莱斯神经工程师开发了同时测量血液流动和神经元恢复的技术
脑部微中风后增加的血流量并不意味着大脑的一部分已经恢复。至少现在还没有。
赖斯大学的研究在科学进步neuroengineer局域网的菜肴和她的同事们使用先进的神经监测技术之间发现明显脱节多久血流量和脑功能恢复microinfarct在该地区,在组织的一个小中风小于1毫米大小。
局域网的菜肴
这项研究是由Luan领导的，他是Rice神经工程项目的核心成员，研究表明“一种明显的神经血管分离，在小规模中风后立即发生，在几天后变得最严重，持续到慢性期，并随缺血程度而变化，”研究人员写道。
在啮齿动物模型上的研究表明，大脑中的血流首先恢复，然后是神经元电活动的恢复。他们观察到，即使是小中风，神经元的恢复也需要数周时间，而大中风可能需要更长的时间。
这项研究需要植入物和仪器来同时监测中风前、中风中和中风后的血流量和大脑活动。
“这是从这个设备开始的，”Luan说，他是莱斯大学布朗工程学院电子和计算机工程的助理教授，他和合著者Chong Xie在奥斯汀德克萨斯大学时开发了一种灵活的神经电极。“那是我从材料物理学家到神经工程学家的转变。
她说:“一旦我们有了电极，我就想用它们来了解大脑功能和功能障碍，这是以前的技术难以探测的领域。”“这种电极非常灵活，非常适合在完全相同的大脑区域与光学成像相结合。”
莱斯神经生物学家表明，脑部血流量的增加并不能准确地反映微观中风后神经元的恢复情况。研究人员创造了一种定制的植入物，结合了同时监测血液流动和大脑活动的能力。插图由Luan实验室提供
电极与光学线相结合，可以通过记录激光散斑图来测量血液流动。收集了长达8周的综合数据，使研究人员能够准确比较血流和电活动。
“我们关注的中风是如此之小，以至于当中风发生时，很难从行为测量中发现，”Luan说。“我们不会轻易看到动物运动能力受损，这意味着从外行的角度来看，动物可以很好地离开。”
她说:“这对人类的影响是相似的。”这些微梗死可以自发发生，特别是在老年人群中。因为你的牙齿太小了，它不像你。你中风了。你根本不会注意到它。但长期以来，人们一直假设it’s与血管性痴呆有关。”
Luan说，个体微梗死对神经系统的影响尚不清楚。她说:“这促使我们开展了一系列实验，以真正直接测量那些非常小范围伤害的影响。”
范他
虽然这项研究很难在人类身上复制，但其意义可能会改善微梗死患者的诊断。
“啮齿动物模型和人类的神经血管耦合有很多相似之处，”她说。“我们在啮齿动物身上观察到的特征可能与人类相似，我希望这能对临床医生有所帮助。”
Luan说她在Rice继续她的研究，由国家神经系统疾病和中风研究所的5年R01资助。
我们感兴趣的不仅是单个微梗死如何改变神经活动，而且还包括不同时间发生的多个微梗死的影响是否会比个体的总和更强或更弱，”她说。
何飞(音译)是栾学水稻实验室的一名研究专家，也是这篇论文的第一作者。合著者有莱斯大学研究生朱翰林和薛莉，博士后研究人员赵正拓和科林·苏伦德;德克萨斯大学奥斯汀分校的研究生迈克尔·威廉姆森(Michael Williamson)、行为神经科学教授特里萨·琼斯(Theresa Jones)以及诊断医学和生物医学工程教授安德鲁·邓恩(Andrew Dunn)。谢是莱斯大学生物工程和电子与计算机工程专业的副教授。
国家心脏、肺和血液研究所、国家生物医学成像和生物工程研究所、韦尔奇基金会和加拿大卫生研究所为这项研究提供了额外的支持。
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