观察大脑网络动力学诊断阿尔茨海默氏症
各种类型的信息可以通过血液流经大脑的方式。当大脑的一个区域被激活,血流量增加,氧化上升。通过观察血流变化与非侵入性成像技术的帮助下,可以确定哪些区域是在工作在一个给定的时间点以及它们如何一起工作。
这一原则的基础上,研究人员Isik Karahanoglu和迪米特里Van De城镇设法想象不同的激活的大脑区域。他们结合新的建模技术和医学成像技术在洛桑联邦理工项目衔接(EPFL)和瑞士日内瓦大学(UNIGE)。这项研究发表在自然通讯大脑如何组织,提供了新的见解,并设置阶段神经系统疾病如阿尔茨海默氏症的早期诊断,这些网络分解。
在大多数大脑相关疾病,一些神经网络——而不是一个孤立的地区——分解。了解区域互动提供了洞察这些疾病是如何工作的。
看看一个地区在“打开”或“关闭”模式
已经有一个成像技术称为“功能性磁共振成像”(fMRI),记录血流量的变化。但是这个过程有其缺陷。由于复杂的计算方法,研究人员能够清理残缺获得fMRI信号,得到一个精确的和动态的照片大脑的血流量。他们可以看到大脑的哪个区域被激活在一个明确的“打开”或“关闭”模式。
“想象一下拍照的五颜六色的风车转得很快。老的技术,色彩模糊和运行在一起,”Van De城镇。“用我们的方法,我们可以清楚地看到每个颜色每个照片之间的边界。”Similarly, the dynamic map shows which regions activate simultaneously in the brain and where they are located.
Non-stimulated大脑更好的数据收集
一起工作来识别区域,测试是对健康、non-stimulated科目。即使处于“休息”状态,而不是使用病人的大脑区域,不断激活和去活化。“病人不能做一次核磁共振成像机器。数据并没有扭曲的压力或疲劳,刺激或任务可能导致“Karahanoglu说。
令人惊讶的结果
总的来说,研究人员发现有13个主要网络,即那些发出最强烈的信号。平均四个网络活动在同一时间。“直到现在,我们认为该地区轮流激活,,他们也用小协调,”Van De城镇。
医生的诊断工具
下一步就是使用这种技术来诊断神经障碍。阿尔茨海默病,例如显示大脑网络即使临床症状恶化察觉或可以忽略不计。使用功能磁共振成像来检测,尽可能早地情况下,最有可能发展成老年痴呆症将提高药品监督管理局。药物目前在开发期间可以管理阶段,他们将是最有效的。沿着这些方向的研究正在进行中与其他神经科学和临床合作团队。Isik Karahanoglu,世卫组织目前正在哈佛医学院博士后研究员,也是应用技术来更好地理解改变自闭症谱系障碍。
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出版
Fikret Isik Karahanoglu,迪米特里Van De城镇。短暂的大脑活动放开fMRI静息状态的动态时空上的重叠网络。自然通讯,2015年7月16日发表。doi: 10.1038 / ncomms8751
