Verletzung der gehirn-naben mehr schaden


Verletzung der gehirn-naben mehr schaden

Hubs sind Orte im Gehirn, wo verschiedene Netzwerke zusammen kommen, um uns zu helfen, zu denken und komplette geistige Aufgaben zu erfüllen. Jetzt bietet eine neue Studie einen frischen Blick darauf, wie Verletzungen das Gehirn beeinflussen. Es findet Schäden an Gehirn-Hubs stört unsere Fähigkeit zu denken und an alltägliche Herausforderungen anzupassen stärker als Schäden an Orten entfernt von Hubs.

Die Forscher, von der Universität von Iowa in Iowa City und Washington University in St. Louis (WUSTL), MO, berichten ihre Studie in der Proceedings der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS) .

Sie hoffen, dass ihre Erkenntnisse die Vorhersage der Auswirkungen von Schlaganfall, Trauma und anderen Arten von Schäden an das Gehirn verbessern und schließlich zu einer besseren Art und Weise der Abwägung der wahrscheinlichen Risiken einiger Gehirnoperationen führen werden, als Co-Senior-Autor Steven Petersen, a Professor für kognitive Neurowissenschaften und Neurologie bei WUSTL, erklärt:

Dies ist noch nicht für die Bewerbung in der Klinik bereit, aber da wir ein besseres Gefühl dafür bekommen, wo diese und andere Hubs im Gehirn gefunden werden, können sie in chirurgische Entscheidungsfindung fokussieren. Die Risiken von Operationen auf diesen Standorten könnten eine erhebliche Beeinträchtigung der Aufmerksamkeit, des Gedächtnisses, der Sprache, der Sprache und vieler anderer kognitiver Funktionen beinhalten."

Er fährt fort zu erwähnen, wie einige Störungen wie Schizophrenie auch eine ähnliche Reihe von Gehirnfunktionen stören. Er schlägt vielleicht vor, dass ihre Erkenntnisse einige der Bereiche hervorheben, die zu solchen Bedingungen beitragen können.

Study punktiert Hirnnaben, die in mehreren mentalen Funktionen eine Schlüsselrolle spielen

Für ihre Studie nutzten die Forscher ein Framework, das sie konstruierten, um sechs Hubs - spezifische Punkte an Netzwerkgrenzen zu lokalisieren, wo sie zusammen kommen. Niemand hatte diese Orte als Hubs zuvor identifiziert.

Farben veranschaulichen verschiedene Netzwerke des Gehirns. Forscher haben entdeckt, dass Verletzungen an einer Gehirnnabe (oben), wo die Grenzen von mehreren Netzwerken zusammen kommen, viel verheerender sein können als ähnliche Verletzungen in anderen Teilen des Gehirns (unten).

Bildnachweis: Steven E. Petersen

In ihren Hintergrundinformationen erklären sie, dass frühere Studien Naben im menschlichen Gehirn identifiziert haben, aber diese verwendeten Daten von den Gehirn-Scans der Patienten und "es gibt wenig Konsens über die Lokalisierung solcher Hubs."

Sie schlugen vor, dass ihr besonderer Rahmen - der auf Netzwerkmaßnahmen beruht - vorhersagen und finden, dass Hubs, die "einflussreiche Rollen in mehreren Aspekten der Kognition" spielen, und dass andere Ansätze nur Hubs finden können, die keinen so großen Einfluss ausüben.

Prof. Petersen sagt, sie hätten gedacht, dass ihre Hubs Punkte waren, an denen alle verschiedenen Netzwerke miteinander sprachen, und wenn das wahr wäre, dann könnte "Schäden in diesen Gebieten mehrere Netzwerke stören und mehrere geistige Funktionen beeinträchtigen".

Sie prüften ihre Idee, indem sie Daten aus dem Iowa Neurological Patient Registry untersuchten - eine Datenbank von Patienten, die Schlaganfälle und andere Hirnverletzungen erlitten hatten. Co-Senior-Autor Daniel Tranel, ein Professor für Neurowissenschaften in Iowa, leitet das Register.

Das Registry hält Daten nicht nur über den Ort eines Schadens im Gehirn, sondern auch, wie die Verletzungen das Verhalten und das Denken der Patienten beeinflusst haben. Zum Beispiel hält es Ergebnisse von Gedächtnis-, Sprach- und Argumentationstests und Einschätzungen der Arbeitsfähigkeit der Patienten, beschäftigt sich mit dem täglichen Leben und bezieht sich auf Familie und Freunde.

Durch das Registry sah das Team 19 Patienten mit Hirnverletzungen an die sechs Hubs, die sie mit ihrem Rahmen vorausgesagt hatten. Sie verglichen diese Patienten mit 11 anderen, die Hirnverletzungen von ähnlicher Größe hatten, aber an Orten weit entfernt von einem der sechs Naben gelegen waren.

Verletzung einer vorhergesagten Nabe, die mit einer schwereren kognitiven Beeinträchtigung verbunden ist

Sie fanden die Patienten mit Verletzungen an einer Nabe viel mehr Beeinträchtigung der kognitiven Fähigkeiten und die Fähigkeit, mit dem Alltag zurechtzukommen.

"Zum Beispiel", sagt Prof. Petersen, "18 der 19 Patienten mit Schaden an einer Nabe erlebt" reale Welt "Probleme, während weniger als die Hälfte der Gruppe mit Verletzungen weit von Hubs hatte solche Schwierigkeiten."

Er schlägt vor, dass die Ergebnisse erklären können, warum einige Patienten eine überraschend signifikante Beeinträchtigung nach einer kleinen Hirnverletzung erfahren.

Er sagt, es wäre sehr schwierig gewesen, die Naben zu finden, wenn sie nur Patienten studiert hätten. Indem sie die Gehirn-Mapping zuerst, fanden sie die Naben ziemlich schnell, dann alles, was sie tun mussten, war die Prüfung der Idee mit den Informationen in der Iowa Registry.

Das Team wird weiterhin andere potenzielle Gehirn-Hubs zu untersuchen und die Registry zu verwenden, um sie zu bestätigen.

Die Fonds der National Institutes of Health (NIH), der James S. McDonnell Foundation und der Simons Foundation haben dazu beigetragen, die Studie zu finanzieren.

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