Die Messung der Komplexität des alternden Gehirns

Eine internationale Zusammenarbeit zwischen dem Zentrum für Gesunde Hirnalterung (CHeBA) und die Beihang Universität in China hat recherchiert, differential längs-Veränderungen in der strukturellen Komplexität und der volumetrische Maßnahmen in der Gemeinschaft-Wohnung ältere Menschen.

Die Forschung analysiert die Gehirn-scans der Gemeinschaft-Wohnung ältere Personen im Alter von 70-90 ohne Demenz, unter Verwendung von Daten von CHeBA Sydney-Speicher & Aging-Studie.

Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Neurobiologie des Alterns entdeckt, die ein Maß für die „Komplexität“ des Gehirns empfindlicher auf Gehirn Veränderungen über die Zeit als konventionelle Maßnahmen wie die kortikale Dicke oder kortikalen Volumina.

Um das Konzept zu verstehen, den Anführer der Gruppe von CHeBA der Neuroimaging-Gruppe und co-Autor der Forschung, Associate Professor Wei Wen fordert uns auf, zu überlegen, wie wir Messen und vergleichen Sie die geometrische Komplexität der beiden Objekte.

„Es gibt viele Möglichkeiten, je nachdem, was Sie Messen wollen,“ sagt Außerordentlicher Professor Wen. „Natürliche und biologische Morphologien sind unregelmäßig.“

„Im Vergleich mit der euklidischen geometrie, ein Begriff verwendet, um zu Kennzeichnen, standard geometrie, wie z.B. Breite, Länge oder Volumen und Dicke, ist Mutter Natur, die Exponate nicht einfach nur ein höherer Grad, aber ganz eine andere Ebene der Komplexität.“

Ein Beispiel, nach Associate Professor Wen, ist, wenn Sie zoom-in von einem Satelliten-Bild der Küste von Australien, sehen Sie, die zunehmende Menge an Details, die Veränderung von einer einfachen Kurve, um eine klare Darstellung von Buchten, Buchten und Lagunen.

„Z ‚Zoom-in‘ unendlich sein kann und die Komplexität der Küste weiter zu erhöhen, so lange, wie der Satellit hat eine solche räumliche Auflösung“, sagt er.

Fraktale Analyse ist eine der Methoden zur Beschreibung und Quantifizierung der morphologischen Komplexität in der Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT).

„Zur Untersuchung der Beziehung zwischen der Komplexität der Maßnahme, die indiziert ist, wie die Fraktale Dimension (FD), und der traditionellen euklidischen Metrik, wie Volumen und Dicke, der das Gehirn im Alter, die wir analysiert MRI-scans von 161 Gemeinschaft lebende, nicht-dementen Personen im Alter von 70-90 Jahren an der Grundlinie und an Ihrem 2-Jahres-und 6-Jahres-follow-ups“, sagte Associate Professor Wen.

„Wir quantifizierten Veränderungen des Neuro-Metriken in kortikalen Lappen und subkortikalen Strukturen, und untersucht die Alter, Geschlecht, Hemisphäre und Bildung Auswirkungen auf die FD.“

FD zeigte sich eine signifikante altersbedingte Verfall in allen Gehirn-Strukturen, und seine Flugbahn war am besten quadratisch modelliert, d.h. er beschleunigt in späteren Jahren, in bilateralen frontal -, parietal-und okzipitallappen, sowie in bilateralen subkortikalen Strukturen wie dem hippocampus.

Laut Professor Wei Wen die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die FD ist die zuverlässige und dennoch zeigt ein anderes Muster der Rückgang im Vergleich zu volumetrischen Maßnahmen.