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新工具将有助于理解脑信号

2021-03-26 13:29

人脑包含大约900亿个神经元,但是布朗大学神经科学副教授斯蒂芬妮·琼斯(Stephanie Jones)却不希望这个惊人的数字使她震惊。实际上,她刚刚发布了一个用户友好的 软件工具 ,该工具可以对大脑外层的神经回路进行建模,从而产生通过非侵入性技术(如脑电图(EEG))监控的电活动。她现有的神经模型的这种用户友好版本是由 国立卫生研究院(National Institutes of Health)的160万美元 BRAIN赠款提供的。

新工具将有助于理解脑信号

琼斯说:“该软件是神经科学研究者和临床医生的假设开发和测试工具,琼斯说。布朗是卡罗琳· 卡尼脑科学研究所和神经修复与神经技术中心的成员, 该 中心由普罗维登斯VA医学中心与布朗和其他伙伴。“我希望它对医学具有革命性。

琼斯说,尽管在临床环境中普遍使用了脑电图,但该技术监测的电活动目前尚未被确定为癫痫以外任何疾病的生物标志物。

琼斯说:“借助我们的工具,脑电图可以基于对潜在神经回路中正在发生的事情的新知识来指导患者的治疗-定义疾病状态的生物标记,发现治疗方法并衡量治疗方法是否有效,琼斯说。“我们希望将它交到大量的研究人员用户手中,这些研究人员对拥有这样的工具感兴趣,但对自己建模成千上万的耦合微分方程不感兴趣。

该软件名为“人类新皮层神经溶解器,它是免费的开放源代码,其中包括一些教程,以帮助研究人员使用它来了解患者的正常脑功能和异常脑活动,并对神经回路做出预测。研究人员可以上传患者的EEG记录,然后调整神经回路的各种参数以匹配和解释患者数据。

琼斯说,该模型的先前版本用于识别自闭症儿童感觉处理差异的根本原因。

琼斯说,除了帮助临床医生进行治疗开发外,该软件还将促进神经科学。

“最终,我们要做的是弥合疾病啮齿动物模型的遗传和分子变化之间的鸿沟,直到神经回路水平,一直到可以在头部外记录的信号。

该软件是与马萨诸塞州综合医院的Matti Hamalainen和耶鲁大学的Michael Hines合作开发的。Brown的神经科学(研究)助理教授Sam Neymotin也帮助开发了用户界面。

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