卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的 Jessica Zhang 和 Angran Li 開發(fā)了一種新方法來模擬神經(jīng)元中的物質(zhì)運(yùn)輸調(diào)節(jié)，重點(diǎn)關(guān)注這些神經(jīng)通路中發(fā)生的“交通堵塞”。交通擁堵在阿爾茨海默氏癥、亨廷頓氏癥和帕金森氏癥等疾病中發(fā)揮作用。該團(tuán)隊(duì)正在使用一種稱為等幾何分析 (IGA) 的新建模技術(shù)來更準(zhǔn)確地對神經(jīng)元和這些交通擁堵進(jìn)行建模。
神經(jīng)交通堵塞沿著軸突中的微管發(fā)生，減少了神經(jīng)物質(zhì)流向神經(jīng)元不同部位的健康流動(dòng)，并且隨著時(shí)間的推移會(huì)使神經(jīng)元末端挨餓，從而導(dǎo)致神經(jīng)退化。這些交通擁堵會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)元分泌 tau 蛋白，這是阿爾茨海默病的早期預(yù)測因子。
張，機(jī)械工程教授，李，博士。學(xué)生，使用偏微分方程 (PDE) 約束優(yōu)化對這些微管和這些交通擁堵發(fā)生的兩種主要方式進(jìn)行了建模，這是本研究中開創(chuàng)的一種新方法。建模的神經(jīng)元來自neuromorpho.org，這是一個(gè)真實(shí)神經(jīng)元數(shù)字重建模型的數(shù)據(jù)庫。研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》上。
這些神經(jīng)交通堵塞發(fā)生的一種方式是減少一個(gè)區(qū)域的微管，這會(huì)影響能夠沿著軸突或樹突移動(dòng)的神經(jīng)元的體積。第二種方式是通過軸突膨脹和微管旋轉(zhuǎn)，這增加了材料必須行進(jìn)的距離。此外，當(dāng)它們展開以占據(jù)空間時(shí)，它們微妙的平衡可能會(huì)出錯(cuò)，在腫脹的路徑中產(chǎn)生大量的材料。這使得神經(jīng)材料很難正確地通過這些通路。
標(biāo)簽：
免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，與本網(wǎng)站立場無關(guān)。財(cái)經(jīng)信息僅供讀者參考，并不構(gòu)成投資建議。投資者據(jù)此操作，風(fēng)險(xiǎn)自擔(dān)。 如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除！