ابزار محاسباتی جدید می تواند به درمان بیماری آلزایمر کمک کند

دانشمندان یک رویکرد محاسباتی جدید را که شامل فعالیت مغز فردی بیمار است را برای محاسبه درمان مناسب تحریک مغز به تنهایی برای بیماری آلزایمر به کار برده است. لازارو سانچز رودریگز از دانشگاه کالگری، کانادا، و همکارانش چارچوب جدید خود را در زیست شناسی محاسباتی PLOS ارائه می کنند .

تحریک الکتریکی قسمتهای خاصی از مغز می تواند به ترویج فعالیت سالم در مدارهای عصبی آسیب دیده از بیماری آلزایمر، یک بیماری عصبی، کمک کند. این آزمایش تجربی در آزمایشات بالینی برخی وعده داده است. با این حال، تمام بیماران در حال حاضر پروتکل های درمان مشابه را دریافت می کنند، که به طور بالقوه منجر به نتایج متفاوت بر اساس تغییرات فردی در سیگنالینگ مغز می شود.

برای بررسی امکان تحریک مغز فردی، سانچز رودریگز و همکارانش روش نظری را در پیش گرفتند. آنها یک ابزار محاسباتی ساخته اند که شامل اسکن های MRI بیمار و اندازه گیری های سیگنالینگ مغز فیزیولوژیکی برای محاسبه سیگنال های تحریک مغزی بهینه با هدف ارائه درمان موثر و موثر شخصی است.

رویکرد جدید مبتنی بر استراتژی محاسباتی شناخته شده به عنوان وابسته به دولت وابسته به کنترل معادله Riccati (SDRE) است، که در زمینه های دیگر مانند مهندسی هوا فضا استفاده می شود برای بهینه سازی سیگنال ورودی که کنترل سیستم های پویا و غیر خطی مانند انسان مغز این استراتژی ابزار جدید را برای شناسایی مناطق مغزی خاصی که از تحریک مغزی سود نمی برند، فراهم می کند.

محققان همچنین از چارچوب جدید خود برای نشان دادن اینکه بخش های خاصی از مغز، سیستم لنبی و ساختارهای گانگلیوی پایه، می تواند به عنوان اهداف بسیار قدرتمند برای تحریک مغزی در بیماری آلزایمر کمک کند، استفاده کرد. علاوه بر این، آنها دریافتند که بیمارانی که ساختارهای عصبی آنها در شبکه مغز به شدت یکپارچه می شوند، ممکن است مناسب ترین کاندیدا برای تحریک باشد.

سانچز رودریگز می گوید: “با چارچوب جدید ما، به پاک کردن شکاف دانش بین تئوری و کاربرد در تحریک مغز نزدیک می شویم. من فکر می کنم که ما به زودی شاهد رونق در استفاده از چارچوب و ابزار مشابه برای مطالعه بیماری های دیگر که شامل اختلال در فعالیت مغز، مانند صرع و پارکینسون است، می باشیم.”

بعد، محققان قصد دارند ابزار خود را اصلاح کنند تا تغییرات بیشتری در فعالیت مغز بین بیماران ایجاد شود. پیش از ورود به آزمایشات بالینی، این روش باید در حیوانات آزمایش شود.

منبع:

موارد ارائه شده توسط PLOS