Биометрика — технологии идентификации личности

Лента всех новостей ресурса

Разум и мозг — самые "интеллектуальные" новости и статьи

Роботы — автоматические автономные машины

Новости из разных
уголков земного
шара —
География

Компьютеры
неотъемлемая часть современной жизни
Космос
Астрономия, планеты, ракеты...

Контактная информация
Информация о владельце ресурса

Нанотехнологии — наука и технология коллоидных систем

Обратная связь
с администрацией ресурса

Авторы и редакторы
Люди работающие над ресурсом

О проекте
более подробная информация о нас

Разработана компьютерная модель отслеживающая деменцию

Исследователи из «Weill Cornell Medical College» разработали компьютерную модель, которая отслеживает, каким образом различные формы деменции распространяются в человеческом мозге, сообщает «SciencePlanet.ru». Они заявили, что их математическая модель может быть использована для прогнозирования, где и приблизительно в какое время головной мозг пациента будет страдать от заражения нейрона нейроном (подобные прионам токсичные белки) — процесс, лежащий в основе всех форм слабоумия.

Их выводы о нейронах, опубликованные 22-го марта 2012-го года, могут помочь пациентам и их семьям подтвердить диагноз деменции и заранее готовиться к будущему когнитивному снижению с течением времени. «В эпоху, когда уже будут существовать лекарства против деменции, программа также сможет помочь врачам определить нужные области головного мозга для терапевтического вмешательства», — говорит ведущий исследователь исследования Ашиш Радж, доктор философии, доцент кафедры информатики в «Weill Cornell Medical College».

«Это походит на систему метеорологического радиолокатора, который показывает погодные условия в регионе в течение ближайших 48-ми часов», — говорит доктор Радж. «Нашу модель можно сравнить с базовой магнитно-резонансной томографией человеческого мозга. Она может создавать карту будущего рождения болезни у человека в ближайшие нескольких лет или десятилетий.

«Это может позволить неврологам предсказать, что у пациента в любой момент в будущем могут появиться болезни связанные с нейроанатомией и сопутствующее ей когнитивное состояние. Также они могли бы предсказать, когда у пациента начнёт появляться потеря речи, потеря памяти, поведенческие особенности и так далее», — говорит Радж. «Знание этого, позволит пациентам в будущем сделать осознанный выбор в отношении своего образа жизни и терапевтических вмешательств.

«В какой-то момент мы получим возможность для выявления и улучшения состояния здоровья конкретных областей головного мозга и нервных волокон», — поделился доктор Радж. «В тот момент, правильное прогнозирование будущего анатомического состояния может помочь в выявлении перспективных целевых областей для такого рода вмешательств. Ранняя диагностика будет иметь решающее значение для предотвращения и ликвидации последствий слабоумия».

Отслеживание потока белков

Вычислительная модель, которую разработал доктор Радж, является последней и одной из самых значительных, подтверждений о том, что деменция обусловлена белками, которые распространяются через головной мозг по нейронной сети. Он расширяет выводы, которые широко освещались в феврале месяце, что болезнь Альцгеймера зарождается в определённой области головного мозга и далее распространяется через неправильно свёрнутые, токсичные тау-белки. Эти исследования были проведены учёными медицинского центра Колумбийского университета и Массачусетского госпиталя, на мышах и сосредоточены только на болезни Альцгеймера.

В этом исследовании, доктор Радж рассказал о деталях, как он разработал математическую модель течения токсичных белков, а затем продемонстрировал правильность предсказания формы дегенерации, которая приводит к целому ряду различных форм слабоумия.

Он говорит, что его модель основывается на понимании того, что все известные последние формы деменции сопровождаются и вероятно, вызваны нарушенными или «свёрнутыми» белками. Белки имеют определённую форму, в зависимости от конкретной функции — но белки, которые деформируются могут привести к нежелательным токсическим эффектам. Одним из примеров является тау-белок, который находится в свёрнутом состоянии в головном мозге, как у пациентов с болезнью Альцгеймера, так и у пациентов страдающих слабоумием (FTD). Другие белки, такие как «TDP43» и убиквитин, найдены у людей страдающих слабоумием, а альфа-синуклеин имеется у пациентов страдающих болезнью Паркинсона.

Эти белки называются «prion-like», потому что они свёрнуты и вызывают сворачивание других белков, а также касаются конкретных нейронных путей. Прионные заболевания (такие, как коровье бешенство) считаются инфекционными и предполагают передачу свёрнутых белков между людьми. «Пока не существует никаких доказательств, что болезнь Альцгеймера или другие формы слабоумия являются заразными».

Доктор Радж называет свою модель транс-нейронного распространения свёрнутых белков «очень простой». Она моделирует тот же процесс, посредством которого любой газ диффундирует в воздух, кроме того, в случае деменции процесс диффузии происходит вдоль связанных нейронных путей головного мозга.

«Это общий процесс, при котором любые болезнетворные белки могут привести к различным формам слабоумия», — говорит он.

Модель определяет нейронные суб-сети головного мозга, в которых неправильно свёрнутые белки будет собираться, прежде чем перейдут к другим областям головного мозга, которые связаны нейронной сетью. В процессе белки изменяют нормальное функционирование всех областей мозга, которые они посещают.

«Что является новым и действительно замечательным? Это сама сетевая модель распространения, которая действует на нормальную сетевую сеть головного мозга и умеет воспроизводить множество известных аспектов болезни головного мозга при различных формах слабоумия», — говорит доктор Радж. «Это даёт очень простое объяснение тому, почему различные формы слабоумия ориентированы на конкретные участки мозга».

В ходе исследования Радж смог сопоставить образец взятый из диффузионной модели, которая прослеживает выдачу белка в здоровом мозге с образцом имеющим атрофию мозга, которая наблюдается у пациентов с болезнью Альцгеймера или страдающих слабоумием. Эта дегенерация измерялась с помощью магнитно-резонансной томографии и других инструментов, которые могли бы определить количество потери объёма мозга в отдельных областях. Соавтор исследования доктор наук Amy Kuceyeski, работал совместно с доктором Радж и помогал анализировать измерения объёма головного мозга у больных пациентов.

«Наше исследование показывает, что такой механизм распространения напрямую ведёт к наблюдаемой модели атрофии, которую можно увидеть в различных формах деменции», — говорит доктор Радж. «В то время, как классические формы деменции хорошо известны, это — первая модель, которая свяжет сетевые свойства мозга с образцами и объяснит их детерминированным и прогнозирующим образом».

Третьим автором исследования является Майкл Вайнер, профессор радиологии в Университете Калифорнии в Сан-Франциско и главный исследователь «Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative», финансируемый Национальным институтом здравоохранения.

Форма для комментариев

Имя:
E-mail:
Комментарий:

Последние новостина главную

Дело ООО «Аквамарин» против ФНС России

Дело ООО «Аквамарин» против ФНС России(0)

В Верховном Суде Российской Федерации 25 октября 2017 года был рассмотрен спор по жалобе ООО «Аквамарин», оспаривающего право вышестоящего налогового…

Астероид определенно собирается попасть на Землю, предупреждает эксперт

Астероид определенно собирается попасть на Землю, предупреждает эксперт(0)

Космос — опасное место, и, поскольку Земля находится в космосе, каждое живое существо на планете рискует однажды почувствовать это на…

В океане недалеко от Австралии исследователи обнаружили…

В океане недалеко от Австралии исследователи обнаружили…(0)

Говорят, что океанские глубины на земле изучены учеными меньше, чем космическое пространство. И подтверждения тому, как мало мы знаем о…

Гигантская дыра на Марсе. Ученые гадают о ее происхождении

Гигантская дыра на Марсе. Ученые гадают о ее происхождении(0)

Два полных десятилетия роверы находятся на Марсе. И ученые знают о Красной планете довольно многое. Достаточно широк спектр знаний о…

Обучение чтению глубоко трансформирует наш мозг

Обучение чтению глубоко трансформирует наш мозг(0)

Чтение – изобретение современной культуры. Ученые обнаружили, что в нашем мозге нет определенного отдела, который бы “отвечал” за это умение.…

Смотреть все
Читайте нас Присоединяйтесь
на Яндекс на Rambler в Новотеке в Инфороторе в LiveInternet в Google+ в Facebook в Twitter ВКонтакте в LiveJournal
При полном или частичном копировании материалов с сайта, прямая не закрытая от индексации ссылка на www.scienceplanet.ru обязательна! © 2012 SciencePlanet.ru