大腦擁有一個復雜的功能網絡結構為信息處理提供了基礎。然而,大腦網絡結構本身是否是疾病的靶點?如果是的話,哪些網絡與哪些疾病有關?我們能知道有關腦部疾病的根本原因嗎?
在過去30年來神經科學領域取得非凡進展的基礎上,美國德克薩斯大學圣安東尼奧健康科學中心的研究人員發表了一項對43種大腦疾病(包括精神疾病和神經疾。┑難芯,并強烈肯定了一種被稱為“網絡退化假說”的理論。根據這一理論,與疾病有關的結構性損害侵入了人類行為中使用的功能網絡,并在“共變網絡”中重現。
這項發表在《Communications Biology》上的研究認為,一些神經退行性疾病的結構病理學選擇性地損害了功能網絡的一部分,從而激發了網絡退化假說。

在這項研究中,研究人員通過BrainMap檢索到2萬多個實驗的元分析,并比較了正常行為中使用的大規模功能網絡的連接模式與疾病相關的“共變”模式,從而發現了驚人的重疊現象。
研究通訊作者、成像研究所主任Peter Fox教授說:“結構和功能網絡通信的范圍令人印象深刻。我們觀察到的20個與疾病相關的共變網絡中,有14個在空間上與參與正常行為的功能網絡,如運動、感知、情感、語言、問題解決以及記憶編碼和回憶存在高度的一致性。”
這項研究發現:一些疾病在大腦網絡中比其他疾病有更廣泛的影響。例如,亨廷頓氏病影響9個神經網絡,精神分裂癥影響7個,而重度抑郁癥和雙相情感障礙分別影響2個。
Fox博士說:“研究人員可以把這些多維度的結果作為更具體研究的路線圖,因為我們研究中共享的組成圖可以產生生物學上有意義的區域。”
Fox表示,未來工作的一部分是與高級計算中心合作,創建一個高性能計算的BrainMap社區門戶網站。這個工具將使整個研究領域更容易進行這種類型的大規模、復雜和多變量的分析。
論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s42003-021-01832-9
(文章來源:科技部;原文鏈接:http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202105/t20210525_174796.html)