新计算模型模拟脑在抽动症中的作用

一项新的基于计算机的大脑模拟显示，图雷特综合症的运动性抽动可能是由大脑多个区域之间的相互作用引起的，而不是一个单一的故障区域PLOS计算生物学。

抽动秽语综合症会使人产生无意识的运动性抽动，比如眨眼、吸气或拍手。传统上，这种抽搐与被称为基底神经节的大脑区域功能障碍有关，但最近对大鼠、猴子和人类大脑的研究表明，小脑、丘脑和皮质可能也与此有关。

基于这一最新证据，意大利国家研究委员会的Daniele Caligiore及其同事开发了一种大脑活动的计算机模拟，这是图雷特综合症运动抽动的基础。这模型在最近的一项对猴子大脑的研究中，重现与抽搐有关的神经活动，该研究表明抽搐可能还涉及皮质、基底神经节和小脑之间的信号传递。

通过调整模型来精确再现猴子研究的结果，研究人员能够利用它更好地理解大脑可能产生抽搐的方式。该模型表明，基底神经节中异常的多巴胺活动与丘脑-皮质系统的活动协同工作，从而触发抽搐。同时，该模型表明，在对猴子的研究中发现的基底神经节-小脑连接可能也会让小脑影响抽搐的产生。

Caligiore说:“这个模型代表了研究最近发现的基底神经节-小脑解剖联系的第一次计算尝试。”

研究人员还发现，当连接大脑的神经回路出现功能障碍时，该模型可以用来预测抽搐的数量基底神经节、丘脑、皮质和小脑。这些预测可以帮助识别新的大脑可以作为新治疗目标的区域电动机抽搐。

Caligiore说，该模型代表了建立“虚拟患者”的第一步，通过计算机模拟来测试潜在的治疗方法。他说:“这些模拟可以以很少的成本和没有伦理影响的方式进行，并可以提出有前途的治疗干预措施，在针对真实患者的集中调查中进行测试。”

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