大脑是一个固有的动态系统，分析大脑图像的整体方法提高了大脑刺激的效果，对神经治疗有深远的好处。
杜克大学医学院神经内科8月25日官网报导
一种新的脑成像分析方法有可能极大地提高非侵入性脑刺激治疗阿尔茨海默病、强迫症、抑郁症和其他疾病的有效性。杜克大学（Duke University）的研究人员开发了这种新方法，首次分析了整个大脑网络，而不是大脑的单一区域。这种新方法确定了对网络功能发挥最大控制作用的大脑区域。这项发表在《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)上的研究，对改善经颅磁刺激（Transcranial Magnetic Stimulation，TMS）的益处有直接的启示，目前经颅磁刺激被用于治疗抑郁症和强迫症，并可能很快推动对阿尔茨海默病和其他痴呆症等记忆障碍的治疗。
该研究于8月26日发表在《Journal of Neuroscience》上
杜克大学大脑刺激研究中心(Brain Stimulation Research Center，BSRC)的研究人员开发了一种基于可控性概念的分析方法，可控性是一种网络原理，有助于预测大脑的一个区域如何影响参与调节行为的整个网络。作者使用功能性磁共振成像(fMRI)来测量可控性，以确定TMS会在参与者完成工作记忆任务时引起多少变化。在这项任务中，参与者必须在回答问题之前将一些信息简短地保存在他们的记忆中，并在脑海中处理这些信息。之所以使用这项任务，是因为工作记忆在日常生活中非常重要(比如在逛杂货店之前先在脑海中列出购物清单)，而且它受到年龄的高度影响，尤其是在阿尔茨海默病和其他痴呆症等疾病下。
杜克大学神经学助理教授、首席研究员西蒙·戴维斯（Simon Davis）博士说：“从本质上讲，我们并不是把大脑看成一组离散的孤岛，而是看成一个相互影响的紧密网络。可控性为我们提供了一个框架，来识别这个网络中的哪些节点最有可能受到大脑刺激的影响，并因此在经颅磁刺激治疗后可能表现出可塑性和改善。”
Dr.Simon Davis
可控性测量是基于静态的大脑结构图像，用于预测动态活动。“大脑活动就像城市交通的空间模式。尽管交通模式在不断变化，但它总是受到路网拓扑结构的限制，”杜克大学心理与神经科学系的研究生邓力夫说，他也是这篇论文的合著者。“可控性将某一部位的刺激与大脑活动的整体模式联系起来。例如，在我们的研究中，这种激活模式意味着更好的工作记忆。”
在此之前，还没有一个系统的方法来确定哪些大脑区域最有可能产生全脑的影响，因为大多数研究都只关注一个区域。然而，这项研究通过考虑整个大脑网络，推进了这一领域的发展。
虽然参与了这项研究的是健康的成年人，但这项研究可能对记忆障碍有影响。“记忆功能障碍是一种网络现象，它依赖于多个大脑区域在协调的动态下运作。典型的对单一部位经颅磁刺激反应的关注代表了神经刺激疗法的基本局限性，因为它忽略了整个神经网络的整体损伤，而这正是记忆功能障碍的基础，” BSRC博士后研究员，该研究的第一作者Lysianne Beynel说。
杜克大学
最终，这种非侵入性脑刺激方法将用于促进健康的脑活动模式，并最终增强记忆功能，这有可能增强脑刺激疗法对一系列认知障碍的疗效。
参考文献
Source：Duke Department of Neurology
New form of brain analysis engages whole brain for the first time
Reference：
Lysianne Beynel, Lifu Deng, Courtney A. Crowell, Moritz Dannhauer, Hannah Palmer, Susan Hilbig, Angel V. Peterchev, Bruce Luber, Sarah H. Lisanby, Roberto Cabeza, Lawrence G. Appelbaum, Simon W. Davis. Structural controllability predicts functional patterns and brain stimulation benefits associated with working memory. The Journal of Neuroscience, 2020; JN-RM-0531-20 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0531-20.2020
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