帕金森病 (PD) 是最常见的神经退行性疾病之一,其常见特征为运动不能、运动迟缓和震颤,并常伴有轻度认知障碍,从而显著降低整体生活质量 [1]。这些症状还伴有大脑皮层和皮层下结构萎缩以及皮层变薄 [2]。因此,人们对确定磁共振成像 (MRI) 测量的萎缩是否可以作为认知能力下降的生物标志物产生了兴趣。总体而言,灰质萎缩和皮层变薄存在于早期 PD 中,而额叶萎缩和颞顶叶变薄与 PD 的认知障碍有关 [3]。通过磁共振成像测量 PD 中发生的大脑结构性变化已成为了解 PD 轨迹的潜在诊断和预后工具。结构成像,特别是区域皮质厚度和灰质体积的减少,被认为有助于确定 PD 诊断、进展预后以及区分 PD 与其他痴呆症 [2]。然而,需要进一步研究这些进展测量的敏感性、可靠性、混杂因素的影响和整体普遍性 [3],而这种严格的验证可能是阻碍采用 MRI 测量作为 PD 临床研究结果测量的一个因素。近年来,神经影像学结果的复制受到了多方面的挑战。例如,在 Botvinik-Nezer 等人的研究中 [4],70 个独立团队被要求使用他们选择的方法来分析相同的数据集,以检验九个事前假设。该研究调查了结果的变异性。各个研究团队获得的结果在九个假设中的五个上并不一致,一致性水平达到 21% 到 37% 不等。此外,在 PD 中识别区域性脑萎缩已成为人们关注的焦点,因为它可能是 PD 某些症状和 PD 进展的标志[2]。然而,在非 PD 人群中进行的研究表明,区域体积 [5,6] 和皮质厚度的估计值因软件工具箱而异 [7,8]。总的来说,一系列因素都会影响神经影像学结果的可重复性,包括计算环境 [9,10]、分析工具和版本 [11,12]、统计模型 [13] 和研究人群 [14]。本研究是可重复性评估项目的一部分,该项目旨在复制 Mitchel 等人 [2] 中审查的 11 个 PD 结构 MRI 测量结果。本研究的目标是复制 Hanganu 等人 [15] 的工作,以测试关于结构 MRI 衍生的 PD 生物标志物的先前发现是否可以通过使用类似的分析方法在不同的数据集中复制。 Hang-anu 等人[ 15 ] 比较了轻度认知障碍的 PD 患者 (PD-MCI)、无轻度认知障碍的 PD 患者 (PD-non-MCI) 和健康老年对照者 (HC) 的灰质体积和皮质变薄随时间的变化;还测试了 PD 患者纵向结构变化与认知衰退之间的关系。他们报告了四个主要发现:(发现 1)与无 MCI 的 PD 患者相比(主要影响右侧颞区、岛叶和下额回),以及与健康对照者相比(主要影响右侧颞区和辅助运动区),轻度认知障碍的 PD 患者的皮质变薄速度加快;
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运动,动作的动作,运动迟缓,平衡差,依赖运动减少以及在说话,遗传和便秘期间的面部表情变化(9,10)。此外,PD中痴呆症的风险约为相同年龄和性别的对照组的6至8倍,长期患病率约为80%(11)。语音障碍也很普遍,包括音质肌音障碍,语音障碍,发音和速率以及响度降低,元音集中和不精确的辅音(10,12,13)。除了身体问题外,这些患者还会出现并发症,例如抑郁,焦虑,精神困扰症状和冷漠,每种都会影响患者的生活质量(14,15)。当前,PD没有简单易用的确定性治疗方法。因此,PD在家里或医院对看护人构成了许多挑战。如果护理人员是患者的配偶,他们经常被迫改变角色,必须长期扮演其配偶的角色(16,17)。在住院治疗的情况下,应旨在改善这些患者的健康状况并防止住院并发症(18-21)。改善住院患者健康的一种方法是在ICU中提供医疗和护理,这就是为什么与呼吸机相关的指标是必不可少的考虑因素的原因(22-25)。
该研究的主要作者现在正计划进一步走进一步,并通过使用脑电图来确定患有帕金森氏症患者的噩梦背后的生物学原因。以这种方式,也许有一天,科学家不仅能够治疗帕金森氏症,而且还可以在此类患者中做错梦。
帕金森氏病(PD)是一种毁灭性的运动,在全球流行率上加速了,但是缺乏精确的症状测量使得有效疗法的发展具有挑战性。统一的帕金森统一级评级量表(UPDRS)是评估运动症状严重程度的黄金标准,但其手动评分标准含糊不清,既模糊又主观,导致了粗糙和嘈杂的临床评估。机器学习方法有可能通过使PD症状评估现代化,以使其更具定量,客观和可扩展性。但是,缺乏用于PD运动考试的基准视频数据集阻碍了模型开发。在这里,我们介绍了郁金香数据集以弥合此差距。Tulip强调预先挑剔和全面性,包括25种UPDRS运动考试活动的多视频记录(6张摄像机),以及3位临床专家的评级,在帕金森氏症患者和健康对照组中。多视图记录实现了身体运动的3D重建,该重建更好地捕获疾病特征,而不是更多的调用2D方法。使用数据集,我们建立了一个基本线模型,用于预测3D姿势的UPDRS分数,以说明如何自动化现有诊断。展望未来,郁金香可以帮助开发超过UPDRS分数的新的精确诊断,从而深入了解PD及其潜在治疗方法。
抽象的特发性帕金森氏病(PD)在流行病学上与接触毒物(例如农药和溶剂)相关,其中包括各种污染我们环境的化学物质。大多数在结构上是不同的,但其毒性的常见细胞靶标是线粒体功能障碍,这是多巴胺能神经元选择性脆弱性涉及的关键病理触发因素。我们和其他人表明,环境线粒体毒物(例如农药烤面包酮和paraquat)以及有机溶剂溶剂三氯乙烯(TCE)似乎受到蛋白质LRK2的影响,蛋白质LRK2是PD的遗传危险因素。作为LRRK2介导囊泡运输并影响内溶性功能,我们假设LRRK2激酶活性可能会抑制毒性受损的线粒体的自噬去除,从而导致氧化应激升高。相反,我们怀疑对LRRK2的抑制作用,该抑制已被证明是针对由线粒体毒物引起的多巴胺能神经变性的,它将减少活性氧(ROS)的细胞内产生,并防止导致细胞死亡的线粒体毒性。为此,我们在体外测试了如果遗传或药物抑制LRRK2(MLI2),则可以抵抗与PD风险相关的四种毒物引起的ROS - Rotenone,paraquat,paraquat,tce和四氯乙烯(PERC)。同时,我们评估了MLI2抑制LRRK2是否可以预防体内TCE诱导的毒性,在我们观察到的TCE升高LRRK2激酶在多巴胺神经化学剂之前的Nigrostriatal段中的LRRK2激酶活性。我们发现LRRK2抑制作用阻止了毒物诱导的ROS并在体外促进线粒体,并保护了多巴胺能神经退行性变性,神经炎症和由TCE在体内引起的线粒体损害。我们还发现,具有LRRK2 G2019S突变的细胞显示出加重的毒物诱导ROS的水平,但通过MLI2抑制LRRK2,这可以改善。总的来说,这些数据支持LRRK2在毒物诱导的线粒体功能障碍中的作用,该功能通过氧化应激和自噬去除受损的线粒体而与PD风险相关。关键字:帕金森氏病(PD),基因X环境(GXE),环境有毒物质,亮氨酸富集重复激酶2(LRRK2),线粒体
1 Department of Biomedical Engineering, Case Western Reserve University, Cleveland, OH, USA 2 Department of Exercise Physiology, Kent State University, Kent, OH, USA 3 Department of Neurology, Case Western Reserve University, and Neurological Institute, University Hospitals Cleveland Medical Center, Cleveland, OH, USA 4 ISSACS: Institute for Smart, Secure and Connected Systems, Case Western Reserve University, Cleveland, OH, USA 5 Functional Electrical Stimulation Center,路易斯·斯托克斯·斯托克斯·克利夫兰弗吉尼亚州医学中心,俄亥俄州克利夫兰,俄亥俄州,跑步标题:运动关键词的神经生理学:锻炼,动态循环,基础神经节,神经塑性词计数:摘要:234文本:4639 supportion:shaik:shaik formand:sh,神经病学,乔治·C·科茨亚斯纪念奖学金,dystonia医学研究基金会的网络模型,VA功绩审查系(I01RX003676),俄亥俄州俄亥俄州社区社区伙伴关系赠款,以及慈善资金,慈善资金给大学医院(Penni Hospitals)(Penni Hospitals)(Penni Hospitals and Stepni weinberge Shirde of Brinage)。财务披露和利益冲突:Shaikh在Acorda Pharmaceuticals和Abbott Neuroscience的议长局任职。Angela Ridgel和Kenneth Loparo是两项与本研究中使用的设备相关的两项专利的共同发明人:“用于康复的自行车系统”,美国10,058,736。没有从该专利中分发特许权使用费。通讯作者:Aasef G. Shaikh,医学博士,神经病学大学医院Cleveland医学中心11100 Euclid Avenue Cleveland,俄亥俄州44110电话:216-844-1000电子邮件:axs848@case.edu
帕金森氏病(PD)涉及大脑能量稳态的破坏。这包括宽大的因素,例如线粒体功能障碍,糖酵解受损和其他代谢障碍,例如五肽磷酸盐途径和嘌呤代谢的破坏。皮质枢纽是高度连接的区域,对于协调多个大脑功能所必需的区域,由于其密集的突触活动和远距离连接而需要明显的能量。PD中ATP产生的缺陷会严重损害这些枢纽。 能量不平衡还会影响皮层下区域,包括由于其高代谢需求而导致黑质nigra pars compacta神经元的纹状体中的巨大轴突轴。 这种ATP下降可能会导致α-突触核蛋白的积累,自噬 - 溶酶体系统损伤,神经元网络分解和加速神经变性。 我们提出了一个“ ATP供应 - 需求不匹配模型”,以帮助解释PD的发病机理。 该模型强调ATP缺陷如何驱动病理蛋白质聚集,自噬受损以及关键脑网络的变性,从而有助于运动和非运动症状。PD中ATP产生的缺陷会严重损害这些枢纽。能量不平衡还会影响皮层下区域,包括由于其高代谢需求而导致黑质nigra pars compacta神经元的纹状体中的巨大轴突轴。这种ATP下降可能会导致α-突触核蛋白的积累,自噬 - 溶酶体系统损伤,神经元网络分解和加速神经变性。我们提出了一个“ ATP供应 - 需求不匹配模型”,以帮助解释PD的发病机理。该模型强调ATP缺陷如何驱动病理蛋白质聚集,自噬受损以及关键脑网络的变性,从而有助于运动和非运动症状。
Zona Incerta(Zi)是位于丘脑下方的小型且历史上被忽视的结构,越来越多地因其在各种行为过程中的作用而受到认可。1970年代和1980年代的早期研究探讨了其在摄入行为中的作用,包括饮酒和喂养(综述,请参见Mitrofanis,2005年)(图1A),表明它参与了与食物和水的动机和生存机制。Zi现在被称为异质核,分为四个主要部门:tostral(ZIR),背(ZID),腹侧(ZIV)和尾caudal(ZIC)(Mitrofanis,2005),每个都有独特的神经化学素化。GABA能细胞,白细胞蛋白阳性神经元主要集中在ZIV中,而ZID富含谷氨酸能细胞,ZIR含有多巴胺能神经元(Mitrofanis,Mitrofanis,2005)。最早在60年代(Hyde and Toczek,1962)确定了ZI的运动功能,但由于Zi在帕金森氏病(PD)的背景下进行了研究,重点确实转移到1990年代与运动相关的角色上(Shi等,2024)。引入深脑刺激(DBS)作为PD患者的治疗,丘脑下核(STN)是主要靶标(Benabid等,2009),发现刺激附近的ZI也会显着改善运动症状(Voges等,2002; ossows; ossowska,2020)。这导致了对ZI的新兴趣,使其成为运动障碍疗法的聚光灯。值得注意的是,诸如冷漠之类的动机变化(Czernecki,2005; Ricciardi et al。,2014)提请注意其在动机过程中的潜在作用。因此,其非运动功能,尤其是推动先前表征的摄入行为的潜在奖励过程,受到了较少的关注。然而,PD患者ZI刺激后的非运动效应的报道(尤其是在情绪上)(Stefurak等,2003; Tommasi等,2008)或情感(Burrows等,2012) - 对Zi的角色更广泛。今天,对Zi与奖励和动机有关的行为之间的联系有了新的兴趣。当代地图,监测和操纵神经回路的方法正在改善我们对构成ZI对各种功能的不同子区域和神经元种群的贡献的理解。值得注意的是,Zi与底底nigra pars commanta(SNC)和腹侧对段面积(VTA)具有显着相似之处,尤其是在神经元种群及其行为中的特定参与方面(Mitrofanis,2005年; Margolis和Margolis,2017年)。在与动机有关的病理学(尤其是成瘾的背景下)进行了大量研究,而VTA和SNC最近进行了深入研究,但ZI的这一方面仍然很大程度上没有进行。成瘾是一种慢性精神疾病,尽管对特定行为(例如药物摄入)的控制丧失,尽管后果是负面后果。它涉及寻求,戒断和复发的反复发生的时期,导致螺旋成瘾周期
在人体中的所有器官中,大脑和心脏都是高能量要求的组织的检查,需要同步作用电位才能正常功能。因此,这两个器官都非常容易受到血管并发状态的共同风险因素。在包括血管,代谢性或电疾病在内的各种神经心源性综合征中的大脑与心脏之间的关系是一个讨论的话题。2在COVID-19患者中,心脏血管和神经系统合并症与高道尔通俗性以及影响大脑 - 心脏轴的(EPI)转录组变化有关。3个调节性RNA,包括但不限于非编码RNA,参与大脑和心脏病,并在两种情况下都表现出作为生物标志物的潜力。4,例如,microRNA和Circu lar rNA是汽车DIAC停滞后神经系统结果的潜在生物标志物。5,6脑 - 心轴中RNA的治疗和生物标志物潜力是欧盟 - 卡尔迪尔纳成本动作网络中正在进行的讨论的话题(www.cardiorna.eu 1,7)。
