За успокояване на мозъка – обещаващи стратегии срещу пристъпи

0
806

Анализът на клъстерите на нервните мрежи на котки разкрива обещаващи стратегии срещу пристъпи.

Хроничните мозъчни заболявания като епилепсия включват смущения в електрическата активност на мозъка. Намирането на нови и по-добри начини за тяхното коригиране е мечтата на милиони пациенти, техните лекари и изследователи.

Международен екип от следователи от Бразилия, Шотландия и Германия разширява изследователската си база върху комплексния пакет от връзки на мозъка, известен като невронни мрежи, използвайки компютърни симулации и техника, наречена клъстерен анализ. По принцип те са изградили компютърни модели на кортикокортичната мрежа на мозъка на котките, разделени на 65 области и свързани с влакна с различна плътност. Зоните са разделени на четири клъстера или когнитивни области: визуални, слухови, соматосензорни, двигателни и фронтолимични.

Изследователите подлагат компютърен модел на подобни на пристъпи състояния и се тестват по три различни начина за контролиране или предотвратяване на подобни на пристъпи електрически модели в компютърния модел. Техните резултати се появяват в текущото издание на списание Chaos, от AIP Publishing. В него екипът съобщава резултатите от своето изследване за специфичния проблем, свързан с пристъпите, известен като синдромното потискане, използвайки клъстерния анализ за оценка на три интервенции.

Резултатите показват, че от трите метода с терапевтичен потенциал за коригиране на електрически нарушения в мозъка, забавената контрола на обратната връзка е най-продуктивна за потискане на синхронизацията. Другите два метода за постигане на потискане на синхронизацията, които екипът анализира са външно периодично движение и активиране на избрани неврони.

„Ние изследвахме унищожаването на синхронизацията в модел на реалистични невронни мрежи, чиято свързваща архитектура се формира от клъстер от подмрежи и ние открихме, че най-значимият и интересен аспект е проверката, че ефективността на потискането на синхронизацията чрез забавен контрол на обратната връзка е по-висок и по-ефикасен от двата други метода: външно време-периодично движение и активиране на избрани неврони. И важното е, че забавеният контрол на обратната връзка е намеса, която не уврежда невроните“, казва д-р Антонио М. Батиста, ръководител на екипа на катедрата по математика и статистика към Държавния университет в Понта Гроса, Бразилия.

Анализът на клъстера се отнася до алгоритмичен метод, който обикновено се използва за идентифициране, класифициране и сравняване на обектите, които се изследват в структури – клъстери – които имат подобна мярка. Той се използва широко в много дисциплини, за да се анализират редица характеристики, от разпознаване на модела до икономически данни до текстов анализ и биологични параметри, в този случай анализ на мощността на мозъка.

Отдавна е документирано, че мозъкът на бозайниците има мозъчна кора, която има сложни мрежи и участва в познавателните функции и сложните възприемащи задачи. Съществува и значителна литература за кортикалните мрежи в мозъчната кора на котката. Клиничните доказателства сочат проблеми със синхронизирането на малка група неврони, тъй като играят ключова роля в някои патологични състояния като болестта на Паркинсон, тремор и епилепсия.

„Поради тази причина е важно да проучим начини за контролиране или потискане на синхронизираните невронни фази на ритъма, за да се възстанови нормалната активност на натрупване в невронна мрежа“, каза Батиста. Надеждата им е, че един нов аналитичен подход, използващ клъстерен анализ, ще има голяма практическа стойност при идентифицирането на потенциалните продуктивни пътища за бъдещи лечения. „Изследванията за потискане на синхронизацията са важни поради връзката им с психичното заболяване“, обясни Батиста.

SHARE

NO COMMENTS

LEAVE A REPLY