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O método novo analisa a rede inteira do cérebro pela primeira vez

Um método novo da análise da imagem lactente de cérebro oferece o potencial melhorar extremamente a eficácia do tratamento não invasor da estimulação do cérebro para Alzheimer, a desordem obsessionante, a depressão, e as outras circunstâncias. Os pesquisadores do duque desenvolveram o método novo, que analisou pela primeira vez a rede inteira do cérebro um pouco do que uma única região do cérebro. Este método novo identificou as áreas do cérebro que exercem a maioria de controle na função da rede.

O estudo, publicado no jornal da neurociência, tem implicações directas para melhorar os benefícios da estimulação magnética transcranial, que é usada actualmente para a depressão principal e a desordem obsessionante, e pode logo conduzir ao tratamento terapêutico para desordens da memória tais como Alzheimer e demência.

Os pesquisadores no centro de pesquisa do duque Cérebro Estimulação (BSRC) desenvolveram um método de análise que confia no conceito do controllability, um princípio da rede que ajudasse a prever como uma área do cérebro influencia uma rede inteira envolvida no comportamento de regulamento.

Os autores mediram o controllability usando a ressonância magnética funcional (fMRI) para determinar quanto mudança TMS induziria enquanto os participantes fizeram uma tarefa da memória de funcionamento. Nesta tarefa, os indivíduos tiveram que manter bits da informação momentaneamente em sua memória e manipular esta informação em sua mente antes de responder perguntas sobre ela. Esta tarefa foi usada devido à importância da memória de funcionamento na vida quotidiana (como pedir sua lista de compra em sua mente antes de andar através da mercearia) e porque é impactada altamente envelhecendo, particularmente nas condições como Alzheimer e demência.

Essencialmente, nós olhamos o cérebro não como um grupo de ilhas discretas, mas como uma Web densa das conexões que têm lotes da influência mútua. O Controllability permite-nos uma estrutura para identificar que nós nesta Web são mais provável ser influenciado pela estimulação do cérebro, e por essa razão provável mostrar a plasticidade e a melhoria após tratamentos de TMS.”

Dr. Simon Davis, PhD, pesquisador do chumbo, professor adjunto da neurologia no duque

A medida do controllability, que é baseada em uma imagem estática, estrutural do cérebro, foi usada para prever a actividade dinâmica. De “a actividade cérebro é como o teste padrão espacial do tráfego em uma cidade. Embora o teste padrão de tráfego nunca-esteja mudando, é limitado sempre pela topologia da rede de estradas,” disse Lifu Deng, um aluno diplomado do duque no departamento de psicologia e neurociência, e co-chumbo no papel. O “Controllability liga a estimulação em um lugar ao teste padrão global da actividade de cérebro. Em nosso estudo, por exemplo, neste são os testes padrões da activação significando a melhor memória de funcionamento.”

Previamente, não houve uma maneira sistemática de identificar que as áreas do cérebro fossem as mais provável produzir possibilidades globais, porque a maioria de estudos se centraram sobre apenas uma região. Este estudo, contudo, avançou o campo considerando a rede inteira do cérebro.

Quando os adultos saudáveis participaram no estudo, a pesquisa tem provavelmente implicações para desordens da memória. Da “deficiência orgânica memória como um fenômeno da rede que confie nas regiões múltiplas do cérebro que se operam sob a dinâmica coordenada. O foco típico na resposta de TMS em um único local representa uma limitação fundamental na aproximação de terapias do neurostimulation porque negligencia prejuízos globais na rede inteira que é a base da deficiência orgânica da memória,” disse Lysianne Beynel, PhD, um associado pos-doctoral no BSRC e primeiro autor no estudo.

Finalmente, este método não invasor da estimulação do cérebro será usado para promover testes padrões saudáveis da actividade de cérebro e para aumentar eventualmente a função de memória, que tem o potencial aumentar a eficácia de tratamentos da estimulação do cérebro para uma escala de desordens cognitivas.

Source:
Journal reference:

Beynel, L., et al (2020) Structural Controllability Predicts Functional Patterns and Brain Stimulation Benefits Associated with Working Memory. Journal of Neuroscience. doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0531-20.2020.