科學家開發出能夠模擬阿爾茨海默症如何在大腦中發展的計算機模型

據外媒報道，近日，一支研究團隊開發出了首套能夠有效模擬出幾種跟神經退化性疾病相關的有毒蛋白如何在30年時間裡在大腦傳播的計算機模型。除了能夠提出一種可能的新診斷工具，該模型還可以幫助研究人員更好地確定新療法的療效。

模型初期主要聚焦在三種主要的神經退化性疾病：阿爾茨海默症、帕金森病和肌萎縮側索硬化症(ALS)。通過對大量已故病人的大腦的研究，研究人員在每一種疾病中發現了相關的特定錯誤摺疊蛋白。之後他們開發了一個計算機模型，它還結合了不同信號通過大腦的方式。

研究合作作者Ellen Khul表示：「想像一下，我們模型所做的是從數學上將靜態數據點之間的點連接起來以此來顯示此前從未有過的疾病發展細節。」

以阿爾茨海默症為例，研究團隊設計出了兩個獨立的模擬模型模擬出了牛磺酸和澱粉樣beta蛋白(amyloid beta proteins)的發展。這些蛋白被認為跟該種疾病相關的主要病理體征。一旦有毒蛋白在大腦的特定區域被「播種」，這個模型就能有效模擬出該種疾病的發展過程。

研究人員認為，儘管不同神經性退化疾病背後代表著各種不同的蛋白、在大腦中不同的起止點，但每種疾病的發展通常都可以根據大腦的基本神經解剖學來預測。研究主要作者Johannes Weickenmeier指出，隨著更多數據的積累和新腦成像技術的出現，這些疾病可視化模型最終將可能被應用到病人個體上，進而幫助醫生預測特定的癥狀發展。

除了對這三種疾病的研究之外，該模型還被認為可以應用到其他類似機制支持的神經性退化疾病上。多發性硬化症和慢性創傷性腦疾病都可能都在應用範圍內。

據悉，研究團隊計劃將這套正在開發的建模系統免費提供給其他科學家。科學家們希望這個被稱為Living Brain的項目將對外免費公開開放以此來激發其他學者和商業實驗室能加快對痴呆症和其他相關神經退化性疾病展開更好的診斷和治療。

這項新研究已發表在《Physical Review Letters》雜誌上。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！