Як нові моделі мозку дозволяють передбачати напади епілепсії?

Новини медицини

22 квітня, 2021 15:13

1195

Богдан Гулобов

Новини медицини

22 квітня, 2021 15:13

1195

Богдан Гулобов

У приголомшливо складних мережах нейронів, що формують наш мозок, електричні імпульси проходять надзвичайно складні шляхи. Щоб краще зрозуміти, як поводяться ці мережі, дослідники розробляють моделі, які імітують їх динаміку. За деяких рідкісних обставин результати вказували на те, що існують так звані «точки переломів», коли системи різко переходять з одного стану в інший. Саме вони пов’язуються з епізодами епілепсії. 

У новому дослідженні, опублікованому в The European Physical Journal B, дослідники з University of Technology, Тегеран, Іран, показали, яким чином можна спрогнозувати ці події враховуючи гілки в мережах нейронів.

Висновки групи суттєво покращують розуміння раптово виникаючих епізодів епілепсії та астми, надаючи можливість розробити кращі системи раннього попередження про напад для пацієнтів з цими патологіями.

В рамках дослідження було розглянуто, як на динаміку активності нейронів впливають гілки в мережах, які вони утворюють. Попередні моделі показали, що ця динаміка часто сповільнюється в «точках переломів», проте дотепер вчені не могли передбачити, як процес розвиватиметься у більших, реальних й складних мережах нейронів.

Команда вдосконалила ці методики, використовуючи оновлені моделі, де ступінь впливу сусідніх нейронів на динаміку один одного може бути відрегульований вручну. Крім того, вони розглядали, як динаміка складних нейронних мереж порівнюється з динамікою ізольованих клітин. Разом ці методи дозволили дослідникам передбачити, де відбувається розгалуження і як воно впливає на загальну динаміку мережі.

Отримані науковцями результати представляють прогрес у розумінні складної структури мозку, і те, як динаміка електричних струмів, які він містить, може бути безпосередньо пов'язана з нападами епілепсії.