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JMT日本医疗——日本在VR系统中明确自闭症特有的行动时皮质功能网络模式②

点击量:63   日期:2023-04-12 10:17    编辑:JMT日本医疗

自闭症模型小鼠,运动开始后皮质功能网络模式发现差异

 

然后,使用该VR成像系统分析自闭症模型小鼠大脑皮质功能网络。实验使用15q dup小鼠,其被建立为世界上第一个复制的多型自闭模型小鼠。15q dup小鼠跑步机的运动量降低,VR空间上的移动距离降低。调查皮质功能网络,发现运动开始后的网络结合变得紧密,网络中心性减少,而且功能网络的模块性降低。

 

利用机器学习高精度判别自闭症模型小鼠成功

 

由于这样网络模式存在差异,因此使用作为机械学习之一的支持向量机,尝试通过皮质功能网络识别自闭症模型小鼠。学习多个15q dup小鼠和野生型小鼠的网络模式,判别另一个个体的测试数据是否为自闭症模型小鼠,结果以78~89%的精度判别成功。该结果表明,行动时的脑功能网络中包含关于自闭症识别的通用性高的信息。另外,调查了脑中哪个信息被重视,特别是运动野的功能性结合对自闭症模型小鼠的识别很重要。

 

综上所述,在自闭症模型的15q dup小鼠中,运动时的皮质功能网络变得紧密,模块性降低。另外,明确了通过使用机器学习,能够根据与行动变化相关时的皮质功能网络模式高精度地判别自闭症模型小鼠。

 

期待病态的主要原因阐明和生物标志物的创造

 

自闭症模型小鼠脑功能网络的特点是,运动野的功能性结合对自闭症的判定至关重要。今后,通过详细研究这些解剖学结合和神经生理,可以阐明运动野和其他哪个脑区域的网络成为自闭症病情的主要原因。另外,通过进行行动时的自闭症的脑功能网络动力学研究,期待为自闭症诊断创造新的生物标志物。

 

在这次的研究中,通过分析从行动中的小鼠记录的大范围皮质活动,可以可视化脑的皮质功能网络以行动依存性动态变化的样子。VR成像系统的虚拟空间再现了在现实世界中进行的鼠标行动课题字段。在VR中,可以构筑利用视觉、听觉、嗅觉等多个感觉信息的多模态环境。研究小组说:“自闭症患者的主要症状是社会性交流的下降,所以将来想在虚拟空间构筑小鼠的社会环境,调查自闭症模型小鼠进行社会行动时的脑功能网络动力学是怎样变化的。”

 

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