在脆弱的大脑区域导致磨损损伤与认知能力下降有关

随着年龄的增长,我们的大脑小病变开始弹出白质束的神经元之间传递消息,。白质病变可以破坏并导致认知障碍。现在,史蒂文斯理工学院的研究人员和他的同事们不仅提供了一个解释这些病变的位置而且他们如何发展放在第一位。

工作,以Johannes Weickenmeier,机械工程助理教授斯蒂文斯,强调观察的重要性大脑多巩固思想是如何形成的神经回路,创建和记忆。这也是一个物理对象这是容易故障和机械故障。“大脑是容易磨损脆弱的地区”,Weickenmeier说。“尤其是在一个衰老的大脑,我们需要看其生物力学特性,以便更好地理解如何可以开始出错。”

这些lesions-known深室周的白质hyperintensities因为他们显示为明亮的白色斑块在MRI扫描是知之甚少。但是他们并不少见:大多数人都有一些他们达到60年代的时候,,只随年龄的增加而变化。损伤累积越多,他们成长得越快,越容易成为认知障碍从记忆问题的运动障碍。

从八个健康受试者使用核磁共振扫描,Weickenmeier与瓦莱里·维瑟,现在苏黎世大学博士学位的学生,和亨利Rusinek,格罗斯曼放射科医生在纽约大学医学院的发展一个个性化的计算机模型的每个主题的大脑。团队绘制了压力放在心室壁,在大脑深处充满液体的衬里,作为压力脉冲波通过此主题的脑脊髓液,或脑脊液。他们发现hyperintensities往往发生附近区域必须延伸更多适应压力变化的脑脊液循环,因为穿薄等领域,CSF泄漏进入大脑,会引起病变。

“细胞壁行心室穿出随着时间的推移,就像反复吹的气球放气,“Weickenmeier说。”和强调不是的校服是由心室的几何定义的,所以我们可以预测这些失败会发生。”

模型提供了一个简单的,基于物理的解释这些病灶的位置,显示机械载荷”必须是一个主要因素疾病的发作,“Weickenmeier说。

团队的研究,最近发表在科学报告,使用二维成像显示大脑的横截面,但Weickenmeier团队已经扩展其研究大脑的一个完整的三维模型。接下来,史蒂文斯Weickenmeier希望利用先进的核磁共振技术开发的直接研究心室壁的运动。

从长远来看,团队的发现可能会使新的治疗病变的发展。通常,药物治疗很难穿过血脑屏障,到达受灾地区,但新的研究表明,有可能将药物在心室壁病变直接通过泄漏。“还有很长的路要走,我们没有直接研究它,“Weickenmeier警告说。“但这是一个有趣的可能性。”

从团队的研究更广泛的外卖,Weickenmeier所解释的那样,大脑的衰老过程是由物理过程,包括血液和脑脊液循环的压力。为健康行为凸显了需要得到足够的锻炼,避免有害物质可以减少这些菌株对大脑。