• 计算机模型模拟阿尔茨海默病如何通过大脑传播

    2019-03-25 17:47:43

    计算机模型模拟阿尔茨海默病如何通过大脑传播 计算机模型模拟阿尔茨海默病如何通过大脑传播科学Rich Haridy,2018年10月15日上述模型显示毒性tau蛋白如何在阿尔茨海默病患者的大脑

      计算机模型模拟阿尔茨海默病如何通过大脑传播

      计算机模型模拟阿尔茨海默病如何通过大脑传播科学Rich Haridy,2018年10月15日上述模型显示毒性tau蛋白如何在阿尔茨海默病患者的大脑中传播(图片来源:Stevens Institute of Technology)一组研究人员开发出第一个计算机模型这有效地模拟了与几种神经退行性疾病相关的有毒蛋白质在30年内如何通过大脑传播。

       除了建议一种可能早期发现这些疾病的新诊断工具外,该模型还可以帮助研究人员更好地确定新疗法的疗效。

      该模型最初集中于三种主要的神经退行性疾病:阿尔茨海默氏病,帕金森病和肌萎缩侧索硬化症(ALS)。通过研究许多已故患者的大脑,最初鉴定了与每种疾病进展相关的特定错误折叠蛋白质。然后,开发了一个计算机模型,其中包含了不同信号如何通过大脑的知识。

      “想象一下多米诺骨牌效应,”新研究的合着者艾伦库尔说。 “我们的模型所做的是在数学上连接静态数据点之间的点,以前所未有的细节显示疾病进展。”

      例如,在阿尔茨海默病的情况下,研究小组设计了两个独立的模拟模型,模拟了tau和β淀粉样β蛋白的进展,被认为是与该疾病相关的主要病理征象。一旦有毒蛋白被“播种”在一个在大脑的特定区域,该模型有效地模拟了疾病的发展,其准确地类似于与其进展相关的模式。

      研究人员提出,尽管不同神经退行性疾病背后存在多种蛋白质,并且大脑中存在不同的起源点,但每种情况的进展通常可以根据大脑的基本神经解剖学进行预测。该研究的第一作者Johannes Weickenmeier表示,随着更多的数据和新的脑成像技术,这些疾病可视化模型应该能够最终应用于个体患者,帮助医生预测特定的症状进展。

      “一旦我们拥有了这些,我们将能够校准我们的模型,以便在未来做出准确的患者特异性预测,”Weickenmeier说。