Using computers to decode 老年痴呆症’s and Parkinson’s

这听起来像是一部科幻电影，但计算机却越来越多地告诉我们有关人脑及其工作原理的信息。

2013年，欧盟委员会投入了数百万英镑 人脑计划 （HBP）的目标是整合多个研究团队的工作，以创建人脑的超级计算机模拟。大约在同一时间 大脑计划 开始创建关于大脑在动物乃至人类中的工作方式的动态地图。尽管这些庞大的研究雄心勃勃，希望能够解码出我们最复杂的器官的内部运作原理，但伦敦的一位计算机科学家凭借自己的数字化工作来绘制大脑如何映射神经退行性疾病的方法，赢得了略高于100,000英镑（15万美元）的奖金。

The award is the result of a global funding partnership between 老年痴呆症’s 研究 UK, 老年痴呆症’s Association， 迈克尔·福克斯（Michael J. Fox）帕金森研究基金会和 韦斯顿脑研究所。这个名为BAND的计划刚刚授予了总计110万英镑（合159万美元）的奖励，用于开展先驱性研究项目，以更好地表征神经退行性疾病（如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症）之间的异同。

尼尔·奥克斯托比博士 UCL的100,000英镑资金将受益于此，该笔资金将使用来自阿尔茨海默氏症和帕金森氏症不同阶段的人的数据来创建两种疾病如何发展的计算机模型，并预测两种疾病如何在大脑中传播。了解症状为何以及何时以这种方式发展和恶化，以及指导减缓和阻止扩散以及由此造成的损害，这至关重要。

Oxtoby博士将首先结合来自阿尔茨海默氏症和帕金森氏症不同阶段的人的大脑成像数据，血液和脊髓液的测量结果，来制定随着每种疾病的发展而发生变化的时间表。由UCL团队开发的这些所谓的“基于事件的模型”整合了大量详细的临床数据，以更全面地洞悉疾病的发生和发展方式。该团队已经开始使用来自美国的一项大型研究进行的数据在阿尔茨海默氏症中进行 阿迪尼，但现在他们计划成为第一个使用来自帕金森州的数据绘制地图的人 地标性观察研究 由迈克尔·J·福克斯基金会（Michael J Fox Foundation）赞助的帕金森氏症研究对象。

研究的第二阶段将更深入地研究数据，以研究在两种疾病中驱动损伤在大脑中扩散的机制。阿尔茨海默氏症和帕金森氏症是由大脑中有毒蛋白质的积累驱动的。这些蛋白质的扩散会导致大脑的新区域受损并出现新的症状。

如果您将大脑想象成伦敦地铁地图，那么有几条路线可以解释阿尔茨海默氏症或帕金森氏症如何损害大脑：

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  这里！由Adam Sporka许可使用Creative Commons 2.0

  最活跃的大脑区域可能是最脆弱的区域
  G。最繁忙的车站，例如牛津广场或国王十字圣潘克拉斯。

• 大脑最孤立的区域可能是最脆弱的区域
  G。线下停站，例如Edgware或Cockfosters。
• 损伤可能沿着连接的神经细胞网络传播
  G。易受伤害的站点位于像皮卡迪利线或中央线这样繁忙的地铁线上。
• 整个大脑可能存在类似的脆弱性
  G。 1-5区。

这些方法中的每一种都会导致大脑萎缩的不同模式。通过结合来自阿尔茨海默氏症和帕金森氏症不同阶段的人的现实生活的大脑成像数据，Oxtoby博士可以查看大脑哪个区域的损伤最大，并预测这些机制中最可能的哪个。这为驱动这两种疾病的机制提供了重要线索，可以帮助设计新的干预措施以减缓或阻止这种损害。

这项创新研究是由BAND计划资助的11个项目之一，以及来自澳大利亚，意大利，德国，加拿大和美国的其他成功团队。每个项目将使用不同的方法来加深我们对阿尔茨海默氏症，帕金森氏症，额颞痴呆和其他神经退行性疾病的生物学和症状的了解。我们很高兴支持这项全球计划，以解决神经退行性疾病研究中的一个重要问题。

人脑仍然是人类已知的最复杂的结构。但是计算机为我们提供了一个更详细的窗口，可进入我们自己的内部电路，该电路具有解码像阿兹海默氏症这样的神经退行性疾病的能力。