破解大脑的遗传密码,防止神经和精神疾病

国际神经网络,遗传学家和研究人员由南加州大学凯克医学院的是破解人类遗传密码,以便有一天人们可以检查他们的“大脑健康”以同样的方式他们屏幕胆固醇水平。

自闭症,注意力缺陷多动障碍(ADHD)和帕金森病是棘手的问题,科学尚未找到治愈,部分因为科学家不够了解大脑和它是如何工作的。这些神经和行为障碍的各种邪恶的南加州大学和其合作者正在努力解决的问题。

凯克医学院的保罗汤普森导致美国国立Health-funded谜(通过元分析加强神经成像遗传学)网络。他坐标超过800全球科学家的努力工作22日不同的大脑条件和疾病,包括精神分裂症、双相情感障碍、癫痫症和强迫症。

“ENIGMA-where众包与神经科学已经成为史上最大的科学研究,”汤普森说,南加州大学副主任马克和玛丽史蒂文斯神经影像学和信息学研究所。“它看起来在我们的遗传密码如何影响健康和患病的大脑。我们观察大脑有益的或有害的因素。”

谜网络屏幕人类遗传密码发现DNA模式影响大脑功能,完整性和布线。它有聚合来自35个国家的大约53000个脑部扫描,汤普森说。

每个参与研究员主持自己的大脑扫描。然而,汤普森说,如果生物医学信息聚合谜已经被焚烧到cd,大约1000联邦快递需要卡车来运输大量的数据。

未来目标疗法

寿命是谜的一个方面。其研究人员兜售,他们有世界上最大的与年龄相关的结构变化的研究在整个人类的寿命。这组数据从两岁的孩子一直到92岁的祖父母和曾祖父母。

平台由ENIGMA-Lifespan探讨了生物和环境因素,导致大脑发育和衰老。

初步的数据分析表明,人们对大脑皮层下结构达到峰值(脑区与记忆相关的大脑皮层以下,情感和运动协调)当他们20。在60,看待学习和记忆中心amygdala-the emotion-begin降解的控制中心。

“父母和医生使用增长图表告诉如果一个孩子早产与其他孩子正在迎头赶上,”汤普森说。“不存在这样的规范性增长图表对大脑。”

了解平均脑功能将帮助医生评估脑复苏,例如,儿童治疗脑外伤,感染艾滋病毒或发育问题,他解释说。

在一起,不同的谜组已经确定了20热点的DNA生物标志物指示人类大脑的发展速度和下降,汤普森说。科学家已经筛选药物经美国食品和药物管理局批准是否可以破解遗传密码,减缓大脑衰老过快,他补充说。

谜也在考虑环境影响孩子比其他人更多。ADHD研究最近发表在柳叶刀》精神病学的障碍影响了孩子小脑容量结构如杏仁核、海马和尾状核,它使用信息从过去的经历影响未来的行为和决定。减少卷中童年而不是成年。

“这ADHD研究是四倍比以前所做的,”汤普森说。“在这些大的大脑研究的一个关键里程碑是证明有物理变化影响人的大脑。谜地图哪些大脑区域异常所以科学家可以目标疗法。”

丰富的信息

Danai迪玛从城市,伦敦大学和伦敦国王学院的领导ENIGMA-Lifespan 22神经和心理障碍的网络调查。其他谜的项目包括ENIGMA-Autism ENIGMA-Anorexia食欲缺乏,ENIGMA-Anxiety ENIGMA-HIV。

ENIGMA-Lifespan分析超过10000核磁共振扫描从健康的2 - 92岁。人们加入到研究开发任何症状之前科学家可以确定神经和心理疾病生物标志物以及大脑衰老。

“当你去看医生,做一个血液测试或任何其他类型的测试,测试总是说你是否在正常范围内,“迪玛说。“我们所有的医学是建立在了解什么是正常范围,但没有人做的大脑。

“我们贡献的感觉,如果你在一个百分位外的正常波动范围你30海马体积大幅减少可能意味着一些没有你任何症状发展。”

从20到20000多

汤普森曾计划古典希腊学者在牛津大学,他的母校。相反,他最终将基因和大脑结构的独特方言转换成一种语言,世界各地的科学家们能理解:组织良好大数据集。

当汤普森开始谜在2009年末的时候,他的团队的研究人员研究基于大约20个脑部扫描因为MRI扫描是昂贵的和景观仍在发展中,他说。

2014年,美国国立卫生研究院的大数据知识(BD2K)项目命名凯克医学院和其他11个机构大数据计算“卓越中心”。In a rare distinction for one university, BD2K awarded the USC Mark and Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Institute $11 million to grow the ENIGMA network, which now boasts brain scans from 35 countries, and another $12 million to establish the Big Data for Discovery Science Center. Arthur Toga, director of the institute and a Provost Professor of Ophthalmology, leads the latter BD2K project, whose goal is to develop database systems and computational strategies for mining complex data about the brain.

“神经退行性疾病是一个重要的专注和专业领域为我们凯克医学院“院长罗希特Varma说。“我们有一个难以置信的医生和科学家团队,包括Drs。汤普森和宽外袍,创造性和跨学科协同合作,更深入的了解这个家庭的神经系统疾病。我们的目标是理解底层机制,以及最终找到治疗这种毁灭性的神经障碍。”

在过去的三年里,谜网络改善了其算法破解大脑的遗传密码。研究人员已经开发出新的数学发现驱使大脑网络改变了人类的寿命。

今天,谜发表了世界上最大的神经影像学研究精神分裂症、抑郁症和双相情感障碍大脑扫描超过20000人,汤普森说。

“很难反对的结果中发现了100个不同的实验室,”他说。