Galima manyti, kad neurodegeneracinės ligos, tokios kaip Parkinsono liga, atsiranda dėl smegenų neuronų aglomeratų tinklo sutrikimų. Todėl tiriant šių ligų vystymąsi dažnai naudinga taikyti matematikos šakos, vadinamos tinklo teorija, įžvalgas.
Europos fizikų ir inžinierių grupė, vadovaujama Maria Mannone iš Italijos nacionalinės tyrimų tarybos, Potsdamo universiteto (Vokietija) ir Potsdamo klimato poveikio tyrimų instituto (PIK) Vokietijoje, dabar ėmėsi toliau šio tikslo, apibrėždama transformuojančią matricą. sveiko žmogaus smegenų tinklas tampa sergančiu Parkinsono liga.
Tai buvo paskelbta m Europos fizinio žurnalo specialios temos.
„Mūsų darbas kyla iš dviejų istorinių idėjų: kad smegenų funkcijos gali būti susietos su konkrečiomis sritimis ir kad jų ryšiai gali būti susieti neinvaziškai“, – aiškina Mannone. „Šios idėjos yra už funkcinio magnetinio rezonanso tomografijos (fMRI) technikos, ir mes naudojome fMRI vaizdus, kad apibrėžtume savo matricas.”
Tyrėjai pasiskolino iš teorinės fizikos idėją, kad smegenų tinklą galima apibūdinti kaip matricą, o bet koks tos matricos pokytis, pvz., atsirandantis ligai vystantis, gali būti modeliuojamas kaip matematinis operatorius, vaizduojamas kaip matrica, veikiantis tai.
„Klasikiniais laikais į ligas buvo žiūrima kaip į demonus ar dievybes, veikiančias pacientus“, – sako Mannone. „Ši sąvoka nėra skirtinga; mes pasirinkome savo „demonų operatorių“ pavadinti K, o tai reiškia vokišką „Krankheit“ ligą.
Jie apskaičiavo K dėl Parkinsono ligos, analizuodami pacientų smegenis, naudodamiesi fMRT duomenimis iš Pietų Kalifornijos universiteto Parkinsono ligos progresavimo žymenų iniciatyvos ir sveiko savanorio, ir stebėjo tinklo dalis, kuriose įvyko daugiausia pokyčių.
Šis iš esmės teorinis požiūris gali būti pritaikytas daugeliui. Galima stebėti ligos eigą matant, kaip laikui bėgant kinta K, ir galbūt taip pat apskaičiuoti „atvirkštinį“ operatorių, imituoti ligos pasikeitimą ir pamatyti, kurioms Parkinsono smegenų dalims tolimesnė intervencija būtų naudinga.
„Ir, žinoma, ši idėja taikoma ne tik Parkinsono ligai“, – daro išvadą Mannone. „Mes jau ieškome Alzheimerio ligos ir šizofrenijos Ks.”