreaming improves memorization in a Hopfield model with bounded synaptic strength

Cette étude démontre que l'alternance de phases d'apprentissage et de « rêverie » (désapprentissage de motifs aléatoires) dans un modèle de Hopfield à poids synaptiques bornés permet d'augmenter la capacité de mémorisation tout en évitant l'oubli catastrophique, offrant ainsi une perspective plus réaliste d'un point de vue évolutif.

Enzo Marinari, Saverio Rossi, Francesco ZamponiWed, 11 Ma🧬 q-bio

Compact Dynamical Mean-Field Theory of Oscillator Networks

Cet article présente une théorie de champ moyen dynamique compacte pour les réseaux d'oscillateurs de phase couplés, qui réduit le système à une équation stochastique auto-cohérente tout en préservant la périodicité des phases et en permettant de prédire les seuils de synchronisation à partir des courbes de réponse de phase de neurones biologiques.

Kanishka ReddyWed, 11 Ma🧬 q-bio

Misspecification of the generation time distribution and its impact on Rt estimates in structured populations

Cette étude démontre que la supposition d'une distribution homogène du temps de génération dans les populations structurées fausse les estimations du nombre de reproduction effectif (Rt), et propose une méthodologie pour corriger ce biais afin d'améliorer la précision des politiques de santé publique.

Ioana Bouros, Robin Thompson, David Gavaghan, Ben LamberWed, 11 Ma🧬 q-bio

Association of Radiologic PPFE Change with Mortality in Lung Cancer Screening Cohorts

Cette étude démontre que la progression radiologique de la fibroélastose pleuroparenchymateuse (PPFE) sur les scanners thoraciques à faible dose est un facteur prédictif indépendant de mortalité et d'admissions respiratoires dans deux grandes cohortes de dépistage du cancer du poumon.

Shahab Aslani, Mehran Azimbagirad, Daryl Cheng, Daisuke Yamada, Ryoko Egashira, Adam Szmul, Justine Chan-Fook, Robert Chapman, Alfred Chung Pui So, Shanshan Wang, John McCabe, Tianqi Yang, Jose M Brenes, Eyjolfur Gudmundsson, The SUMMIT Consortium, Susan M. Astley, Daniel C. Alexander, Sam M. Janes, Joseph JacobWed, 11 Ma🧬 q-bio

Efficient and robust control with spikes that constrain free energy

Cet article propose un cadre de contrôle par épines neurales novateur et robuste qui implémente le principe de l'énergie libre en limitant le tir des neurones à la réduction de cette énergie, offrant ainsi une efficacité computationnelle élevée et une grande résilience aux perturbations tout en éclairant les mécanismes du contrôle cérébral.

André Urbano, Pablo Lanillos, Sander KeeminkWed, 11 Ma🧬 q-bio

Curvature Blindness from Polarity Breaks and Orientation Channel Fragmentation in V1

Cet article présente un modèle mathologique expliquant l'illusion d'aveuglement à la courbure par deux mécanismes complémentaires dans V1 : la séparation des canaux de polarité qui segmente le contour en demi-longueurs d'onde, et la fragmentation des canaux d'orientation qui rend ces segments perçus comme rectilignes.

Michael MenkeWed, 11 Ma🧬 q-bio

Joint Geometric-Chemical Distance for Protein Surfaces

Cet article présente IFACE, un cadre d'alignement de surfaces protéiques qui intègre la géométrie intrinsèque et les champs chimiques pour définir une distance conjointe permettant de mieux distinguer la variabilité conformationnelle de la divergence structurelle et d'identifier des poches catalytiques conservées.

Himanshu Swami, John M. McBride, Jean-Pierre Eckmann, Tsvi TlustyWed, 11 Ma🧬 q-bio

Modeling the spillover risk of highly pathogenic avian influenza from wild birds to cattle in Denmark: A data-driven risk assessment framework

Cette étude développe un cadre d'évaluation des risques fondé sur les données pour quantifier la probabilité de transmission de la grippe aviaire hautement pathogène (H5N1) des oiseaux sauvages au bétail au Danemark, en identifiant des périodes et des zones géographiques à haut risque afin de renforcer la surveillance et la préparation.

You Chang, Jose L. Gonzales, Erik Rattenborg, Mart C. M. de Jong, Beate ConradyThu, 12 Ma🧬 q-bio