科学家开发出首套能够模拟出阿尔茨海默症如何在大脑中发展的计算机模型
2018-10-23 13:55:17来源: cnBeta
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  据外媒报道,近日,一支研究团队开发出了首套能够有效模拟出几种跟神经退化性疾病相关的有毒蛋白如何在30年时间里在大脑传播的计算机模型。除了能够提出一种可能的新诊断工具,该模型还可以帮助研究人员更好地确定新疗法的疗效。



  模型初期主要聚焦在三种主要的神经退化性疾病:阿尔茨海默症、帕金森病和肌萎缩侧索硬化症(ALS)。通过对大量已故病人的大脑的研究,研究人员在每一种疾病中发现了相关的特定错误折叠蛋白。之后他们开发了一个计算机模型,它还结合了不同信号通过大脑的方式。

  研究合作作者Ellen Khul表示:“想象一下,我们模型所做的是从数学上将静态数据点之间的点连接起来以此来显示此前从未有过的疾病发展细节。”

  以阿尔茨海默症为例,研究团队设计出了两个独立的模拟模型模拟出了牛磺酸和淀粉样beta蛋白(amyloid beta proteins)的发展。这些蛋白被认为跟该种疾病相关的主要病理体征。一旦有毒蛋白在大脑的特定区域被“播种”,这个模型就能有效模拟出该种疾病的发展过程。

  研究人员认为,尽管不同神经性退化疾病背后代表着各种不同的蛋白、在大脑中不同的起止点,但每种疾病的发展通常都可以根据大脑的基本神经解剖学来预测。研究主要作者Johannes Weickenmeier指出,随着更多数据的积累和新脑成像技术的出现,这些疾病可视化模型最终将可能被应用到病人个体上,进而帮助医生预测特定的症状发展。

  除了对这三种疾病的研究之外,该模型还被认为可以应用到其他类似机制支持的神经性退化疾病上。多发性硬化症和慢性创伤性脑疾病都可能都在应用范围内。

  据悉,研究团队计划将这套正在开发的建模系统免费提供给其他科学家。科学家们希望这个被称为Living Brain的项目将对外免费公开开放以此来激发其他学者和商业实验室能加快对痴呆症和其他相关神经退化性疾病展开更好的诊断和治疗。

  这项新研究已发表在《Physical Review Letters》杂志上。


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