科学家设想基底神经节通路的关键部分
某些疾病,如帕金森病和亨廷顿氏病,与损害大脑的基底神经节区之间的通路。大脑基底神经节位于基地和负责,除此之外,协调运动。它由四个相互关联的,脑深部结构成像技术以前无法想象。
第一次,卡内基梅隆大学BrainHub科学家们利用一种非侵入性脑成像工具检测通道连接的部分基底神经节。发表在科学杂志,这一领域的研究提供了一个更好的理解的电路,这可能会导致技术来帮助跟踪疾病进展为帕金森病和亨廷顿氏病和其他神经系统疾病。
“临床,很难看到基底神经节内的通路与神经影像学技术,像流行的核磁共振,因为许多纤维束构成电路的关键部分是非常小的,密集的细胞内埋尸体,”帕特里克Beukema说,第一作者和一个研究生在匹兹堡大学神经科学中心(CNUP)和联合皮特和结算中心的神经认知(CNBC)的基础。
“原因并不完全理解,通路连接基底神经节的地区非常容易受到伤害。因为他们对电动机控制很重要,这次的损坏可能导致大量汽车赤字,所以它是非常可取的发现更多关于这一领域,”Beukema说。
扩散磁共振成像测量水分子的运动来创建一个可视化表示的大脑的轴突。在这项研究中,研究小组使用了两种类型的扩散成像可视化的主要通路连接的内部电路基底神经节。60名健康成年人的大脑进行扫描使用扩散光谱成像,提供移动水分子的取向的照片。multi-shell成像是用于78名健康成年人获得类似的图像使用不同的成像参数。
结果从两个成像技术显示,可以检测到小而重要的纤维连接大脑中。研究人员还发现,通过观察基底神经节的水运动的一般模式,他们可以自动分辨一个小区域。
“帕特里克的通路已经能够想象很多功能至关重要,但我们没能看到他们在人类的大脑。这将打开大门很多研究和临床的机会,”心理学助理教授蒂莫西·j·Verstynen说CMU迪特里希的人文和社会科学学院和CNBC教员。
这不是第一次大脑研究的突破发生在卡内基梅隆大学。结算系统是人工智能和认知心理学的发源地,一个领导者的大脑和行为研究中超过50年。大学创造了最早的一些认知导师,帮助开发了Jeopardy-winning华生,在神经计算建立了一个开创性的博士项目,完成在了解自闭症的遗传学前沿工作。建立在其优势在生物学、计算机科学、心理学、统计和工程、CMU BrainHub推出一项计划,关注如何让大脑的结构和活动产生复杂的行为。
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出版
Beukema P,叶fc, Verstynen T。体内连接和子组件的描述人类苍白球。科学杂志发表的2015年10月15日。doi: 10.1016 / j.neuroimage.2015.07.031
