根据研究人员在3月22日版的报告中发现,阿尔茨海默氏症和其他形式的痴呆可以在大脑神经网络中传播,而不是由科学家提出的其他途径,例如通过在各个方向上的传播。
由神经学家和麦克阿瑟基金会的“天才奖”接受威廉博士的西利,来自UCSF的记忆与衰老中心和博士后研究员海伦胡安周,现在教员在国立大学医学研究生院在新加坡,研究人员得出结论,一个神经区域的连通性的一种疾病热点胜过整体的连通性,在一些最常见的痴呆疾病的传播其易损性预测空间邻近性和生长因子支持的损失,包括阿尔茨海默氏病。
研究发现,基于新的磁共振成像(MRI),研究提出了希望,医生可以使用MRI预测痴呆&mdash的过程;而在影响网络退行性损伤是第一个发现—,研究人员可以使用这些预测的结果来判断一个新的处理工作。网络模型相结合的功能性MRI可作为判断药物疗效的临床前试验行为变化成为衡量一个中间的生物标志物,据西利。
“我们下一步的目标是进一步发展的方法来预测疾病的进展,利用这些模型来创建一个模板,疾病如何在受影响的个体大脑的进步,”西利说。”这项工作已经表明,如果我们知道健康的大脑中的接线图,我们可以预测疾病将在哪里去下一个。一旦我们可以预测网络将如何随时间变化,我们可以预测病人的行为将随着时间的推移,我们可以监测是否有可能治疗的工作。
新的证据表明,不同种类的痴呆症的蔓延,从神经元到神经元在类似的方式,尽管他们的行为在不同的大脑网络,据西利。他以前的工作和临床解剖学的早期研究表明,在痴呆症的破坏模式都与特定的神经细胞网络,但直到现在,科学家们发现很难在人类思想评价如何神经退行性疾病的发生。
在目前的研究中,研究人员模拟不仅正常神经网络可以通过阿尔茨海默氏病的影响,还受到额颞叶痴呆(FTD)受网络和相关的疾病,一类退行性脑部疾病被其毁灭性影响社会行为或语言技能。
科学家们在12个健康人中映射出大脑连通性。然后,他们使用的数据来自患者的地图,是由不同的痴呆损坏网络内比较特殊的地区五种疾病。
“对于每一个老年痴呆症,我们看了四个想法,科学家们往往把解释痴呆可能目标的大脑网络,”西利说。”不同的建议机制导致不同的预测,在健康的网络中的地区的地方会影响到它的脆弱性疾病。”
在“节点压力”假说中,大脑中的小区域作为交通枢纽来传递沉重的信号流量,将经受磨损和撕裂,这会引起或加重疾病。在“营养衰竭”的机制,连接中断会破坏运输通过网络的增长因素,需要保持神经元。在“共同的脆弱性”机制中,特定基因或蛋白质在网络中的共同作用会使他们更容易受到疾病的影响。但是,预测从“跨神经元的传播”机制模型最适合的网络连接地图构建的研究人员。
“跨神经元传播模型预测,一个地区更加紧密地连接是发病&mdash节点;我们称之为震中—然后比较脆弱的区域将该病一旦开始蔓延,”西利说。”这是因为如果疾病是从起源的角度,但它可以达到任何给定的目标更快,如果有一个更强大的连接。”
科学家们跟踪和分析神经网络内的联系,痴呆的目标。他们使用了一种称为功能性核磁共振成像技术来测量和描述健康受试者大脑中关键网络的特定区域的活动。磁共振成像的读数允许研究人员在网络模型的每个区域内作为一个独特的,但相互关联的节点。他们排名的节点,最一致的共同发射的最密切的连接。
在这项研究中调查的五个疾病,跨神经元的传播是建议的机制,数据最好的匹配的预测。动物在细胞实验室先前的研究也支持这一想法,与疾病相关的蛋白质可以传播从一个受影响的神经元与其他神经元通过细胞间连接。
超过三年的研究者已经注意到,受阿尔茨海默病影响的区域的轴突的分支之间的连接和连接的神经元,西利说。跨神经元的传播是一个成熟的标志,某些罕见的神经变性疾病—如克雅氏病—是由错误折叠的细胞表面的蛋白质称为朊病毒传播,导致邻近的蛋白质的形状改变,骨料和肆虐。
在阿尔茨海默病和额颞叶痴呆患者没有被传染,异常蛋白的结构也与这些常见的痴呆。最近的实验中,研究人员将验尸,人脑提取物为转基因小鼠痴呆患者导致疾病,西利说,“但它是很难在人类探索这些想法,我们想开始弥补这方面的知识差距。”
在UCSF的研究者们发现钢筋的研究进行独立的领导的一个研究小组从Ashish拉吉康奈尔大学威尔医学院在杂志的同版刊登。康奈尔的科学家使用了另一种磁共振成像技术,称为扩散张量成像,在受影响的神经网络中检查连接,获得相似的结果。
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