疾病有选择地影响大脑的网络,分析肯定
大脑拥有复杂的功能网络体系结构作为其信息处理机械。大脑的网络架构本身是疾病的目标吗?如果是的话,哪些网络与哪些疾病有关?这可以告诉我们大脑疾病的潜在原因吗?
在过去30年中,在德克萨斯州德克萨斯大学(UT Health San Antonio)的研究人员出版了43岁的研究大脑障碍 - 精神病和神经系统 - 强烈肯定了一个被称为“网络退化假设。”根据这一理论,疾病相关的结构损伤侵入了用于人类行为的功能网络,并在“共同改变网络”中重演。
在这些网络中评估代谢需求,该研究将高交通集线器(“节点应力”)的代谢应力分为基于网络的变性的关键潜在原因。
这项研究于3月8日发表在《科学》杂志上自然杂志通信生物学,利用脑部图,数据库超过20,000个公开的功能和结构神经影像学实验。UT Health San Antonio的研究成像学院是Brainmap的出生地和学术之家。确认脑膜地图项目的影响,四月的国家卫生研究院再次为这项工作进行资金四年(项目14-17)。这是240万美元的奖励。
医学博士、成像研究所教授、主任彼得·t·福克斯(Peter T. Fox)说,《通讯生物学》这篇文章是从BrainMap数据库中检索到的数万个实验进行的荟萃分析。Fox博士和合著者比较了用于正常行为的大规模功能网络的连接模式和与疾病相关的共变异网络,发现了惊人的重叠。
“结构和功能网络通信的范围令人印象深刻,”福克斯博士说。“观察到的20个与疾病相关的共改变网络中,有14个在空间上与与正常行为相关的功能网络一致,如运动、感知、情感、语言、问题解决、记忆编码和回忆,这些在很大程度上一致。”
在论文的调查结果中:
- 灰质萎缩或肥大遵循网络原理。
- 神经疾病具有比精神疾病更强的网络关联。
- 某些疾病在网络上具有比其他网络更多的弥漫影响。例如,亨廷顿的疾病影响了九个网络和精神分裂症影响七,而主要的抑郁症和双相情感障碍会影响两种。
福克斯博士说:“研究人员可以把这些多维度的结果作为更具体研究的路线图,因为我们的研究中共享的组成图可以产生生物学上有意义的兴趣区域。”
继续为BrainMap项目提供资金至关重要。Fox博士说:“即将开展的部分工作是与德克萨斯大学奥斯汀分校高级计算中心(Texas Advanced Computing Center at UT Austin)合作,创建一个高性能计算脑地图社区门户(BrainMap Community Portal),这个工具可以让这种类型的大规模、复杂、多变量分析更容易被整个研究社区执行。”
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