Prognozuojant demencijos pasiskirstyma, neurona iki neurono - nauja kompiuterine programa

Kovo 22 d Neuronas atskleidzia, kad naujai sukurta matematine kompiuterine programa seka budus, kuriais zmogaus smegenyse skleidzia ivairias demencijos formas, ir kad ji gali nuspeti, kur ir kai apytikriai, kai paciento smegenu neuronu pasklidimas pasireiskia kaip "priono" panasus i toksiska baltymai, tai yra tas pats procesas, kurio pagrindu yra visos demencijos formos.
Pacientai ir ju seimos galetu pasinaudoti rezultatais, padedama patvirtinti demencijos diagnoze, kuri taip pat leistu jiems pasirengti ateities kognityvinems nuosmukiui, kurios atsiras laikui begant. Pasak vadovo mokslininko Ashish Rajo, programa ateityje taip pat pades gydytojams nustatyti tinkamus smegenu uzdavinius terapinems intervencijoms tuo metu, kai tiksliniai vaistai nuo demencijos jau egzistuoja.
Dr Ashish Rajas Ph.D., Weill Cornell medicinos kolegijos radiologijos mokslu daktaras, sukurtas kompiuterio modelis, paaiskina:

"Pagalvokite apie tai kaip oro radaru sistema, kurioje per ateinancias 48 valandas rodomas vaizdo irasas apie oru tendencijas jusu vietoveje. Musu modelis, pritaikytas pagrindiniam atskiru smegenu magnetinio rezonanso vaizdui nuskaityti, taip pat gali sukurti busima zemelapi per artimiausius kelis ar desimtmecius.
Tai leistu neurologams numatyti, kokia bus paciento neuroanatomine ir asocijuota kognityvine bukle ateityje. Jie galejo pasakyti, ar ir kada pacientas susidurs su kalbos sutrikimais, atminties praradimu, elgesio ypatumais ir kt. Zinios apie tai, kas bus ateityje, leis pacientams priimti pagristus pasirinkimus del savo gyvenimo budo ir terapiniu intervenciju.
Tam tikru momentu gausime gebejima nukreipti ir pagerinti konkreciu smegenu regionu ir nervu skaidulu strukturos sveikata. Tuo metu geras busimos anatomines busenos subjekto prognozavimas gali padeti identifikuoti perspektyvius tikslinius regionus siai intervencijai. Ankstyvas aptikimas bus pagrindinis demencijos prevencijos ir valdymo uzdavinys. "

Naujovisko kompiuterio modelis yra pats naujausias, taip pat svarbiausias irodymas, patvirtinantis ideja, kad demencija sukelia baltymai, kurie plinta per smegenis per neuronu tinklus.
Tai praplecia placiai pranesto Alzhaimerio ligos tyrimo rezultatus vasari, kuriame Kolumbijos universiteto medicinos centro ir Masacusetso bendrosios ligonines tyrejai atrado modelius, kad Alzheimerio liga prasideda konkrecioje srities smegenyse, taciau veliau ji plinta netiksliai, toksiski "tau" baltymai.
Dr Rajas apraso, kaip jis sukure matematini toksiniu baltymu srauto modeli, pries parodydamas, kad modelis tiksliai prognozuoja degeneracijos modelius, kurie ivyksta ivairiose demencijos formose.
Jis paaiskina, kad jo modelis grindziamas neseniai suprantama, kad kartu su visomis zinomomis demencijos formomis yra ir galbut sukelia nenormalus ar "klaidingai suformuoti" baltymai. Visi baltymai turi specifine forma, kuri priklauso nuo ju specifines funkcijos. Vis delto neproduktyvus baltymai gali sukelti nepageidaujama toksini poveiki, pvz., Tau, nesusijusia baltyma, kuris atsiranda Alzhaimerio ligoniu smegenyse ir pacientams, sergantiems priekine laikine demencija (FTD).
TDP43 ir ubikvitinas yra kiti klaidingai suformuoti baltymai, kurie taip pat aptinkami FTD, tuo tarpu alfa sinukleinas yra Parkinsono liga.
Nesuspudingi arba sergantys baltymai sukelia kitu baltymu netinkama sastingi, kuriomis jie liecia specifini neuronu kelia. Del sios priezasties sie baltymai vadinami "prionu".
Prionines ligos, pavyzdziui, nemaloniosios karves ligos, susijusios su klaidingai suformuotu baltymu pernesimu, manoma, yra nuo zmogaus iki zmogaus uzkreciamos ligos. Taciau "nera irodymu, kad Alzheimerio liga ar kiti demencijos pozymiai yra uzkreciami tokiu budu, todel ju perdavimas vadinamas priono pavidalu".
Dr Rajas sako, kad jo nesuderintu baltymu transneuronu pasiskirstymo modelis yra "labai paprastas", nes jame modeliuojamas tas pats procesas, kai bet kokios dujos issiskleidzia ore, tuo tarpu demencijos atveju difuzijos procesas vyksta sujungtais neuroniniais pluosto takais smegenyse.

Dr Raj sako:

"Tai yra bendras procesas, kurio metu bet kokia liga sergantys baltymai gali sukelti daugybe demencijos."

Modelis atpazista smegenu neuroninius pogrupius, kuriuose suklastoti nesubrezti baltymai kaupiasi, kol jie pereina prie kitu smegenu sriciu, kurios yra sujungtos neuronu tinklais. Baltymai keicia visu smegenu sriciu, kurias jie lankosi siame procese, funkcija.
Dr. Raj pastabos:

"Kas yra nauja ir tikrai gana idomi, yra pats tinklo difuzijos modelis, kuris veikia iprasta smegenu rysio tinkla ir sugeba atkurti daugeli zinomu viso smegenu ligu simptomu, susijusiu su demencija. Tai suteikia labai paprasta paaiskinima, kodel skiriasi demencija. nukreipti i konkrecias smegenu sritis ".

Rajas sugebejo suderinti modelius is difuzijos modelio, kuris isskyre baltymu paskirstyma sveikiose smegenyse i smegenu atrofijos modelius, kurie buvo stebimi pacientams, sergantiems Alzhaimerio liga ar FTD.
Smegenu degeneracija buvo matuojama MRT skenavimu ir kitais irankiais, kurie galejo kiekybiskai ivertinti prarasto smegenu kieki kiekviename paciento smegenu regione. Amy Kuceyeski, daktaras, bendraautoris ir daktaras, dirbantis su Dr. Raju, padejo ivertinti paciento smegenu smegenu smegenu apimties matavimus.
Dr. Rajas daro isvada:

"Musu tyrimas rodo, kad toks sklaidos mechanizmas tiesiogiai lemia pastebetus atrofijos modelius, kuriuos mato ivairus demencijos pozymiai.Nors klasikiniai demencijos modeliai yra gerai zinomi, tai yra pirmasis modelis, kuris sieja smegenu tinklo savybes su modeliais ir aiskina juos deterministiniu ir prognozuojamu budu. "

Parase Petra Rattue