Olennaiset neuronipiirit koostettu dynaamiseksi malliksi

Lisää suomennettavaa perustiedosta:

Addict Biol. 2012 Sep;17(5):827-64. doi: 10.1111/j.1369-1600.2012.00485.x. Neurocircuitry for modeling drug effects. Noori HR, Spanagel R et al.

TIIVISTELMÄ_Abstract

 Tutkittessa tieteellisesti  ihmisen addiktioitten  perusolemusta on tärkeä  tunnistaa ja saada ymmärtämystä sellaisista neuronipiireistä, jotka välittävät  riippuvuuskäyttäytymisen kehittymisessä relevantteja alkoholin ja lääkkeitten (huumeitten)  vaikutuksia. Tässä artikkelin tutkimuksessa perustutaan tietämykseen  jyrsijäeläimen  neuroanatomiasa  ja esitetään malli,  konstruktio neuronipiiristä,  joka välittää akuutteja ja kroonisia huumevaikutuksia hermonvälittäjäaineitten dynamiikkaan.
Käytettiin kahdentyyppistä tietoa  neuronipiirin konstruoimisessa.
1) neuroanatomisilla tekniikoilla saatua tietoa  sytoarkkitehtuurista ja  neurokemiallisesta jatkumosta  tarkastelluissa  aivoalueissa.
2) tietoja jokaisen tarkastellun alueen funktionaalisesta relevanssista suhteessa alkoholin ja huumeen käyttöön

Tietojen esikäsittelyssa pyrittiin laadullisesti mahdollisimman hyvän tasoon.

 (We used mathematical data mining and hierarchical clustering methods to achieve the highest standards in the preprocessing of these data).

 Muodostettiin  tarkka  dynaaminen verkosto 19 aivoregion ja 7 hermonvälittäjäainejärjestelmän avulla

 Using this approach, a dynamical network of high molecular and spatial resolution containing 19 brain regions and seven neurotransmitter systems was obtained.

 Edelleen  teoreettisista analyyseistä päädyttiin olettamaan, että neuronipiiri on yhteenkuuluvainen eikä ole erotettavissa  enempiin komponentteihinsa, alaosiinsa..

 Further graph theoretical analysis suggests that the neurocircuitry is connected and cannot be separated into further components.

 Analyysien  selvisi että on olemassa  ydintärkeä alapiiri  tiivistyneenä  9 aivoalueelle
jotka ovat :

1. prefrontaali cortex,
2. insulan  cortex,  
3. nucleus accumbens,
4.  hypothalamus,
5.  amygdala, 
6.  thalamus, 
7. substantia nigra, 
8. ventraalinen tegmentaalinen alue (VTA) ja
9.  raffen tumakkeet. 

 Our analysis also reveals the existence of a principal core subcircuit comprised of nine brain regions:
the prefrontal cortex
insular cortex,  
nucleus accumbens,
hypothalamus,
amygdala, 
thalamus,
substantia nigra, 
ventral tegmental area
 and raphe nuclei.

 Neuronipiirin synkronisaation suhteen   on omat vaateensa akuutin ja kroonisen  huumevaikutuksen osoittamiseksi.

 Finally, by means of algebraic criteria for synchronizability of the neurocircuitry, the suitability for in silico modeling of acute and chronic drug effects is indicated. 

 Todellakin tutkijat saivat luotua  yhden dynaamisen systeemin , joka voi toimia mallina  akuutin etanoliadministraation vaikutuksille koe-eläimessä ja tässä saatiin   vapautumaan   dopamiinia  nucleus accumbens-tumakkeessa - mikä on merkki huumeen aiheuttamasta  vahvistuksesta ( reinforcement) -  dopamiinin  määrät olivat samoja kuin mikrodialyysianalyyseistäkin oli saatu.

Indeed, we introduced as an example a dynamical system for modeling the effects of acute ethanol administration in rats and obtained an increase in dopamine release in the nucleus accumbens-a hallmark of drug reinforcement-to an extent similar to that seen in numerous microdialysis studies.

 Esitetty neuronipiiri  antaa rakenteellista ja dynaamista kehystä ja runkoa  laajamittaisempiinkin matemaattisiin malleihin ja auttaa tekemään ennusteen kroonisen huumenkäytön vaikutuksista  aivojen toimintaan.

 We conclude that the present neurocircuitry provides a structural and dynamical framework for large-scale mathematical models and will help to predict chronic drug effects on brain function.

Luettu 7.5. 2013 
 Aivojen  fysioanatomisen rakenteen kuvaus  ei kuitenkaan kuulu Tauriini-otsikon alle, joten poistan näitä linkkikuvauksia ja neuronipiirikuvauksia tästä blogista, jos sana TAURIINI ei esiinny  tekstissä. .