看到精神分裂症:X射线脱落在神经差异,对待治疗点
精神分裂症,慢性,神经脑障碍,影响全世界数百万人。它会导致一个人的思想,感受和行为之间的骨折。症状包括妄想,幻觉,难以处理思想和整体缺乏动力。精神分裂症患者具有比一般人群更高的自杀率和更健康问题,以及寿命较低。
没有治愈精神分裂症但是,对其更有效地治疗它的关键是更好地了解它是如何产生的。根据Ryuta Mizutani的说法,日本东海大学的应用生物化学教授表示,意味着研究脑组织的结构。具体而言,这意味着比较脑组织精神分裂症患者与那些善良的心理健康的人,尽可能清楚地看到差异。
“精神分裂症的目前的治疗基于许多假设,我们不知道如何确认如何确认,”Mizutani说。“第一步是分析大脑,看看它是如何不同的。”
要做到这一点,来自几个国际机构的Mizutani和他的同事收集了来自精神分裂症患者的健康大脑的八个小样本,从精神分裂症患者那里收集了四个,所有的验尸都会收集 - 并将它们带到了先进光子的32-IDSource (APS), a U.S. Department of Energy (DOE) Office of Science User Facility at DOE's Argonne National Laboratory.
在APS,团队使用强大的X射线和高分辨率光学来捕获这些组织的三维图像。(研究人员在日本的超光子环8-GEV [Spring-8]光源设施中收集了类似的图像。)APS中使用的X射线光学器件的分辨率可以高达10纳米。这比平均红细胞的宽度小约700倍,并且血液中有五百万个细胞。
“世界上只有几个地方可以做到这项研究,”Mizutani说。“没有3-D分析脑组织,这项工作是不可能的。”
据Vincent de Andrade,Argonne的X射线科学部门的物理学家,在高分辨率下捕获图像呈现出挑战神经元被成像可以是厘米长。神经元是大脑的基本工作单元,神经系统内的细胞,其将信息传送到其他单元以控制身体功能。人类脑具有大约100亿这些神经元,各种尺寸和形状。
“样品必须穿过X射线束以通过样品追踪神经元,”De Andrade解释说。“我们的X射线显微镜的视野约为50微米,关于人类头发的宽度,并且您需要遵循这些神经元超过几毫秒。”
这些图像显示的是,这些神经元的结构在每种精神分裂症患者中具有独特的不同,Mizopheri表示的证据表明该疾病与这些结构有关。健康神经元的图像相对相似,而精神分裂症患者的神经元均显示出远远超过健康大脑和彼此的偏差。
Mizutani表示,需要更多的研究,以确定神经元的结构与疾病的发作有关,并设计能够减轻精神分裂症影响的治疗。由于X射线技术继续改进 - 例如,APS例如,预计将经历大量升级,这将使其亮度增加到500倍 - 因此,神经科学家的可能性将会增加。
“APS升级将允许更好的敏感性和分辨率进行成像,使得在大脑中映射神经元的过程更快,更精确,”De Andrade说。“我们需要优于10纳米的决议来捕获突触连接,这是神经元全面映射的圣杯,而且应该可以随升级来实现的。”
De Andrade还注意到,虽然电子显微镜已经用于映射小动物 - 果蝇的大脑,但是,这种技术将需要很长时间才能将较大的动物的大脑(例如鼠标)进行图像,更不用说人脑。他说,超强,高能量X光片,如APS,可以加快这个过程,技术进步将有助于科学家获得更完整的脑组织的图片。
对于像Mizutani这样的神经科学家,最终目标是患有精神分裂症等脑病的人较少。
“差异脑健康和精神分裂症人民之间的结构必须与精神障碍联系起来,“他说。”我们必须找到一些方法让人们健康。“
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