Schweine, die den Wissenschaftlern helfen, zu verstehen, das menschliche Gehirn: Bildgebende Analyse zeigt, Schwein-Modelle, die noch wirksamer für neurologische Forschung

Schweine, die den Wissenschaftlern helfen, zu verstehen, das menschliche Gehirn: Bildgebende Analyse zeigt, Schwein-Modelle, die noch wirksamer für neurologische Forschung

Für die erste Zeit, die Forscher in der University of Georgia Regenerativen Bioscience Center verwendet haben, ist ein bildgebendes Verfahren, die normalerweise Menschen vorbehalten zu analysieren, die Aktivität des Gehirns im live-agrar-Schwein-Modelle, und Sie haben entdeckt, dass Schwein Gehirne sind noch besser Plattformen als bisher angenommen für das Studium der menschlichen neurologischen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson.

Eine unmittelbare potentielle Anwendung bei der Untersuchung und Diagnose von CTE, einer fortschreitenden Erkrankung des Gehirns, verursacht durch eine Reihe von stumpfen trauma in der Regel gesehen in Militär-Veteranen-und NFL-football-Spieler. Derzeit CTE diagnostiziert werden kann nur durch eine Autopsie. Die neue Studie suggeriert, dass eine translatorische Schweinegrippe-Modell für die Kartierung der funktionellen Gehirn-Konnektivität ist ein vielversprechender Ansatz zur Bestimmung der Biomarker oder Gehirn Unterschriften, die Führung von CTE. Mit dieser Art von Daten, hätten die ärzte die Möglichkeit zur diagnose von CTE, während ein veteran oder Sportler ist immer noch lebendig.

Durch die Verwendung von resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI), die Forscher gezeigt funktionelle Konnektivität im Senso-motorischen Regionen des Schweine-Gehirns, die parallelen zu der des menschlichen Gehirns. Diese Regionen, in denen all unsere Wahrnehmungen, Gefühle, Bewegungen und Erinnerungen kodiert sind. Die Gemeinsamkeiten dieser funktionellen Netzwerken, veröffentlicht in der Zeitschrift Gehirn-Konnektivität, die Bühne für gezielte klinische Anwendungen in der Behandlung und Prävention von neurologischen Erkrankungen.

Franklin West, associate professor für Tier-und Milchprodukte Wissenschaft in der College of Agricultural and Environmental Sciences, und seine RBC Mitarbeiter, Qun Zhao, zog Vergleiche zwischen sensorischen und kognitiven Relevanz gefunden in Schwein-und diejenigen, die bisher etablierten in den Menschen.

„Die meisten Modelle to-date-Angebot mit strukturellen Vergleiche,“, sagte Zhao, associate professor der Physik in der Franklin College of Arts and Sciences. „Unser Modell geht über die Gehirn-Masse, der es uns ermöglicht, die Fragen in Bezug auf Hirn-Konnektivität und memory-Funktion. Ohne eine funktionelle Karte des Gehirns, es ist schwer zu sagen, welche Teile des Gehirns sind miteinander zu reden.“

Die bisherige Forschung hat gezeigt, dass die Form und genaue Lage der Hirnregionen interagieren stark mit der Modellierung von Gehirn-Konnektivität. Für Jahre haben Forscher postuliert, dass die Form und Größe des Schweine-Gehirns trägt physiologischen und anatomischen ähnlichkeiten mit dem menschlichen Gehirn, und deshalb Schweine sind als ein gutes Tiermodell für die neurologische Erkrankung. Allerdings, nach dem RBC-team, haben Wissenschaftler noch nicht entwickelt, ein einzigartiges Modell, fängt die funktionelle Konnektivität oder details der Schaltplan des Gehirns.

Neuroimaging in der Regel hilft Forscher identifizieren, welche Regionen des Gehirns aktiviert werden, wenn eine person führt eine Aufgabe; wie die einfache Aufgabe der ab ein Auto. Damit schalten Sie Ihr Auto, müssen Sie zunächst schauen, dann finden Sie, wo Sie stecken Sie den Schlüssel, wie Ihr Gehirn nimmt visuelle Reize und regt den verschiedenen teilen der arm, um die Aktion abzuschließen. Jedes Teil von Ihrem arm aktiviert einen anderen Teil des Gehirns in die Handlung einfügen der Schlüssel. Wenn es irgendeine Unterbrechung in den verbindungen, die diese Funktionen gar nicht erst passieren.

Diejenigen, die unterbrochenen verbindungen spielen eine Rolle bei neurologischen Störungen, wie Alzheimer-Krankheit, Parkinson-Krankheit, chronische traumatische Enzephalopathie (CTE) und Autismus. Mit einer dieser Erkrankungen, die RBC-Mitarbeiter können jetzt Modell eine 360-Grad-Ansicht, welche Teile des Gehirns werden nicht mehr miteinander reden und die Zentren im Gehirn werden aktiviert und verbunden.

„Was dieses neue Modell ermöglicht und noch nie zuvor getan,“ West sagte, „ist für Forscher zu Fragen, mehr verfeinert, Fragen über, wie das Gehirn spricht zu sich selbst, – Funktionen und koordiniert die Aktion.“

„Was wir neigen dazu zu sagen ist, das Gehirn ist eine black box ist und wir nicht wissen, wie es funktioniert,“ sagte nach Westen. „Diese Studie ist ein Spiel-wechsler. Es gibt uns ein Licht in der box.“