Alzheimer의 학문은인지를 가진 두뇌 지역의 삼중 체 연결
미국 국립 과학원 (National Academy of Sciences) 지에 발표 된 새로운 연구에 따르면 알츠하이머 병으로 진단 된 환자에서 3 가지 다른 뇌 영역 (피질, 피질, 시간)의 위축이 어떻게 다양한인지 능력의 상실을 설명 할 수 있다고한다 질병 (AD).
이 연구에서, 하버드 의과 대학의 Massachusetts General Hospital (MGH) 연구원과 싱가포르 국립 대학교 (NUS)의 연구팀은 수학적 모델링을 사용하여 다양한 뇌 영역 (일부는 일반적으로인지와 관련이없는)이 어떻게 영향을 줄 수 있는지 정확히 지적했습니다 인지 능력.
예를 들어, 소뇌 ( "작은 두뇌"라틴어)는 역사적으로 의료 기관이 근육 조율을 미세 조정하는 것과 같은 '생각하지 않은'활동만을 담당하는 것으로 생각되어 왔습니다. 이 새로운 연구는 소뇌가 실제로인지 기능이나 실행 기능과 기억의 퇴화에 중요한 역할을 할 수 있다고 제안합니다.
메사추세츠 종합 병원의 성명서에 따르면 NUS 전기 컴퓨터 공학과 조교수 Thomas Yeo 교수와 전산 신경 영상 의학 연구소 MGH 실험실 연구원은 "
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"증상의 중증도와 신경 퇴행성 변화는 알츠하이머 병의 환자에 따라 크게 다를 수 있습니다. 우리의 연구는이 연구의 참여자가 알츠하이머 병으로 진단 된 환자뿐만 아니라 경증인지 장애가있는 환자 또는인지 기능이 정상인 환자에서의인지 기능 저하의 가변성과 관련된 적어도 세 가지 위축 패턴 (대뇌 피질, 일시 또는 후 피질)을 나타냄을 보여줍니다 알츠하이머 병에 걸릴 위험이 있습니다. "
Yeo의 연구는 고차원 및 복합 뇌 영상 데이터의 대규모 분석을위한 기계 학습 알고리즘 개발에 중점을두고 있습니다. 이 수학적 계산 모델을 통해 연구자는 다양한 뇌 시스템이 어떻게인지를 지원 하는지를 특성화 할 수 있습니다.
Yeo와 동료들은 최근의 연구에서 알츠하이머 병 신경 영상 진흥 사업 (Alzheimer 's Disease Neuroimaging Initiative, ADNI)의 일부로 수집 된 데이터를 분석했습니다. 이 연구에는 알츠하이머 병으로 진단 된 188 명과 경도인지 장애가있는 환자 188 명,인지 기능이 손상되지 않았지만 알츠하이머 병 발병과 관련한 베타 – 아밀로이드 패가 높은 환자 43 명이 총 379 명이 참가했다.
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연구진은 수학적 모델을 만드는 첫 단계로 기본 구조 MRI의 데이터를 분석했습니다. 이러한 neuroimages는 특정 뇌 영역의 위축이 실행 기능과 기억의 특정 변화와 관련이있을 확률을 예측하는 데 도움이되었습니다. 위축 인자의 위치에 따라 연구자들은 세 가지 위축 패턴의 조합과 관련된 상관 관계를 결정했다.
알츠하이머 병과 연관된 3 가지 위축 패턴 및 뇌 영역
- 피질 : 대뇌 피질 (대뇌의 뇌 영역, "뇌"의 라틴어) 전체에 위축을 나타냅니다.
- Subcortical : 소뇌, striatum 및 시상에 위축을 나타냅니다. (뇌의 바닥에있는 뇌 영역).
- Temporal : 내측 측두 피질, 해마 및 편도선의 위축을 나타냅니다 (귀 뒤에 피질 로브의 뇌 영역).
세 가지 뇌 영역 모두 전체 임상 스펙트럼에서 실행 기능 및 기억력 저하와 관련이있었습니다. 대뇌 피질의 요인은 실행 기능의 저하와 가장 밀접하게 관련되어있었습니다. 시간적 요인은 기억과 가장 밀접한 관련성을 보였다. 피질 하부 요인은 실행 기능과 기억이 가장 느리게 감소하는 것과 관련이있다. 이러한 결과는 두뇌 위축의 독특한 패턴이 다양한인지 영역과 연결될 수 있음을 시사한다.
항상 그렇듯이 신경계 질환이나 장애의 뇌 역학을 분석하면 뇌 구조 또는 기능적 연결성의 변화가 특정인지 능력과 어떻게 연관되어 있는지 정확하게 지적하는 데 도움이됩니다.
예를 들어, 1848 년, Phineas Gage는 전두엽의 철저한 피질 (OFC)을 관통하는 철봉이 파손 된 사고를 겪었습니다. 그의 뇌 손상 전에는 게이지가 사회 규범에 따라 살았던 부드럽고 친근감있는 남자로 알려졌다. 그의 사고 후에, Gage는 사회의 규칙을 거의 고려하지 않았고 적대적 일 수있는, 억제되지 않고 자주는 변덕스러운 비협조 주의자가되었습니다. 그는 1860 년까지 살았지 만 철 막대 사건 이후 그의 성격이 너무 바뀌어 친구와 가족이 그를 "더 이상 게이지가 아닙니다."라고 불렀습니다. 게이지의 OFC 손상과 성격 변화의 직접적인 관련성은 연구자가 이 특별한 뇌 영역.
신경 과학자들이 20 세기 대뇌에서 다양한 엽 (엽)의 역할을 정확히 지적한 것처럼, 21 세기의 신경 과학의 다음 국경은 뇌 전체에 걸쳐 다양한 "마이크로 영역"이 서로 어떻게 상호 작용 하는지를 보여줄 것입니다. 3 가지 뇌 영역에서 여러 가지 뇌 위축의 조합이 알츠하이머와 어떻게 연관되어 있는지 발견하면 여러 뇌 영역의 회색질 물질 변화가인지의 특정 측면에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 이해를 향상시킬 수 있습니다.
"생각의 장애 (Dysmetria of Thought)"는 대뇌 피질의 영역이인지에 역할을한다고 가정한다.
이런 맥락에서 Jeremy Schmahmann (Massachusetts General Hospital)도 미래의 소뇌가 MGH 운동 장애에서 인간의 진화와 발견에 중요한 역할을 수행함에 따라 미래의 중심 단계에 들어갈 수 있다고 믿고 있습니다. 후엽은 최근의 진화에서 기하 급수적으로 확장되었습니다. 사실, 전두엽 피질 (prefrontal cortex)만이 우리의 진화 과정에서 후부 소뇌보다 빠르게 성장했습니다.
슈마 만 (Schmahmann)은 소뇌가 근육 운동을 미세 조정하는 것처럼 소뇌가 미세 조정할 수 있다는 이론 인 "사고의 디스코 메리아 (Dysmetria of Thought)"라는 가설을 가지고 있습니다. 그는 소뇌 손상으로 여러 환자를 연구하고 실행 기능, 공간 인식 및 언어의인지 영역에서 적자 패턴을 관찰 한 후이 이론을 개발했습니다. MGH의 컴퓨터 neuroimaging 실험실에서 그의 동료에 의한 새로운 연구는 대뇌 피질 영역 (소뇌 포함)이 실행 기능과 기억에 역할을한다는 것을 확인했다.
2010 년 연구에서 Schmahmann과 그의 동료들은 MGH에서 "Schmahmann 's Syndrome"이라고도하는 Cerebellar Cognitive Affective Syndrome (CCE)이라는 용어를 만들었습니다. CCAS는 계획 기능, 설정 변경 기능, 추상적 추론, 언어 구사력 및 일하는 기억력. CCAS의 증상은 내면, 산란 및 부주의이며, 모두 소뇌의 병변, 손상 또는 위축과 상관 관계가 있습니다.
흥미롭게도, Yeo et al.의 최근 연구에서 뇌 스캔에 대한 분석은 은 초기 스캔 후 2 년 동안 다양한 위축 인자 패턴이 광범위한 개인에 지속됨을 보여 주었다. 경미한인지 장애와인지 기능이 정상인 사람들을 포함하여 대부분의 참가자는 위축 된 뇌 영역이 두 개 이상인 것으로 나타났습니다.
"대부분의 이전 연구는 이미 진단받은 환자에 초점을 맞추었지만, 진단 된 환자뿐만 아니라 경미한 장애가 있거나 연구 초기에인지 적으로 정상인 위험한 참가자에서도 별개의 위축 패턴을 확립 할 수있었습니다. "알츠하이머 질환으로 이어지는 신경 퇴행성 계단식 현상이 진단되기까지 수십 년이 걸리기 때문에 중요합니다. 위험에 처한 사람들 사이에서 다른 위축 패턴을 이해하는 것은 매우 중요합니다. "
미래의 연구는 다양한 뇌 영역이 다른 신경 학적 장애에 미치는 영향을 연구합니다.
특정 위축 패턴이 아밀로이드 및 타우의 분포와 어떻게 관련되는지를보다 잘 이해하고 이러한 변화가 특정인지 능력에 영향을 미치는 정확한 메커니즘을 정확히 찾아 내기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다. Yeo는 MGH에 대한 그의 성명서에서,
"이전의 연구에서는 한 개인이 오직 하나의 신경 퇴행성 패턴을 나타낼 수 있다고 가정했는데, 노화 된 사람에게는 혈관 손상과 같은 여러 병리학 적 요소가 동시에 발생할 수 있기 때문에 매우 제한적입니다. 아밀로이드 플라크와 타우 탱글 알츠하이머와 직접 관련이 있습니다. 그래서 다수의 공존 병리의 영향을받는 개인은 여러 위축 패턴을 보일 것으로 예상됩니다. "
Thomas Yeo는 알츠하이머 병에 대한이 연구에서 신경 영상 데이터를 분석하는 데 사용 된 것과 동일한 유형의 수학적 모델링을 사용하여 다양한 뇌 영역이 다른 신경 질환에서 갖는 역할을 해체 할 수 있다고 강조합니다. 미래 연구는 파킨슨 병, 정신 분열병 및 자폐증과 같은 다른 뇌 질환에서 다양한 임상 증상 및 회색질 양 패턴이 어떻게 나타나는지 탐구 할 것입니다. 계속 지켜봐!
