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Os cientistas desembaraçam o mistério de longa data da propriedade fundamental do cérebro

Na pesquisa nova publicada nas continuações prestigiosas do jornal da Academia Nacional das Ciências (PNAS), uma equipe dos cientistas da Faculdade de Medicina hebréia de Hadassah da universidade, na faculdade de medicina, desembaraçou um mistério de longa data de uma propriedade fundamental do cérebro.

Tem-se sabido por muito tempo que o cérebro usa a organização topográfica, significando que as partes do cérebro que fazem tipos similares das computações estão situadas perto de se (igualmente sabido como mapas do cérebro ou a computação espacial). Contudo, no caso da patologia, estas topografias podem submeter-se à reorganização. Os pesquisadores mostram agora que é a continuidade destes mapas do cérebro qual é perturbado. Além disso, esta continuidade pode ser determinada, permitindo que sejam usados como um biomarker detectando a doença neuropsiquiátrica.

A fim compreender este relacionamento, os pesquisadores do laboratório computacional da neuropsiquiatria da universidade hebréia e do centro de Safra de Edmond e de lírio para as ciências de cérebro (ELSC), assim como um neurocirurgião do centro médico de Hadassah, investigaram o papel da continuidade de organização topográfica.

Usando MRI funcional, estudaram dois tipos de populações pacientes originais: pacientes com ferimento a um lado da medula espinal, que permitiu a comparação de lados de corpo perturbados e não-perturbados, e pacientes que submetem-se ao reparo cirúrgico.

Esta comparação directa permitida aproximação em pacientes humanos no que diz respeito a seu próprio auto ou antes e depois da intervenção cirúrgica. Em vez de induzir lesões nos animais, a equipe poderia reparar os pacientes humanos e verificá-los antes e depois. Importante, ao contrário dos animais, os pacientes poderiam relatar sua experiência subjetiva, que é crucial para compreender funções e a neuropsiquiatria cognitivas altas.

Os pesquisadores desenvolveram um algoritmo que determinasse a continuidade dos mapas do cérebro dos pacientes. Seus resultados mostraram que em cada paciente individual, o processamento patológico estêve reflectido por uma descontinuidade de mapas topográficos um pouco do que a redução do sinal.

“Estes resultados sugerem que a continuidade seja um princípio preliminar na computação do cérebro, mas em estados patológicos o cérebro pode dar acima neste princípio a fim recuperar tanta informação quanto possível,” disse o Dr. Shahar Arzy do neurocientista, director do laboratório computacional da neuropsiquiatria, que conduziu a equipe. “Além disso, isto pode servir como um biomarker para as patologias neurológicas que nós estamos investigando agora.”

Os pesquisadores estão ajustando agora seus resultados em pacientes neurosurgical a fim permitir um diagnóstico paciente-costurado melhor e continuá-lo. Além estão estendendo seus resultados a outros tipos do cérebro que processam como a visão, a audição, o processamento do número e a memória.

A pesquisa vencedor dum prémio pode permitir a detecção atempada de doença de Alzheimer

No começo desse ano, a equipe hebréia da universidade publicou a pesquisa em PNAS que lhe ganhou a melhor concessão do papel científico pela associação neurológica israelita para 2015. (De “sistema cérebro para a orientação mental no espaço, no tempo, e na pessoa”; PNAS, publicados antes de cópia o 17 de agosto de 2015)

Nesse papel, o laboratório computacional da neuropsiquiatria, junto com pesquisadores do Instituto de Tecnologia suíço (EPFL), no âmbito da colaboração de HUJI-EPFL, desembaraçou um outro mistério: a função do cérebro que relaciona o auto de comportamento ao ambiente, o que chamam “mental-orientação.”

Com a exploração funcional de alta resolução de MRI, a equipe mostrou que a orientação mental no espaço, no tempo e na pessoa produz um teste padrão traseiro-anterior seqüencial e parcialmente sobrepor da actividade no cérebro.

Baseado nestes resultados, os pesquisadores mostraram que a orientação mental está controlada por um sistema de cérebro específico com uma organização interna altamente pedida.

Os pesquisadores supor que é este sistema da mental-orientação que é perturbado na doença de Alzheimer.

“O exame neuroimaging comportável e funcional deste sistema pode conseqüentemente permitir a detecção atempada de doença de Alzheimer,” disse o Dr. Arzy, “distante antes que os sinais clínicos estejam evidentes, que é crucial para a apresentação do tratamento preventivo.” Os pesquisadores no laboratório da neuropsiquiatria têm testado já sua hipótese nos pacientes. Seus resultados iniciais têm-nos ganhado já o primeiro prêmio pela associação internacional da neuropsiquiatria para 2015. O pesquisador igualmente projectou um App Andróide-baseado para o teste desenvolvido. Os resultados completos assim como o App livre para o diagnóstico e a continuação da doença de Alzheimer estarão disponíveis nos meses de vinda.

A pesquisa destaca o papel original do laboratório computacional da neuropsiquiatria como uma pesquisa e um centro clínico

A pesquisa foi conduzida no laboratório computacional da neuropsiquiatria, coimplantado em ambos o departamento da neurociência clínica na Faculdade de Medicina hebréia de Hadassah da universidade na faculdade de medicina, e no departamento da neurologia no centro médico de Hadassah no Jerusalém. Este laboratório original combina a prática e a pesquisa clínicas na neurologia, no psiquiatria, na informática, na física e na psicologia, e aplica métodos computacionais avançados em dados clínicos preciosos, permitindo pesquisadores de executar análises sofisticadas e modelando e de melhorar a compreensão científica do auto humano na saúde e na doença.

Trabalhando com os pacientes neurológicos e psiquiátricas no departamento da neurologia, a clínica da neuropsiquiatria, unidade neurophysiological invasora e na sala de operações, o laboratório usa os métodos computacionais avançados aplicados directamente aos dados clínicos, costurados particularmente para melhorar a gestão clínica e a compreensão científica de desordens neuropsiquiátricas. A equipe multidisciplinar de médicos, os físicos, os cientistas de computador e os psicólogos usam as ferramentas que incluem o fMRI, o EEG do multi-canal, o EEG intracranial, a realidade virtual, e a estimulação cortical directa para investigar e ajudar pacientes no tempo real.

“Nossos interesses principais envolvem as circunstâncias que incluem a epilepsia, doenças neurodegenerative, desordens conversive e dissociativas, amnésia, estados da desorientação e distúrbios e equívocos cognitivos diferentes,” disse o Dr. Shahar Arzy, director do laboratório computacional da neuropsiquiatria. “Combinando a participação clínica directa e métodos computacionais pioneiros nós podemos à neuropsiquiatria do reframe e ao mesmo tempo para desenvolver ferramentas clínicas paciente-costuradas eficazes, que cabe a era digital nova da medicina computacional da revolução e da precisão.”

“Nós temos os melhores estudantes disponíveis das ciências naturais e o programa do DM-PhD da universidade hebréia”, disse o Dr. Arzy. “Com habilidades computacionais altas, introspecções médicas e motivação extrema, dedicam seu talento a compreender os mistérios do cérebro humano e ao mesmo tempo a resolver as necessidades as mais cruciais na prática clínica.”

Source:

The Hebrew University of Jerusalem