ΝΕΑ ΥΓΕΙΑΣ

Εγκέφαλος: Νέα μέθοδος στοχεύει στην απομυθοποίηση της επικοινωνίας στον εγκέφαλο

Εγκέφαλος: Νέα μέθοδος στοχεύει στην απομυθοποίηση της επικοινωνίας στον εγκέφαλο

Εγκέφαλος: Μια πρόσφατα αναπτυγμένη στατιστική μέθοδος είναι σε θέση να ξεμπερδεύει τα σήματα που αναμεταδίδονται μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου, ακόμη και όταν η επικοινωνία μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου είναι αμφίδρομη.

Από την ανατολή έως τη δύση του ηλίου, η ροή της επικοινωνίας στις περιοχές του εγκεφάλου βοηθά στη διευκόλυνση κάθε κίνησης που κάνουμε. Η όραση, η ακρόαση, το περπάτημα και το τραγούδι, για παράδειγμα, γίνονται δυνατά από αλληλεπιδράσεις μεταξύ μεγάλων συλλογών νευρώνων που πυροδοτούνται ταυτόχρονα στον εγκέφαλό μας.

Προσπαθώντας να καταλάβουμε τον εγκέφαλο

Συνεργάτες από το Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon, το Albert Einstein College of Medicine και το Ίδρυμα Champalimaud συνεργάστηκαν για περισσότερο από μια δεκαετία για να κατανοήσουν καλύτερα τη ροή της επικοινωνίας στον εγκέφαλο χρησιμοποιώντας πειραματικές και στατιστικές μεθόδους τελευταίας τεχνολογίας. Η τελευταία τους νίκη είναι μια ολοκαίνουργια στατιστική μέθοδος, Delayed Latents Across Groups (DLAG), που ξεμπερδεύει τα σήματα που αναμεταδίδονται μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου, ακόμη και όταν η επικοινωνία μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου είναι αμφίδρομη.

“Η μέθοδος που αναπτύξαμε, η DLAG, ταιριάζει στην ευρύτερη κατηγορία της μηχανικής μάθησης ή των στατιστικών μεθόδων που εξετάζουν νευρικά σήματα υψηλών διαστάσεων. Η νέα πτυχή είναι η ταυτότητα των μοτίβων δραστηριότητας που μοιράζονται σε διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου”, δήλωσε ο Evren Gokcen, μεταπτυχιακός φοιτητής ηλεκτρολόγων και μηχανικών υπολογιστών στο Carnegie Mellon. “Για δεκαετίες, οι μελέτες έχουν επικεντρωθεί στην καταγραφή ενός ή μιας χούφτας νευρώνων από μια περιοχή του εγκεφάλου κάθε φορά. Αλλά με τις προόδους στην τεχνολογία νευρωνικής καταγραφής, το σημείο συμφόρησης έχει μετατοπιστεί στη δυνατότητα ανάλυσης και ερμηνείας εγγραφών μεγάλων πληθυσμών νευρώνων από πολλαπλές περιοχές του εγκεφάλου”.

Γενικά πιστεύεται ότι οι εργασίες στον εγκέφαλο επιτυγχάνονται από νευρώνες που αλλάζουν τη δραστηριότητά τους μαζί. Ένα πρότυπο δραστηριότητας αναφέρεται στους συγκεκριμένους τρόπους με τους οποίους οι νευρώνες συντονίζουν τη δραστηριότητά τους μεταξύ τους. Μια πρόκληση με τον εντοπισμό προτύπων δραστηριότητας που εμπλέκονται στην επικοινωνία μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου έγκειται στο γεγονός ότι αυτή η επικοινωνία συνήθως συμβαίνει αμφίδρομα και ταυτόχρονα.

Οι νευρωνικές εγγραφές με τη σειρά τους εμφανίζουν μια μπερδεμένη άποψη της επικοινωνίας. “Για να σημειώσουμε πρόοδο στην αποσύνδεση της επικοινωνίας, αξιοποιήσαμε μια απλή εικόνα: Δεν μπορείτε να στείλετε σήματα ακαριαία. χρειάζεται λίγος χρόνος για να ταξιδέψουν οι πληροφορίες”, εξήγησε ο Γκιοκτσέν. “Η βιντεοδιάσκεψη είναι ένα εξαιρετικό σημείο αναφοράς όταν σκέφτεστε μια καθυστέρηση στην επικοινωνία. είναι παρόμοιο στον εγκέφαλο. Με το DLAG, εκμεταλλευόμαστε αυτή τη χρονική καθυστέρηση, οπότε αν το σήμα εμφανιστεί πρώτα στην περιοχή Α και μετά στην περιοχή Β, τότε θεωρούμε ότι η περιοχή Α έστειλε το σήμα στην περιοχή Β. Χρησιμοποιώντας τη μέθοδο DLAG, μπορούμε να διαχωρίσουμε τα ταυτόχρονα αναμεταδομένα σήματα”.

Εξετάζοντας τη μεγαλύτερη εικόνα, το DLAG θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε άλλες εφαρμογές νευροεπιστήμης, όπως η κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ διαφορετικών τύπων κυττάρων (για παράδειγμα, μεταξύ ανασταλτικών και διεγερτικών νευρώνων) ή μεταξύ διαφορετικών στρωμάτων του εγκεφάλου. “Η εισαγωγή του DLAG είναι σαν να εισάγετε ένα νυστέρι για να αποκτήσετε δυνητικά βαθύτερες γνώσεις σχετικά με το πώς επικοινωνούν οι περιοχές του εγκεφάλου μεταξύ τους”, λέει ο Byron Yu, καθηγητής βιοϊατρικής μηχανικής και ηλεκτρολογίας και μηχανικής υπολογιστών. “Σε συνδυασμό με αυτό το έγγραφο, κάνουμε τον πηγαίο κώδικα διαθέσιμο σε άλλους στην επιστημονική κοινότητα. Το DLAG μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη πρόσθετων εγκεφαλικών συστημάτων εκτός του οπτικού συστήματος όπου εστιάσαμε, για παράδειγμα για τη μελέτη της μνήμης, της λήψης αποφάσεων και του κινητικού ελέγχου”.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις

Διαβάστε Eπίσης:

Η νευροεπιστήμη αναλύει τον ανθρώπινο εγκέφαλο

Η εξέταση των νευρώνων του εγκεφάλου αλλάζουν την οπτική για τις νευρολογικές ασθένειες

Πώς επηρεάζει η νικοτίνη τον εγκέφαλο;

Νευροεπιστήμονες ανακάλυψαν πώς ο τραυματισμός του εγκεφάλου αλλάζει τα νευρικά κύτταρα

svg%3E svg%3E
svg%3E
svg%3E
Περισσότερα

Ρευματοειδής αρθρίτιδα και διατροφή: Τι να τρως και τι να αποφεύγεις

Το Ίδρυμα Αρθρίτιδας συνιστά να επιδιώκετε να καταναλώνετε δύο φλιτζάνια φρούτα και δύο έως τρία φλιτζάνια λαχανικά την ημέρα. Καλές πηγές περιλαμβάνουν τα μούρα, τα εσπεριδοειδή, τα σταυρανθή λαχανικά (όπως το μπρόκολο, το λάχανο και το κουνουπίδι) και τις πιπεριές.

Έρευνες δεν βρίσκουν στοιχεία για τα οφέλη των προβιοτικών κατά τη διάρκεια της κύησης

Το έργο στοχεύει στην εύρεση καινοτόμων φαρμάκων, συσκευών και διαγνωστικών για παθήσεις που σχετίζονται με την εγκυμοσύνη, όπως η προεκλαμψία, ο πρόωρος τοκετός και η διαταραχή της εμβρυϊκής ανάπτυξης σε χώρες χαμηλού και μεσαίου εισοδήματος.

Νέα μέθοδος απεικόνισης φωτίζει το ταξίδι του οξυγόνου στον εγκέφαλο

«Η πόρτα είναι τώρα ανοιχτή για τη μελέτη μιας σειράς ασθενειών που σχετίζονται με την υποξία στον εγκέφαλο, συμπεριλαμβανομένης της νόσου Αλτσχάιμερ, της αγγειακής άνοιας και της μακροχρόνιας COVID, και πώς η καθιστική ζωή, η γήρανση, η υπέρταση και άλλοι παράγοντες συμβάλλουν σε αυτές τις ασθένειες», δήλωσε ο Nedergaard.