0
11697
Газета Наука Печатная версия

12.09.2023 15:50:00

Виртуальный пациент помогает выявлению очагов эпилепсии в мозгу

Мастерская по ремонту нейросетей

Игорь Лалаянц

Об авторе: Игорь Лалаянц- кандидат биологических наук.

Тэги: биология, мозг, эпилепсия


биология, мозг, эпилепсия Два 12-часовых ритма генной активности в нейронах предлобной доли (DLPFC вверху), которые не обнаружены при шизофрении.

Три синоптических благовеста упоминают пришествие «помазанника» на берег Галилейского моря-озера, где ему встретился то ли один, то ли два «охваченных бесами-демонами». Вполне возможно, что это были эпилептики, название их состояния и переводится как «охваченные».

Причины эпилепсии ищут на уровне генов, в мозговом воспалении или вследствие перенесенных травм мозга, которые проявляются в разных формах. В 1953 году молодому американцу удалили очаги аномальной активности, приводящей к судорогам, который локализовался в височной доле и конкретно в гиппокампе (извилина морского конька). После чего он «выздоровел» и прожил десятки лет, но лишился оперативной, краткосрочной памяти: забывал через четверть часа имена и лица людей, с которыми познакомился.

Именно поэтому эпилептиков пытаются лечить медикаментозно. Но иногда болезнь оказывается резистентной, то есть лечению не поддается. Поэтому и приходится идти на операцию, которая чревата осложнениями. Нейробиологи пытаются предварительно максимально точно локализовать очаг, для чего используются электроды, вживленные в мозг. Но и это далеко не всегда ведет к успеху оперативного вмешательства.

10-14-3480.jpg
Две эпилептогенные нейросети, выявленные
с помощью виртуального «пациента» (VEP). 
Иллюстрации Physorg
Природа многих неврологических расстройств и отклонений в психике до конца непонятна и сегодня. Примером может служить недавнее открытие изменений транскрипционной активности – «переписывания» генов – в клетках предлобной-префронтальной коры с периодом 12 часов. Об этом наблюдении ученые Питсбургского университета сообщили в журнале PLOS. Полусуточный характер генной активности в коре, отвечающей за наши умственные способности и вынесение решений, на основе которых формируется поведение, отсутствует у шизофреников.

Никто не говорит о прямой связи психического и нервного заболеваний, но известно, что эпилептические припадки запускаются аномальным характером разрядов нейронов. Аномальность их заключается в том, что эти разряды не гасятся клетками, синтезирующими гамма-аминомасляную кислоту (ГАМК). Академик Иван Павлов писал 100 лет назад об охранительном торможении, которое определяется наличием ГАМК. Эту кислоту используют для введения людей в терапевтическую кому.

В Вашингтонском университете Сиэтла (США) выявили мутации в гене одного из ферментов, который переносит энергоемкие фосфатные группы на белки, тем самым регулируя их активность. Они нарушают строение оболочек нервных клеток, что ведет к аутизму вследствие искажения клеточных сигналов и изменений миграции предшественников нейронов.

Возможно, что нейрохирургам и невропатологам поможет и открытие, сделанное в Марсельском университете. Журнал Science Translational Medicine вынес на обложку изображение двух нейросетей, нарушения в которых приводят к эпилепсии. Одна из них («старая» с использованием инвазивных электродов) выявлена с помощью электродов, которые вводятся перед операцией в глубинные структуры мозга и, в частности, гиппокампа. Вторая же выявлена с помощью созданного в Марселе на основе данных МРТ мозга виртуального пациента эпилептика (VEP). Это позволяет построить персонифицированную модель.

Модель была оценена на примере 53 человек с фокальной эпилепсией, у 25 из которых была операция. Авторы полагают, что их модель позволяет получать меньше ложных оценок локализации патологического эпилептогенного очага. VEP также позволил выделить дополнительные очаги в мозге, которые необходимо было удалить. Эти очаги ранее не были выявлены. 


Читайте также


Манипуляции с ДНК становятся почти клинической практикой

Манипуляции с ДНК становятся почти клинической практикой

Игорь Лалаянц

Гены, которые нас выбирают

0
11894
Трудолюбивый везунчик Пауль Эрлих

Трудолюбивый везунчик Пауль Эрлих

Михаил Стрелец

Миллионы землян благодарны великому микробиологу за его изобретение

0
10302
Жизнь прячется в ионных каналах

Жизнь прячется в ионных каналах

Игорь Лалаянц

Биологи исследуют микробиом как триггер важных процессов в организме человека

0
9608
Чего не знал про агрессию Зигмунд Фрейд

Чего не знал про агрессию Зигмунд Фрейд

Игорь Лалаянц

Элегантная нематода оказалась удобной моделью для изучения функционирования нейронов

0
6714

Другие новости