Неинвазивная технология отображает активность мозга для исследования изменений поведения при неврологических заболеваниях

Исследовательская группа под руководством Кливлендской клиники и Орегонского университета здоровья и науки (OHSU) разработала новый метод картирования того, как части мозга «разговаривают» друг с другом, что имеет решающее значение для понимания изменений поведения у пациентов с неврологическими заболеваниями.

Такие заболевания, как болезнь Альцгеймера, меняют то, как пациенты общаются и действуют, влияя на их отношения и благополучие. Ход Дана из Кливлендской клиники, доктор философии, сотрудничает с Джейкобом Рабером, доктором философии, поведенческим нейробиологом из OHSU, над составлением карт электрических путей, которые соединяют и координируют части тела. мозг необходимо для выполнения различных задач.

«Влияние на поведение и личность при болезни Альцгеймера и связанных с ней расстройствах вызвано изменениями в функция мозга“, – говорит доктор Дана. – Если мы сможем точно понять, как происходят изменения, мы сможем понять, как замедлить этот процесс или остановить его. Запись закономерности активности мозга что лежит в основе поведенческие изменения это первый шаг к преодолению разрыва».

Принятие решений, формирование воспоминаний или выполнение задачи — все это связано с мозговыми волнами, сигнальными путями, которые используют клетки, называемые нейронами. Чтобы изучить, как мозговые волны влияют на поведение и принятие решений, исследователи наблюдают, как нейроны «включаются» и «выключаются» по всему органу в различных ситуациях.

Современные технологии не способны составить карту всего мозга, одновременно идентифицируя отдельные клетки. Изображения CaMPARI можно фиксировать во время поведения, выделяя активные нейроны красным цветом, а неактивные — зеленым. После завершения теста красный и зеленый маркеры остаются яркими в течение нескольких дней. Это позволяет исследователям делать серию изображений, чтобы отслеживать активность мозга, отмечая места появления красного цвета внутри мозга.

Команда опубликовала результаты в Природные коммуникации об использовании сенсорной системы кальция под названием CaMPARI (фотоактивируемый логометрический интегратор с модуляцией кальция) для картирования мозговая деятельность в доклинических моделях при выполнении когнитивных задач. Доктора. Дана и Рабер планируют использовать CaMPARI в доклинических исследованиях, чтобы увидеть, как гены, связанные с болезнью Альцгеймера, влияют на то, как наши нейроны передают сигналы через наш мозг при обучении и памяти.

Доктора. Дана и Рабер говорят, что надеются использовать то, что они узнали из своих результатов, для разработки тестов и вмешательств, которые могут улучшить качество жизни пациентов, предоставляя лучшие варианты лечения.

«Теперь у нас есть возможность изучить взаимосвязь между активацией мозга и когнитивными способностями на беспрецедентном уровне», — говорит доктор Рабер. «Это первые шаги в разработке стратегий, позволяющих обратить вспять эти изменения и улучшить когнитивные функции у людей, страдающих неврологическими заболеваниями. Будущее поведенческой и когнитивной нейробиологии выглядит светлым».