Neurodegenerativne bolesti, kao što je Parkinsonova bolest, mogu se smatrati kao posledica kvarova u mreži neuronskih aglomerata u mozgu. Stoga je često korisno primeniti uvide iz grane matematike koja se zove teorija mreža kada se proučava razvoj ovih bolesti.
Grupa evropskih fizičara i inženjera na čelu sa Mariom Mannone iz Nacionalnog istraživačkog saveta Italije, Univerziteta u Potsdamu, Nemačka, i Potsdamskog instituta za istraživanje uticaja klime (PIK), Nemačka, sada je ovo napredovala definisanjem matrične transformacije moždanu mrežu zdravog pojedinca u onu zahvaćenu Parkinsonovom bolešću.
Ovo je objavljeno u The European Physical Journal Special Topics.
„Naš rad proizilazi iz dve istorijske ideje: da se funkcije mozga mogu mapirati u određena područja i da se veze između njih mogu mapirati neinvazivno“, objašnjava Mannone. „Ove ideje stoje iza tehnike funkcionalne magnetne rezonance (fMRI), a mi smo koristili fMRI slike da definišemo naše matrice.“
Istraživači su pozajmili ideju iz teorijske fizike, da se mreža mozga može opisati kao matrica i da svaka promena u toj matrici, kao što je ona koja se dešava kada se bolest razvije, može se modelovati kao matematički operator – predstavljen kao matrica – koji deluje na to.
„U klasičnim vremenima, na bolesti se gledalo kao na demone ili božanstva koja deluju na pacijente“, kaže Manon. „Ovaj koncept nije sličan; odlučili smo da nazovemo našeg ‘demonskog operatera’ K, za nemačko ‘Krankheit’, bolest.“
Oni su izračunali K za Parkinsonovu bolest iz analize mozga pacijenata koristeći fMRI podatke iz Inicijative Parkinsonove progresije markera na Univerzitetu Južne Kalifornije i zdravog volontera, i posmatrali delove mreže u kojima je došlo do najviše promena.
Ovaj u suštini teorijski pristup može imati mnogo primena. Moguće je pratiti tok bolesti tako što ćete videti kako se K menja tokom vremena, a možda i izračunati ‘inverzni’ operator, simulirati preokret bolesti i videti koji delovi Parkinsonovog mozga bi imali najviše koristi od dalje intervencije.
I, naravno, ova ideja se ne odnosi samo na Parkinsonovu bolest“, zaključuje Mannone. „Već gledamo Ks za Alchajmerovu bolest i šizofreniju.“
