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La ricerca può piombo ai trattamenti migliori per la salute mentale

Gli istituti della sanità nazionali hanno assegnato a ricercatori di Penn State una concessione $1,85 milioni per sviluppare un nuovo modo provare se le disfunzioni in determinate aree del cervello piombo alle complicazioni di salute mentale ed ai disordini del cervello. Se dimostrata, la ricerca piombo per migliorare i trattamenti di salute mentale.

Come Internet, il cervello è un sistema altamente collegato. Contiene molte sezioni differenti, conosciute come le regioni del hub, che mantengono la funzione normale del cervello e permettono al comportamento complesso. Molti esperti in salute mentale credono che i beni alterati della rete del cervello siano una causa fondamentale della malattia mentale.

I co-ricercatori sulla concessione sono Nanyin Zhang, professore del Huck della rappresentazione di cervello nel servizio di Penn State di assistenza tecnica biomedica e Yingwei Mao, professore associato di biologia.

La disfunzione delle regioni del hub è stata supposta per essere una causa diretta della funzione alterata della rete del cervello e patofisiologia dei disordini del cervello.„

Nanyin Zhang, il professor del Huck di rappresentazione di cervello, dipartimento di assistenza tecnica biomedica, Penn State

“Per esempio, l'analisi di rete del cervello in pazienti con il morbo di Alzheimer ha mostrato quel amiloide-beta deposito, cluster delle proteine anormali che sono un segno comune di Alzheimer, pricipalmente è stata accumulata in hub funzionali.„

Verificare l'ipotesi presenta una sfida unica -- l'attività selettivamente di manipolazione del hub del cervello e collegare il suo impatto straordinario sulle reti del cervello in esseri umani è difficili. Zhang propone un approccio complesso che comincia usando gli strumenti di avanguardia per manipolare l'attività di un hub in animali.

I ricercatori nel Neuroimaging di traduzione di Zhang e nel laboratorio della neuroscienza di sistemi utilizzeranno la risonanza magnetica funzionale dello stato di riposo (fMRI) chemappano ed il comportamento del video in un modello sveglio del ratto per misurare l'impatto delle manipolazioni sulle reti del cervello.

“Il nostro laboratorio ha sviluppato una piattaforma che integra il fMRI, prove di comportamento di elettrofisiologia, di chemogenetics, di optogenetics e dell'animale,„ Zhang ha detto. “Questa piattaforma permette che noi raccogliamo le informazioni del multi-disgaggio e multidimensionali nello stesso animale sveglio.„

Chemogenetics usa le macromolecole per interagire con le piccole molecole mirate a e Zhang userà i prodotti farmaceutici conosciuti come i ricevitori del progettista esclusivamente attivati dalle droghe di progettista (DREADDs) a questo fine. Optogenetics usa l'indicatore luminoso per gestire i neuroni geneticamente modificati.

I ricercatori applicheranno queste tecniche per manipolare l'attività in una regione del hub del cervello e per misurare come l'intero cervello modifica in reazione alle manipolazioni.

“Facendo uso del optogenetics, possiamo manipolare l'attività neurale sulla scala cronologica di millisecondo ed usando DREADDs, possiamo manipolare l'attività neurale sulle scale di tempi temporali delle ore ai giorni,„ Zhang ha detto.

“Per concludere, le immagini concorrenti d'esame dell'elettrofisiologia-fMRI permetteranno che noi direttamente riferiamo la rete del cervello ed i cambiamenti comportamentistici alla loro base neurale nel hub del cervello.„

Nella prima fase dello studio, Zhang ed il suo gruppo documenteranno i cambiamenti nei beni della rete del cervello causati sopprimendo un hub del cervello. Usando DREADDs, il gruppo esaminerà il ruolo di stimolo manuale ad un hub nella dinamica della rete del cervello.

Poi funzioneranno per capire la relazione fra attività del hub della rete e la funzione specifica del cervello e poi per determinare il ruolo funzionale di ogni hub e comportamenti relativi in ratti. Per concludere, studieranno l'impatto di soppressione costante di un hub sulla riorganizzazione a lungo termine della rete del cervello e sul comportamento risultante.

“Questa ricerca è perché deluciderà la relazione causale fra disfunzione a breve termine ed a lungo termine di un hub e delle riconfigurazioni della rete del cervello,„ Zhang importante ha detto. “Questo a sua volta ci aiuterà a capire la causa dei cambiamenti su grande scala della rete del cervello osservati nei numerosi disordini del cervello ed a permettere a migliori grazie dei trattamenti a questa conoscenza nuova.„

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