用轻度内存问题的人们脑化学品的差异

用轻度内存问题的人们脑化学品的差异
MRIS显示为本研究扫描的大脑区域。信贷:约翰霍普金斯医学

Johns Hopkins研究人员报告,在有轻微的学习和内存问题的特定地点使用强大和有针对性但非侵入性磁铁,但Johns Hopkins研究人员能够检测到在神经元之间传递信息的脑化学品浓度的差异。这些磁场的强度允许研究人员测量微小的量并同时比较多个脑代谢物水平。这些研究可能最终有助于揭示发起记忆下降的内容,也许可能甚至预测痴呆症风险。

研究人员认为,随着时间的推移,测量这些数据将使它们更准确地检测和描述新陈代谢的变化随着一个人从健康到轻度认知障碍和痴呆症进展。

调查结果发表于1月份问题老化神经生物学

“我们希望有一天能使用这项技术来了解最早的变化这与能够代表新目标的认知和行为症状有关,“霍恩·斯米德,博士史密斯,博士史密斯,博士学位,阿尔茨海默氏症和约翰霍普金斯大学学校的精神病学和行为科学系。作者:王莹,老年人精神病学与神经精神病学的医学与主任。“现在,我们不知道大脑中的生物机制,引发内存障碍,我们认为使用这种技术,我们最终可能会理解在触发这种伤害的大脑中,也许有一天干预以防止它。“

研究人员表示,与那些没有那些没有它的人相比,他们检测到两种特定的化学信使,GABA和谷氨酸的减少。

先前研究人员的研究表明,其他种类的脑成像,特别是宠物扫描,唯一可以检测脑的化学信使 - 血清素和多巴胺的神经递质。这两种化学品都参与了情绪,记忆和。但是,以这种方式测量的每种化学品都需要自己的宠物扫描。

用轻度内存问题的人们脑化学品的差异
MRIS显示为本研究扫描的大脑区域。信贷:约翰霍普金斯医学

新研究中使用的技术,(MRS),与磁共振成像(MRI)非常相似,它使用和无线电波创建和项目组织和器官的图像。虽然MRI主要测量大脑的水,但是MRS长期以来,MRS已经习惯了基于独特的物质或“签名”峰值以响应某些振动产生的物质的未知物质。MRS使用强大的磁铁和无线电波的组合来刺激大脑中的分子,以进行独特的微小翻滚运动。计算机分析然后识别化学代谢物,这取决于尖峰的出现在尺寸上,通过这些翻滚运动从这些翻滚运动中出现的快速排列化学品。穗状花序上有多高,宽宽决定了靶向脑区域中的大部分化学品。

然而,当使用常见的临床MRI机器时,研究人员说,彼此渗出的尖峰,以及具有类似结构的化学物质不能彼此区分。研究人员开始使用具有更强大磁铁的设备,称为7-Tesla。该机器的磁场强度大于地球磁场强度的100,000倍。

“我们正在展望大脑中的浓度极小的化学品,浓度大约50,000倍,基本上是海斯克的众所周知的针,”罗素H. Morgan董事会博士后的博士议员约翰霍普金斯大学医学院放射学与放射科学。“非常低的信号和敏感技术是为什么这种技术未被广泛用于测量我们感兴趣的化学品的信号。通过强大的磁铁,我们能够果断地提高信号和分辨率。”

“这些不同的化学品可以单一扫描测量,并补充我们可以用宠物扫描测量的脑化学品,”史密斯说。

与健康人相比,期望在患有轻度认知障碍的人们中看到大脑的化学成分的差异,研究人员招募了13人,具有轻度认知障碍和13个健康的控制。26名参与者中有七名是妇女,参与者的平均年龄为67。

为了确认参与者具有轻度认知障碍,他们必须至少在加州口头学习测试的正常范围内得分至少一个半标准偏差或简短的探索内存测试,记忆标准测试。使用宠物扫描来测量患有疾病大脑早期出现的淀粉样蛋白斑块,他们证实每位参与者具有轻度认知障碍有这些蛋白质斑块的证据。

用轻度内存问题的人们脑化学品的差异
Sprist Credit Mrs Spectrum Credit:Johns Hopkins Medicine

研究人员希望测量在脑大脑中发现的神经递质和脑代谢物,以显示出与阿尔茨海默病的患者的变化:前刺铰接皮质和后刺铰接皮质。这两个地方都落在了大脑中,负责思维和情绪的中线,将大脑划分为右侧和左半球,在头部前面附近的一个位置,另一个地方靠近后面。使用7-Tesla磁体的每个MRS扫描特定的大脑区域需要大约5-10分钟,以获得足够的分辨率和每个大脑位置的化学成分的信号强度。

研究人员鉴定并比较了神经递质GABA和谷氨酸的水平,代谢物N-乙酰氨基氨基甲酸酯,抗氧化糖硫氨酰胺和神经元健康N-乙酰刺和肌醇的标志物,其在较高水平下表明脑炎症。

史密斯表示,最引人注目的发现是,与健康人群相比,患有轻微的人的人的大脑中GABA减少了16%的人,使用化学肌酸作为参考人员将代谢物水平标准化为人。例如,在大脑前面的区域中,GABA对肌酸的比例为0.42与患有轻度认知障碍的人0.34相比。他们还发现人们谷氨酸中的谷氨酸含量约为6%

“这项试点研究表明,我们可以使用MRS来测量大脑中的个体代谢物,我们可以检测健康人物与阿尔茨海默病风险的脑化学品之间的变化,”史密斯说。“现在我们可以随时为更多的人进行更大的研究,以获得更有意义的结果。”

Oeltzschner表示,他还计划采用新开发的测量技术,能够在更常见的MRI机器上测量GABA和其他低浓度代谢物,具有3.0特斯拉强度磁铁。这些新技术可以使更多的地方能够做出这些类型的测量,因为7-Tesla机器是昂贵的并且仍然相对罕见。


进一步探索

脑扫描研究增加了表达下脑血清素水平与痴呆有关的证据

更多信息:Georg Oeltzschner等。在轻度认知障碍中具有认知缺陷的神经测量仪和关联:7特斯拉的磁共振光谱研究,老化神经生物学(2018)。DOI:10.1016 / J.neurobiolaging.2018.09.027
信息信息: 老化神经生物学

引文:测量患有轻微内存问题的人的脑化学品差异(2019年3月19日)从Https://medicalXpress.com/news/2019-03-differs-brain-chemicals-people-mild.html检索
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