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

本論文は、CD4+ と CD8+ CAR-T 細胞の動態を抗原調節下で記述する拡張された数理モデルを開発し、その感度分析と仮想患者シミュレーションを通じて治療メカニズムを解明するとともに、パラメータ不確実性下での予測精度向上のために機械学習手法を統合したアプローチを提示しています。

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

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

この研究は、主観的認知低下(SCD)の程度が高い高齢者において、高次言語特徴の皮質追跡が特にプロソディが平坦な話法で弱まることを示し、これが早期認知機能低下の潜在的なバイオマーカーとなり得ることを明らかにしました。

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

この論文は、酵素反応から生物個体の性能に至るまで、単純なアレニウスの法則から逸脱する生物学的な温度応答を記述する現象論的モデルと、協同効果を捉えられない微視的モデルを概説する 2 部構成レビューの第 1 部である。

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

本論文は、極端なデータ不足(P >> N)の条件下でも、生物学的な事前知識に基づく勾配サリエンシー誘導の機能選択を導入した垂直連合学習フレームワーク「REEF」が、サンゴのストレス分類タスクにおいて従来の手法よりも安定性と解釈可能性を大幅に向上させることを実証しています。

Sam VictorWed, 11 Ma🧬 q-bio

A Biologically Plausible Dense Associative Memory with Exponential Capacity

Krotov と Hopfield の既存モデルが隠れニューロン数に対して線形しかなかった記憶容量を、勝者総取りではなく分散表現を可能にする閾値非線形性を導入することで、隠れニューロン数に対して指数関数的に増加させる新たな生物学的に妥当な密結合連想記憶モデルを提案しています。

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

この論文は、量子力学の相互作用描像を応用した新しい数理モデルを導入し、PULSAR 法における放射線治療と免疫療法の組み合わせによる「アブスコパル効果」を、集団平均ではなく個体レベルで連続的かつ確率的に定量化する枠組みを提案しています。

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

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

本論文は、フィルタ帯域幅への依存性や偽の結合検出といった既存手法の限界を克服するため、非線形システム同定に基づく動的システムアプローチを提案し、ノイズや高調波の影響に頑健で解釈可能な位相 - 振幅結合(PAC)の検出・特徴化フレームワークを構築したものである。

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

Diffusion of Neuromodulators for Temporal Credit Assignment

この論文は、生物学的な学習における時間的クレジット割り当ての課題に対し、神経伝達物質の拡散に似た局所的なエラー情報の拡散メカニズムを導入し、スパースなフィードバック接続を持つリカレントスパイキングニューラルネットワークの学習性能を向上させることを示しています。

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

Sequential learning theory for Markov genealogy processes

この論文は、フィルトレーションに基づく枠組みを導入し、配列データのみから潜在系統発生に関する推定値を改善できる限界を明らかにするとともに、学習・不一致・共分散成分への分解を通じて、マルコフ系統発生過程における分類群の追加が疫学動態推論に与える影響を理論的に解明するものである。

David J PascallWed, 11 Ma🧬 q-bio

Compact Dynamical Mean-Field Theory of Oscillator Networks

この論文は、円周上の位相を持つ結合振動子ネットワークに対して、2π周期性を明示的に保持するコンパクトなダイナミカル・平均場理論(DMFT)を構築し、無秩序の極限でオット・アントンセン縮約や標準的な神経集団方程式を再現するとともに、生物物理学的ニューロンモデルの位相応答曲線(iPRC)に基づく結合を用いることで、単一ニューロンの特性からネットワークレベルの同期閾値を定量的に予測する手法を提示しています。

Kanishka ReddyWed, 11 Ma🧬 q-bio

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

この論文は、集団構造を無視した単一集団モデルと構造を考慮した多集団モデルを比較し、世代時間分布の誤指定が実効再生産数(Rt)の推定に与える影響を解析・シミュレーションで示すとともに、集団構造を反映した適切な世代時間の選択法を提案し、公衆衛生政策の精度向上のために詳細な疫学データの収集と集団間差異の考慮の必要性を説いています。

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

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

大規模な肺癌スクリーニングコホートにおける低線量 CT による PPFE の量的変化を分析した本研究は、PPFE の進行が死亡率の上昇や呼吸器関連の悪性転帰と独立して強く関連していることを明らかにし、PPFE の進行を定量的に評価することがスクリーニングプログラム内の呼吸器リスクの高い個人を特定するための臨床的に有用な画像バイオマーカーとなり得ると結論付けています。

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

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

この論文は、米国での野生鳥類から牛への高病原性鳥インフルエンザの感染事例を基にモデルを構築し、渡り鳥の飛来経路と牛の密度データを用いて、デンマークにおける野生鳥類から牛へのウイルス越境感染のリスクを時空間的に評価するデータ駆動型の枠組みを提示したものである。

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