精神分裂症和大脑功能网络的弹性

(bob游戏医疗Xpress)神经科学已经认为精神分裂症是一个组织障碍的脑网络的拓扑节点连接异常是随机的。这种网络的起源dysconnectivity,无论是遗传还是环境,尚未明确。把清晰的讨论,一个国际研究小组最近进行了一项研究,利用功能磁共振成像比较精神分裂症的脑功能网络课程与他们的直系亲属。研究人员在杂志上发表了他们的结果美国国家科学院院刊》上。令人惊讶的是,他们的研究结果相似属性的通信网络,如互联网。

研究人员招募了35个病人精神分裂症39岁的患者的直系亲属,36健康志愿者。所有的精神分裂症患者接受正常的抗精神病药物的实验。研究人员获得了静息状态功能磁共振成像数据使用的所有主题和模式大脑活动图的大脑结构之间的网络活动。

健康的人类大脑网络的特点是拓扑中间之间所谓的“小世界”谱高阶格集群和集群随机图。精神分裂的人的大脑网络转向随机的小世界。

研究人员发现特定的大脑功能网络的拓扑异常non-psychotic,精神分裂症患者的一级亲属。亲戚也表现出异常大的随机化的转变脑网络拓扑。作者认为这是可能对精神分裂症遗传风险的证据。

一旦他们获得了成像数据所有受试者的大脑功能网络,研究人员建立了计算机模型的网络和测试,在网上,网络条件下的弹性随机故障。随机节点故障下,全球网络的精神分裂症患者通常仍然对90%的效率非常高,即使超过一半的节点被删除。

然而,在有针对性的攻击最高学位的节点被毁,所有志愿者的网络效率低于90%,与精神分裂症的主题和他们的近亲展示最高程度的弹性。作者写道,“像大脑的复杂网络,互联网,和许多其他非随机系统,更容易有针对性的攻击,因为他们有更多的异构程度分布随机图,和高度的删除中心因此有更严重的影响在全球网络的完整性。”

因此,他们断言,这是可预见的,精神分裂症的大脑更随机网络分布将更有弹性有针对性的攻击。他们假设拓扑弹性是一个有利的适应,因为它保护了全球网络的完整性,引用从先前的研究证据,灰质病变往往集中在高度的大脑区域中心。随机网络结构作为一种自适应特征也会支持的发现精神分裂症的遗传成分。

然而,研究人员指出,这需要一个双胞胎的研究在未来排除其他可能的解释,例如,环境因素的可能性。

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