馬薩諸塞州洛厄爾——美國國立衛(wèi)生研究院已向麻省大學(xué)洛厄爾分校的一名研究阿爾茨海默病如何演變的研究人員撥款 270 萬美元。
由美國國立衛(wèi)生研究院國家老齡化研究所資助，電氣和計(jì)算機(jī)工程副教授Joyita Dutta旨在開發(fā)預(yù)測大腦中 tau 纏結(jié)進(jìn)展的模型。雖然 tau 是一種重要的蛋白質(zhì)，有助于穩(wěn)定大腦的神經(jīng)細(xì)胞，但在阿爾茨海默氏癥的情況下，tau 的異常形式會(huì)在神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)積聚并演變成纏結(jié)。與淀粉樣斑塊(一種在神經(jīng)細(xì)胞之間形成的異常蛋白質(zhì))一起，tau 纏結(jié)是阿爾茨海默病的主要標(biāo)志物。
Dutta 領(lǐng)導(dǎo)麻省大學(xué)洛厄爾分校的生物醫(yī)學(xué)成像和數(shù)據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，該實(shí)驗(yàn)室正在開發(fā)將傳統(tǒng)信號(hào)處理與新興數(shù)據(jù)科學(xué)領(lǐng)域相結(jié)合的新型圖像和數(shù)據(jù)處理工具。
對于阿爾茨海默氏癥的研究，作為這項(xiàng)為期五年的唯一研究員的 Dutta 將從網(wǎng)絡(luò)的角度研究這種疾病，觀察大腦區(qū)域之間的相互聯(lián)系。
她將使用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能 (AI) 工具根據(jù)現(xiàn)有的患者成像數(shù)據(jù)構(gòu)建模型，這些數(shù)據(jù)可從兩個(gè)來源獲得：哈佛老齡大腦研究和阿爾茨海默病神經(jīng)成像計(jì)劃。AI 工具將應(yīng)用于從正電子發(fā)射斷層掃描 (PET) 掃描獲得的 tau 測量值和從擴(kuò)散張量成像 (DTI) 掃描獲得的結(jié)構(gòu)連接信息，以對未來的 tau 積累進(jìn)行個(gè)性化預(yù)測。
“我們的方法是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，”她說。“我們可以使用很多很酷的 AI 工具，而這些工具在 5 到 10 年前是沒有的。”
雖然阿爾茨海默氏癥的病因尚不完全清楚，但受該疾病影響的人數(shù)仍在不斷增加。根據(jù)疾病控制中心的數(shù)據(jù)，到 2020 年，多達(dá) 580 萬美國人患有阿爾茨海默氏癥。預(yù)計(jì)到 2060 年，這一數(shù)字將增至 1400 萬。目前尚無已知的治愈方法，但研究表明，早期診斷是治療的關(guān)鍵。
“科學(xué)家們知道，阿爾茨海默氏癥患者在出現(xiàn)記憶喪失等疾病的臨床癥狀之前，大腦會(huì)發(fā)生潛在的變化，”杜塔說。成像可以幫助記錄大腦的變化，并用于幫助預(yù)測未來認(rèn)知能力下降的風(fēng)險(xiǎn)。
“阿爾茨海默病進(jìn)展緩慢，需要隨著時(shí)間的推移進(jìn)行追蹤，”她說。
Dutta 在哈佛醫(yī)學(xué)院和馬薩諸塞州總醫(yī)院擔(dān)任教職。這筆贈(zèng)款是通過大眾將軍授予她的。作為分包商的麻省大學(xué)洛厄爾分校將在該項(xiàng)目的整個(gè)生命周期內(nèi)獲得 176 萬美元。
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