Search
מיני-איברים תלת-ממדיים מרקמת מוח עוברית אנושית פותחים חזית חדשה בחקר המוח

מחקר סוקר את תפקידם של BNMs בהבנת הפרעות מוחיות

צוות מחקר ממכון המחקר הבינלאומי לבינה מלאכותית במכון הטכנולוגי חרבין, שנזן, פרסם לאחרונה סקירה מקיפה בכתב העת מדע נתוני בריאות על היישום של Brain Network Models (BNMs) בתחום הרפואי. מחקר זה מסכם את ההתקדמות והאתגרים האחרונים בשימוש ב-BNMs כדי לדמות פעילות מוחית, להבין מנגנונים נוירופתולוגיים, להעריך השפעות טיפוליות ולחזות התקדמות המחלה.

מודלים של רשתות מוחיות (BNMs) הם כלי מידול מתמטי המבוססים על רשתות עצביות המשלבות נתונים של קישוריות מבנית (SC) ונתוני קישוריות תפקודית (FC) כדי לדמות שינויים דינמיים במוח בתנאים נוירולוגיים שונים. עם ההתקדמות בטכניקות הדמיה עצבית, BNMs הפכו חיוניים בחקר המנגנונים הבסיסיים להפרעות נוירולוגיות כגון אפילפסיה, מחלת אלצהיימר (AD) ומחלת פרקינסון (PD).

בראשותו של עוזר פרופסור Chenfei Ye ממכון המחקר הבינלאומי לבינה מלאכותית במכון הטכנולוגי של חרבין, שנזן, הצוות סקר את היישומים הנוכחיים של BNMs ברפואה. הסקירה מדגישה כיצד BNMs משלבים נתוני הדמיה עצבית רב-מודאלית כדי לדמות דינמיקה מוחית כוללת ומציעה שיפורים כגון אימוץ אסטרטגיות איחוי נתונים רב-מודאליים כדי לשפר את הדיוק של מודלים בייצוג הארכיטקטורה התפקודית המורכבת של המוח.

הצוות פיתח זרימת עבודה של BNM מוכוונת מחלה המדגימה כיצד לחלץ את החיבור המבני של המוח (SC) של אדם מנתוני MRI מבניים ודיפוזיה, ולהפיק קישוריות תפקודית (FC) באמצעות ניתוחים סטטיסטיים של נתונים מ-MEG, EEG או fMRI. לאחר מכן, על ידי צימוד מודלים מקומיים של מסה עצבית (NMMs) עם נתוני קישוריות מבניים, נבנה BNM גלובלי כדי לדמות פעילות מוחית בקנה מידה גדול.

הערך המרכזי של BNMs טמון ביכולתם לנתח באופן כמותי דינמיקת רשת חריגה של המוח במצבי מחלה שונים, ומציעה אפשרויות חדשות לתכנון טיפול מותאם אישית. המחקר מציע שפיתוח BNM עתידי צריך להתמקד יותר בהבדלים אינדיבידואליים ובשילוב של נתונים מולטי-מודאליים כדי להשיג אבחון מחלה ואסטרטגיות טיפוליות מדויקות יותר.

צוות המחקר מצביע על כך שעבודה עתידית תתמקד בפיתוח מודלים חדשים של BNM המסוגלים להעריך מגוון רחב יותר של פרמטרים נוירו-דינמיים, כגון התפלגות תשומות פרה-סינפטיות, דיכאון סינפטי תלוי-תדר ועירור פנימי של נוירונים פוסט-סינפטיים. המטרה הסופית היא ליישם את טכניקות המודלים המתקדמות הללו בפרקטיקה הקלינית כדי לייעל את אסטרטגיות הטיפול.

דילוג לתוכן