研究發(fā)現:疾病選擇性地影響了大腦網絡
大腦擁有一個複雜的功能(néng)網絡結構爲信息處理提供了基礎。然而,大腦網絡結構本身是否是疾病的靶點?如果是的話,哪些網絡與哪些疾病有關?我們能(néng)知道(dào)有關腦部疾病的根本原因嗎?
在過(guò)去30年來神經(jīng)科學(xué)領域取得非凡進(jìn)展的基礎上,美國(guó)德克薩斯大學(xué)聖安東尼奧健康科學(xué)中心的研究人員發(fā)表了一項對(duì)43種(zhǒng)大腦疾病(包括精神疾病和神經(jīng)疾病)的研究,并強烈肯定了一種(zhǒng)被稱爲“網絡退化假說”的理論。根據這(zhè)一理論,與疾病有關的結構性損害侵入了人類行爲中使用的功能(néng)網絡,并在“共變網絡”中重現。
這(zhè)項發(fā)表在《Communications Biology》上的研究認爲,一些神經(jīng)退行性疾病的結構病理學(xué)選擇性地損害了功能(néng)網絡的一部分,從而激發(fā)了網絡退化假說。
在這(zhè)項研究中,研究人員通過(guò)BrainMap檢索到2萬多個實驗的元分析,并比較了正常行爲中使用的大規模功能(néng)網絡的連接模式與疾病相關的“共變”模式,從而發(fā)現了驚人的重疊現象。
研究通訊作者、成(chéng)像研究所主任Peter Fox教授說:“結構和功能(néng)網絡通信的範圍令人印象深刻。我們觀察到的20個與疾病相關的共變網絡中,有14個在空間上與參與正常行爲的功能(néng)網絡,如運動、感知、情感、語言、問題解決以及記憶編碼和回憶存在高度的一緻性。”
這(zhè)項研究發(fā)現:一些疾病在大腦網絡中比其他疾病有更廣泛的影響。例如,亨廷頓氏病影響9個神經(jīng)網絡,精神分裂症影響7個,而重度抑郁症和雙相情感障礙分别影響2個。
Fox博士說:“研究人員可以把這(zhè)些多維度的結果作爲更具體研究的路線圖,因爲我們研究中共享的組成(chéng)圖可以産生生物學(xué)上有意義的區域。”
Fox表示,未來工作的一部分是與高級計算中心合作,創建一個高性能(néng)計算的BrainMap社區門戶網站。這(zhè)個工具將(jiāng)使整個研究領域更容易進(jìn)行這(zhè)種(zhǒng)類型的大規模、複雜和多變量的分析。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s42003-021-01832-9