معلومة

أدق تصوير للحشيش القشري؟

أدق تصوير للحشيش القشري؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كنت أنظر إلى homunculus القشرية وأدركت أن هناك عدة صور مختلفة وهم لا يتفقون تمامًا. على سبيل المثال:

http://wellbeing.media.mit.edu/2014/02/21/mindfulness-neuroimaging-and-neurofeedback/

http://nawrot.psych.ndsu.nodak.edu/Courses/465Projects11/PLS/4Thesomatosensoryandmotorcortices.htm

منطقة واحدة ، على سبيل المثال ، هي القدمين ، والتي أشعر أنه يجب أن يكون لها منطقة كبيرة إلى حد ما (ليست بحجم اليدين) في الدماغ ، ويرجع ذلك أساسًا إلى التجربة الشخصية المتمثلة في وجود المزيد من الأحاسيس في القدمين ، والتي مثل اليدين لها العديد من النهايات العصبية ، على الرغم من أنه من الواضح أن القدرة الحركية أقل بكثير. لكن هذا مجرد تخميني ، وأنا أحب التصوير الدقيق حتى أتمكن من البدء من هناك وفهم هذا الأمر. شكرا لك.


تأكد من التمييز الدقيق لما يعرضه الرسم التخطيطي. مرجعك الأول هو رسم خرائط القشرة الحسية. المرجع الثاني هو رسم خرائط القشرة الحركية. من المسلم به أن نص المرجع الثاني محير حول هذا الأمر ، حيث يتحقق البحث عن "Wilder Penfield motor cortex".

يبدو من المعقول أن تظهر القدمان استجابة حسية مشابهة لليدين. الدوس على الظفر سيء مثل اصطدام يدك بواحد. التحكم في المحرك مختلف. العضلات ليست كلها أعصاب نفس الشيء. في بعض العضلات الكبيرة ، على سبيل المثال في الساقين ، يمكن لعصب واحد أن يتحكم في مئات الخلايا. في حالات أخرى ، خاصة في الوجه ، قد يتحكم عصبون واحد في ست خلايا عضلية فقط. وبالتالي ، هناك حاجة إلى عدد أكبر من الخلايا العصبية وجزء أكبر من الدماغ للتحكم في هذه المناطق التي يتم التحكم فيها بدقة. سيكون من المنطقي أن تكون هناك حاجة إلى جزء أكبر من دماغنا للتحكم في المحرك في أيدينا مقابل أقدامنا.


يكشف التصوير الحي للمحاور القشرية المصابة عن ظهور سريع للانحلال الواليري

على الرغم من الانتشار الواسع للمحاور والخسارة المشبكية في الجهاز العصبي المصاب والمريض ، تظل الآليات الخلوية والجزيئية لهذه العمليات التنكسية الرئيسية غير مفهومة تمامًا. التنكس الواليري (WD) هو شكل منظم بإحكام لفقدان المحور العصبي بعد الإصابة ، والذي تمت دراسته بشكل مكثف في مساحات الألياف النخاعية الكبيرة في الحبل الشوكي والعصب البصري والجهاز العصبي المحيطي (PNS). ومع ذلك ، فقد ركزت دراسات أقل على WD في الدوائر العصبية المعقدة لدماغ الثدييات ، واستندت هذه الدراسات أساسًا إلى الأساليب النسيجية التقليدية لنقطة النهاية. ومع ذلك ، لا يمكن لتحليل ما بعد الوفاة التقاط التسلسل الدقيق للأحداث ولا يمكنه تقييم تأثير التشجير المفصل والعمارة التشابكية على عملية الانحطاط ، بسبب الطبيعة غير المتزامنة والمتغيرة لـ WD عبر محاور فردية.

نتائج

للحصول على صورة شاملة للديناميات الزمانية المكانية والآليات التشابكية لـ WD في الجهاز العصبي ، نحدد العوامل التي تنظم WD داخل القشرة الدماغية للماوس. لقد قمنا بدمج التصوير متعدد الفوتونات أحادي الدقة مع الجراحة المجهرية بالليزر من خلال نافذة الجمجمة ومراسل غشاء الفلورسنت. كشف التصوير الطولي لـ & gt 150 المحاور القشرية الاستثارية المصابة بشكل فردي عن عتبة طول أقل من المحاور المصابة خضعت باستمرار لشكل سريع الظهور من WD (ROWD). بدأ RoWD في المتوسط ​​20 مرة في وقت سابق وتم تنفيذه 3 مرات أبطأ من WD الموصوف في مناطق أخرى من الجهاز العصبي. كان المحور القشري WD و RoWD يعتمدان على كثافة التشابك ، ولكنهما مستقلان عن تعقيد المحور العصبي. أخيرًا ، أظهرت التلاعبات الدوائية والوراثية أن المسار المعتمد على نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NAD +) يمكن أن يؤخر القشرة القشرية بشكل مستقل عن النسخ في الخلايا العصبية التالفة ، مما يدل على مزيد من الحفظ للآليات الجزيئية التي تتحكم في WD في مناطق مختلفة من الجهاز العصبي للثدييات.

الاستنتاجات

توضح بياناتنا كيف يمكن للتصوير الفاصل الزمني في الجسم الحي أن يوفر رؤى جديدة في الديناميات الزمانية المكانية والآليات المتشابكة لفقدان المحاور وتقييم التدخلات العلاجية في دماغ الثدييات المصاب.


كيف يؤثر الذهاب حافي القدمين على دماغك | بقلم الدكتور سام أولتمان ، أن دي

غالبًا ما تكون الفوائد التشريحية والهيكلية والوظيفية للسير حافي القدمين وارتداء أحذية ذات شكل طبيعي هي محور تعليمنا لأنها تميل إلى أن تكون أكثر فورية وعملية. ومع ذلك ، هناك فائدة كبيرة أخرى لكونك حافي القدمين وهي لا تكمن في قدميك ولكن في رأسك - عقلك ، على وجه الدقة.

يعمل الدماغ ، تمامًا مثل العضلات والعظام والنسيج الضام ، على مبدأ "استخدمه أو افقده". بمعنى ، إذا لم يتم تحفيز منطقة من الدماغ فسوف تتضمر وتضعف وتتقلص. على العكس من ذلك ، إذا تم تحفيز منطقة من الدماغ بانتظام واستخدامها بشكل روتيني ، فيمكن أن تنمو من حيث الحجم وعدد الاتصالات العصبية. هذا هو الأساس لظاهرة "المرونة العصبية" ، وهي قدرة الدماغ على التغيير والنمو خلال مرحلة البلوغ.

لفهم فوائد المشي حافي القدمين على الدماغ ، نحتاج إلى فهم "homunculus". Homunculus هي الكلمة اللاتينية التي تعني "الشخص الصغير" وفي سياق علم الأحياء ، هي الكلمة المستخدمة لوصف نموذج الدماغ للجسم. هناك قسمان من homunculus - الحسي والمحرك. الحسية الحسية هي منطقة الدماغ حيث يتم تخطيط الجسم بما يتناسب مع كثافة الخلايا العصبية الحسية التي تتوافق مع أجزاء مختلفة من الجسم. homunculus الحركية هي المنطقة التي تعتمد فيها الخريطة على وظيفة المحرك. تشغل مناطق الجسم التي تحتوي على كثافة أعلى من الخلايا العصبية سواء للوظائف الحسية أو الحركية جزءًا أكثر اتساعًا من الدماغ (وهذا هو السبب في أن التصوير التصويري للحوميات يبدو غريبًا جدًا). عندما نستخدم جزءًا معينًا من الجسم بشكل روتيني إما للشعور أو الحركة ، يتم تحفيز الهومونة في المنطقة المقابلة من الدماغ وتصبح أكثر تطورًا. مع مزيد من الاستخدام ، تتشكل خريطة عالية الدقة لتلك المنطقة المعينة في الدماغ.

القشرة الحسية المتجانسة والقشرة الحركية. الصورة الرقمية. استشارة الطب المسند. الويب. 29 يناير 2019. & lt https://www.ebmconsult.com/articles/homunculus-sensory-motor-cortex>

عندما نكون حفاة ، نتلقى قدرًا هائلاً من ردود الفعل الحسية من أقدامنا - أكثر بكثير مما لو كنا نرتدي أحذية مفرطة الدعم وذات توسيد مفرط. نتلقى معلومات متزايدة من القدم حول موقعها في الفضاء ، وملمس الأرض وتوتر العضلات. إن كونك حافي القدمين يشحذ الجزء السفلي من القدم في الدماغ ويضع الأساس لتوازن أفضل وتحكم محسن في المحرك من خلال زيادة كمية المعلومات ونمو الدماغ اللاحق. عندما يرتدي شخص ما حذاءًا داعمًا ومبطنًا بشكل مفرط ، يصبح الحسي الحسي متخلفًا ، وتتشوه المعلومات التي يتلقاها الدماغ من القدم ، مما يؤدي إلى نقص في التحكم. عندما يكون شخص ما حافي القدمين بانتظام ، تصبح ردود الفعل الحسية من القدم أكثر تفصيلاً وصقلًا ، مما يسمح للقدم والدماغ بتحديد التغيرات الصغيرة في المحفزات الحسية. والنتيجة هي تحكم أفضل في وظيفة المحرك وتوازنه. هذا مهم بشكل خاص مع تقدمنا ​​في العمر لأن فقدان التوازن هو السبب الرئيسي للسقوط في كبار السن.

الزيادة في التفاصيل الحسية أثناء حفاة القدمين تتم عمليًا بعدة طرق. أولاً ، يسمح بالتحكم المحسن بشكل متزايد في المحرك بناءً على ردود الفعل الحسية. على سبيل المثال ، عند الجري حافي القدمين أو بأحذية ذات شكل طبيعي ، يمكنك ضبط كيفية ضرب قدمك بدقة بمقدار ملليمترات. على النقيض من ذلك ، فإن الركض في حذاء تقليدي ليس له سوى القليل من ردود الفعل ، وإجراء تعديلات دقيقة في المشي ليس فقط صعبًا ولكن تصميم الحذاء يثبط عزيمته. ثانيًا ، من خلال استخدام الأعصاب في القدم وتحفيزها بشكل أكبر ، يتم تشجيع نموها البدني (في كل من الأعصاب الطرفية للقدم والخلايا العصبية المركزية في الدماغ). يمكن أن يكون لهذا النمو آثار مفيدة على الدورة الدموية والحساسية. أخيرًا ، هناك متعة خالصة في القدرة على الشعور والتواصل مع مختلف القوام والأسطح. أن تكون حافي القدمين على الشاطئ أو على العشب أو على الصخور في مجرى النهر هو أمر ممتع للغاية ويوفر فوائد فسيولوجية إضافية أيضًا.

جنبا إلى جنب مع زيادة القوة العضلية ، وتدفق الدورة الدموية المحسن والمحاذاة التشريحية المحسنة ، فإن المشي حافي القدمين له فوائد ملموسة للغاية على الدماغ والجهاز العصبي. ينتج عن هذا توازن أفضل وتحكم أفضل في المحرك ومتعة أكبر. أضف التغييرات في وظائف الدماغ إلى القائمة الطويلة من الأسباب التي تجعلك تفكر في التخلص من الأحذية الضيقة والسماح لقدميك (ودماغك) بالشعور بالمزيد.


اللدونة الحسية الجسدية والتوطين

بعد تحفيز سطح الجلد ، ينتقل النشاط عبر المهاد إلى القشرة الحسية الجسدية الأولية (S1). يتم تنظيم القشرة الحسية الجسدية طبوغرافيًا ، بحيث (مع استثناءات قليلة) يتم تمثيل المواقع المجاورة من الجسم في المواقع المجاورة على الخريطة (انظر الشكل 3). على الرغم من أنها طبوغرافية ، فإن العلاقة بين حجم سطح الجلد وحجم الخريطة ليست موحدة في جميع مناطق الجسم. يمكن أن تنشأ حالات عدم الانتظام هذه من خلال الاختلافات الإقليمية في كثافة التعصيب الحسي أو استخدام الأطراف.

القشرة الحسية الجسدية من البلاستيك أيضًا. في الرئيسيات غير البشرية ، تمت دراسة إعادة تنظيم القشرة الحسية الجسدية بعد البتر ، ونقل الجلد ، والتدخلات الأخرى جيدًا (Merzenich & amp Jenkins ، 1993). على سبيل المثال ، عند إزالة الرقم الثالث عن طريق البتر ، تتوسع تمثيلات راحة اليد والأرقام المجاورة في هذا الفراغ ، بحيث يشترك الرقمان الثاني والرابع الآن في حد في القشرة. يؤدي التحفيز المكثف لسطح الجلد أيضًا إلى إعادة تنظيم القشرة. تحدد الخصائص المكانية والزمانية للتحفيز كيفية إعادة تنظيم S1. عندما يتم تحفيز أصابع القرود في وقت واحد لفترة طويلة ، تصبح تمثيلات الأصابع أقرب ، في حين أن التحفيز المتسلسل يفصل بينها (Wang et al. 1995). في البشر ، يؤدي التحفيز المتزامن للأصابع أيضًا إلى حدوث تغييرات في S1. قام براون وزملاؤه (Braun et al. 2000) بلمس المشاركين في نفس الوقت على الرقمين الأول والخامس لمدة ساعة يوميًا حتى الوصول إلى عشرين ساعة. تم إرجاع اللمسة القريبة من أي إصبع بشكل خاطئ إلى الإصبع الآخر بمعدل أعلى بكثير مما تم قياسه قبل التجربة. وبالتالي ، لا يؤدي الاستخدام المتزايد إلى إحداث تغييرات طوبوغرافية في S1 فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى تغيير الموقع المدرك للمس. اللمس الناشئ عن الحركة الذاتية يمكن أن يكون له تأثيرات مماثلة لدى عازفي البيانو المتمرسين عتبات تمييز نقطتين أفضل بكثير على أطراف الأصابع مقارنة بغير الموسيقيين (Ragert et al. 2004). بالإضافة إلى أن حدة اللمس على الأصابع لها علاقة تعتمد على الجرعة مع ساعات من الممارسة.

تظهر دراسات اللدونة القشرية تغيرات واسعة النطاق في تضاريس S1. ومع ذلك ، تم إجراء عدد أقل من الأبحاث لفحص كيفية ارتباط التغييرات المحتملة في تضاريس S1 ، بسبب اللدونة ، بالتغيرات في الإدراك. بالنظر إلى أن S1 من البلاستيك ، فإن العلاقة بين النشاط في منطقة معينة من S1 وإدراك اللمس في مكان معين على سطح الجلد لا يمكن إصلاحها ، بحيث تمثل مجموعة واحدة من الخلايا العصبية دائمًا اللمس في موقع معين. يجب أن يكون هناك مزيد من المعالجة التي تأخذ المعلومات من المناطق الحسية الجسدية وتفسرها ، بحيث يظهر الإدراك الواعي لموقع اللمس. لا يُعرف سوى القليل جدًا عن كيفية تفسير الدماغ للنشاط الحسي الجسدي على أنه إحساس ملموس معين. تأتي بعض الأدلة الأولية لفهم هذا من الأفراد المصابين بتلف في الدماغ بسبب السكتة الدماغية.

غالبًا ما يبلغ الأفراد الذين أصيبوا بسكتات دماغية في مناطق الحسية الجسدية عن انخفاض الحساسية للمس جنبًا إلى جنب مع التحيزات في التوطين اللمسي. على سبيل المثال ، غالبًا ما يظهر مرضى السكتة الدماغية أخطاء في التوطين مثل توطين المحفزات اللمسية باتجاه مركز اليد (Rapp، Hendel & amp Medina، 2002). ومن المثير للاهتمام ، أن الأفراد الأصحاء يظهرون تحيزات "مركزية" مماثلة عند تعرضهم لمحفزات لمسية قريبة من العتبة. على سبيل المثال ، يتم تحديد مكان اللمس الأضعف على الساعد باتجاه منتصفه (Steenbergen et al. 2014). لماذا قد يُظهر الأفراد المصابون بضرر في الحسية الجسدية مع منبهات فائقة العتبة ، جنبًا إلى جنب مع الأفراد السليمين من الناحية العصبية مع المنبهات القريبة من العتبة ، مثل هذا الاتجاه المركزي؟ يمكن للنماذج العامة التي تشرح التحيز المكاني في ظل عدم اليقين أن تفسر تحيزات التوطين عن طريق اللمس. اقترح Huttenlocher وزملاؤه نموذج تعديل الفئات (Huttenlocher & amp Others، 1991) لشرح التحيزات في الذاكرة المكانية. تنحاز ذكريات المواقع المكانية نحو منتصف مساحة فئوية ، وبعيدًا عن حدود الفئات ، مما يؤدي إلى خطأ مركزي. الأهم من ذلك ، أن هذا الخطأ المركزي يزداد كدالة لعدم اليقين. في كلتا الحالتين (اللمس الفائق للأشخاص المصابين بأضرار دماغية ، واللمس القريب من العتبة للأفراد السليمين من الناحية العصبية) ، تكون المعلومات الحسية الجسدية صاخبة وغير مؤكدة. أحد الاحتمالات هو أنه في تفسير المعلومات من مناطق الحسية الجسدية ، يستخدم الدماغ أساليب استدلال مماثلة لتفسير هذا التنشيط الصاخب على أنه لمسة في موقع معين.


نظام الحسية الجسدية

نستخدم اللمس لتفسير الملمس والشكل والحجم والوزن وأداء المهام واستخدام الأدوات.

أصغر المجالات المستقبلة

نهايات محاطة بكبسولة خلية شوان

حساسية عالية لكن مجالات استقبالية أكبر من خلايا ميركل ودقة مكانية أقل

لمسة خفيفة ، اهتزاز ، انزلاق قبضة

نهايات محاطة بطبقات غشاء (بصل)

حساسية عالية ، مجال استقبال ضخم

الاهتزازات من خلال الأدوات والضغط

موجهة بخطوط التمدد

حساس للتمدد أثناء الحركة

نوع 1 Αδ ألياف- خطرة ميكانيكية أو كيميائية

الاستجابة الميكانيكية والكيميائية والحرارة

يصعب علاجه بالمسكنات / مضادات الالتهاب غير الستيروئيدية لأنه لا يتم & quot؛ حساء كيميائي & quot بوساطة

يدخل الألم الوارد من الأحشاء (أعضاء مثل القلب) إلى الحبل الشوكي في نفس DRG مثل ألياف الألم من الجلد

تتشابك الواردات الحشوية مع نفس الخلايا العصبية من الدرجة الثانية في الحبل الشوكي مثل الألم الذي يخرج من الجلد

ينتج عنه ارتباك في تفسير مصدر الألم

يتسبب هذا الارتباك في تفسير الدماغ للألم الحشوي على أنه ألم جلدي


مجموعة طباعة فنية كاملة

يتم إرسال مطبوعات الصور القياسية (المثالية للتأطير) في نفس يوم العمل أو في يوم العمل التالي ، مع شحن معظم العناصر الأخرى بعد بضعة أيام.

طباعة مؤطرة ($65.66 - $335.67)
المطبوعات المؤطرة المعاصرة الخاصة بنا مصنوعة بشكل احترافي وجاهزة للتعليق على الحائط

تأطير ممتاز ($131.34 - $423.24)
تم صنع مطبوعاتنا المتميزة ذات الإطار المتميز بشكل احترافي وجاهزة للتعليق على الحائط

طباعة فوتوغرافية ($10.20 - $72.96)
تُطبع مطبوعات الصور الخاصة بنا على ورق قوي عالي الجودة من أجل إعادة إنتاج حية ومثالية للتأطير.

أحجية جقسو ($40.85 - $55.45)
أحجية الصور المقطوعة هي هدية مثالية لأي مناسبة

قماش طباعة ($43.77 - $321.08)
تُعد المطبوعات القماشية المصنوعة بشكل احترافي وجاهزة للتعليق طريقة رائعة لإضافة اللون والعمق والملمس إلى أي مساحة.

طباعة ملصق ($16.04 - $87.56)
ورق ملصقات بجودة أرشيفية ، مثالي لطباعة الصور الأكبر حجمًا

كيس التسوق ($43.71)
حقائب الحمل الخاصة بنا مصنوعة من قماش ناعم ومتين وتتضمن حزامًا لسهولة الحمل.

كوب صور ($14.58)
استمتع بمشروبك المفضل من كوب مزين بصورة تحبها. تقدم أكواب الصور العاطفية والعملية والشخصية هدايا مثالية للأحباء أو الأصدقاء أو زملاء العمل

بطاقات ترحيبية ($8.71 - $17.50)
بطاقات تهنئة مناسبة لأعياد الميلاد وحفلات الزفاف والمناسبات السنوية والتخرج وشكرًا وغير ذلك الكثير

وسادة ($36.47 - $65.66)
زد مساحتك بالوسائد الزخرفية الناعمة

طباعة معدنية ($86.11 - $436.39)
مصنوعة من المعدن المتين وتقنيات الطباعة الفاخرة ، المطبوعات المعدنية تضفي الحيوية على الصور وتضيف لمسة عصرية إلى أي مساحة

طباعة فنون جميلة ($43.77 - $291.89)
ثاني أفضل شيء لامتلاك العمل الفني الأصلي ، بسطح طبيعي محكم ناعم ، تفي مطبوعاتنا المستنسخة من الفنون الجميلة بمعايير أمناء المتاحف الأكثر أهمية.

صورة محمولة ($18.96 - $189.72)
يتم توفير صور مطبوعة في بطاقة قص مخصصة جاهزة للتأطير

اطار زجاجي ($33.55 - $100.71)
تعتبر حوامل الزجاج المقوى مثالية للعرض على الحائط ، بالإضافة إلى أنه يمكن أيضًا استخدام الأحجام الأصغر قائمة بذاتها عبر حامل متكامل.

اكريليك بلوكس ($43.77 - $72.96)
طباعة مبسطة وحديثة وجذابة من جانب واحد

طباعة مؤطرة ($65.66 - $364.86)
مجموعتنا الأصلية من المطبوعات بإطار المملكة المتحدة تتميز بحافة مشطوفة

حصيرة فأر ($20.42)
أرشفة طباعة فوتوغرافية عالية الجودة في حصيرة ماوس متينة وممسحة نظيفة مع دعم غير قابل للانزلاق. يعمل مع جميع فئران الكمبيوتر.

حصائر مكان الزجاج ($72.96)
مجموعة من 4 لبادات صحن زجاجية. زجاج أمان مصقول أنيق ومقاوم للحرارة. مطابقة الوقايات متوفرة أيضا

كوستر زجاج ($11.66)
كوستر زجاجية فردية. زجاج أمان مصقول أنيق ومقاوم للحرارة ، كما تتوفر أيضًا دواسات مطابقة


نتائج

هيكل شبكة العضلات والعظام البشرية

لفحص الترابط الهيكلي للجهاز العضلي الهيكلي للإنسان ، استخدمنا نهج hypergraph. بالاعتماد على التطورات الحديثة في علم الشبكات [5] ، قمنا بفحص الجهاز العضلي الهيكلي باعتباره شبكة ترتبط فيها العظام (العقد الشبكية) ببعضها البعض بواسطة العضلات (الحواف الشبكية المفرطة). إن hyperedge هو كائن يربط عدة عضلات تربط بين عظام متعددة عبر نقاط الأصل والإدخال. درجة k ، من hyperedge تساوي عدد العقد التي تربطها ، وبالتالي فإن درجة العضلات هي عدد العظام التي تلامسها. على سبيل المثال ، شبه المنحرفة عبارة عن حواف مفرطة درجة عالية تربط 25 عظمة في جميع أنحاء شفرة الكتف والعمود الفقري على العكس من ذلك ، فإن العضلة المقربة عبارة عن حواف مفرطة منخفضة الدرجة تربط 7 عظام في اليد (الشكل 2 أ و 2 ب). يشار إلى مجموعة من الحواف المفرطة (العضلات) التي تشترك في العقد (العظام) باسم الرسم البياني: الرسم البياني H = (V ، E) مع N العقد و M hyperedges ، حيث V = <>1،···، الخامسن> هي مجموعة العقد و E = <>1، ··، هـم> هي مجموعة الحواف الفائقة.

(أ) إلى اليسار: رسم تشريحي يبرز شبه المنحرف. إلى اليمين: تحويل شبه المنحرف إلى حواف مفرطة (درجة حمراء ك = 25) ، وربط 25 عقدة (عظام) عبر الرأس والكتف والعمود الفقري. (ب) العضلة المقربة التي تربط 7 عظام في اليد. (ج) الإسقاط المكاني لتوزيع درجة الحواف الفائقة على جسم الإنسان. تتركز الحواف الفائقة بدرجة عالية بشكل كبير في القلب. (د) يتم عرض الشبكة العضلية الهيكلية كمصفوفة ثنائية القسم (1 = متصلة ، 0 بخلاف ذلك). (هـ) توزيع درجة hyperedge للتخطيط العضلي الهيكلي ، والذي يختلف اختلافًا كبيرًا عن ذلك المتوقع في الرسم البياني العشوائي. البيانات المتاحة لـ (ه) في DOI: 10.5281 / zenodo.1069104.

إن تمثيل الجهاز العضلي الهيكلي البشري كجسم فائق يسهل التقييم الكمي لهيكله (الشكل 2 ج). لاحظنا أن توزيع درجة الحواف شديدة الذيل: معظم العضلات تربط عظمتين ، وبعض العضلات تربط العديد من العظام (الشكل 2 د و 2 هـ). يختلف انحراف توزيع الدرجات اختلافًا كبيرًا عن الشبكات العشوائية (اختبار Kolmogorov-Smirnov من عينتين ، KS = 0.37 ، ص & lt 0.0001 ، راجع المواد والطرق) [5] ، مما يشير إلى وجود عضلات ذات درجة منخفضة وعالية بشكل غير متوقع (الشكل 2 هـ).

وظيفة شبكة الجهاز العضلي الهيكلي البشري

لاستكشاف الدور الوظيفي للعضلات داخل الشبكة العضلية الهيكلية ، استخدمنا نموذجًا مبسطًا للجهاز العضلي الهيكلي وفحصنا ما إذا كان النموذج يمكن أن يولد ارتباطات إكلينيكية مفيدة. طبقنا نموذجًا فيزيائيًا تشكل فيه العظام الدعامة الأساسية للجسم ، بينما تربط العضلات هذا الهيكل معًا. يتم تمثيل كل عقدة (عظم) ككتلة ، يتم تقييد موقعها المكاني وحركتها جسديًا بواسطة الحواف الفائقة (العضلات) التي ترتبط بها. على وجه التحديد ، العظام هي نقاط تقع في مركز كتلتها ، مشتقة من نصوص التشريح [19] ، والعضلات عبارة عن نوابض (مذبذبات توافقية مبللة) تربط هذه النقاط [40،41] للحصول على درجة عالية من k ، أنشأنا k (k - 1) / 2 نوابض تربط العقد k. وهذا يعني ، بالنسبة للعضلة التي تربط عظام k ، وضعنا الينابيع بحيث يكون لكل عضلة k وصلة نابضة مباشرة مع كل من عظام k - 1 الأخرى.

بعد ذلك ، أزعجنا كل عضلة من 270 عضلة في الجسم وحسبنا درجة تأثيرها على الشبكة (انظر المواد والأساليب والشكل 1 ج و 1 د). عندما يتم إزاحة العضلة جسديًا ، فإنها تتسبب في إزاحة تموج للعضلات الأخرى في جميع أنحاء الشبكة. درجة تأثير العضلة هي متوسط ​​إزاحة جميع العظام (والعضلات بشكل غير مباشر) الناتجة عن إزاحتها الأولية. لاحظنا وجود علاقة إيجابية كبيرة بين درجة العضلات ودرجة التأثير (F (1،268) = 23.3 ، R 2 = 0.45 ، ص & lt 0.00001 الشكل 3 أ) ، مما يشير إلى أن الهيكل المفرط يملي الدور الوظيفي للعضلات في الشبكة العضلية الهيكلية. العضلات ذات عدد أكبر من نقاط الإدخال والأصل يكون لها تأثير أكبر على الجهاز العضلي الهيكلي عندما تكون مضطربة أكثر من العضلات ذات نقاط الإدخال والأصل القليلة [42]. يمكننا الحصول على مزيد من الأفكار حول نتائج هذه التحليلات من خلال الدراسة الصريحة للعلاقة بين درجة التأثير والمقاييس الإحصائية لطوبولوجيا الشبكة. في الشكل S11 ، أظهرنا أن وظيفة الشبكة كما تم قياسها من خلال درجة التأثير كانت مرتبطة بشكل كبير بمتوسط ​​أقصر طول للمسار. في حين أن إحصائيات الشبكة ثابتة بطبيعتها ، يتم توفير تفسيرها الوظيفي من خلال المحاكاة المضطربة لديناميات النظام.

(أ) درجة التأثير التي تم رسمها كدالة لدرجة hyperedge لنموذج hypergraph لاغية والرسم البياني العضلي الهيكلي المرصود. (ب) يرتبط انحراف درجة التأثير بوقت تعافي العضلات بعد إصابة العضلات أو مجموعات العضلات (F (1،12) = 37.3 ، R 2 = 0.757 ، ص & lt 0.0001). تشير المناطق المظللة إلى فواصل ثقة بنسبة 95٪ ، ويتم قياس نقاط البيانات وفقًا لعدد العضلات المضمنة. تم ترقيم قطعة الأرض على النحو التالي ، المقابلة للجدول 4: العضلة ثلاثية الرؤوس (1) ، الإبهام (2) ، العضلة الظهرية العريضة (3) ، العضلة ذات الرأسين العضدية (4) ، الكاحل (5) ، الرقبة (6) ، الفك (7) ، الكتف (8) ، العضلة المدورة الكبيرة (9) ، الورك (10) ، عضلات العين (11) ، الركبة (12) ، الكوع (13) ، الرسغ / اليد (14). البيانات المتاحة في DOI: 10.5281 / zenodo.1069104.

لتوجيه التفسير ، من الأهمية بمكان ملاحظة أن درجة التأثير ، على الرغم من ارتباطها بشكل كبير بدرجة العضلات ، لا يمكن التنبؤ بها تمامًا (الشكل 3 أ). بدلاً من ذلك ، تلعب بنية الشبكة المحلية المحيطة بالعضلة أيضًا دورًا مهمًا في تأثيرها الوظيفي وقدرتها على التعافي. لتقدير تأثير بنية الشبكة المحلية هذه بشكل أفضل ، سألنا عما إذا كانت العضلات موجودة ذات درجات تأثير أعلى أو أقل بكثير مما كان متوقعًا في شبكة فارغة. لقد حددنا انحرافًا في درجة التأثير الإيجابي (السلبي) يقيس الدرجة التي تكون فيها العضلات أكثر (أقل) تأثيرًا مما هو متوقع في نموذج فارغ للشبكة (انظر المواد والأساليب). نتج عن هذا الحساب مقياس يعبر عن تأثير عضلة معينة ، بالنسبة إلى عضلات ذات درجة عالية من الحواف المتطابقة في النموذج الفارغ. بمعنى آخر ، يفسر هذا المقياس مدى تعقيد عضلة معينة (الجدول 1).

هل هذا النموذج الرياضي مناسب سريريًا؟ هل يستجيب الجسم بشكل مختلف لإصابات العضلات ذات التأثير العالي مقارنة بالعضلات ذات النتيجة الأقل؟ للإجابة على هذا السؤال ، قمنا بتقييم العلاقة المحتملة بين تأثير العضلات ووقت التعافي بعد الإصابة. على وجه التحديد ، قمنا بجمع بيانات عن الإصابات الرياضية والوقت بين الإصابة الأولية والعودة إلى الرياضة. بشكل حاسم ، لاحظنا أن أوقات التعافي كانت مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بانحرافات درجة التأثير للعضلة الفردية أو مجموعة العضلات المصابة (F (1،12) = 37.3 ، R 2 = 0.757 ، ص & lt 0.0001 Fig 3b) ، مما يشير إلى أن نموذجنا الرياضي يقدم علامة بيولوجية سريرية مفيدة لاستجابة الشبكة للضرر. نلاحظ أنه من المهم مراعاة حقيقة أن التعافي قد يكون أبطأ لدى الشخص الذي يتطلب أقصى جهد في رياضة الأداء ، مقارنة بالفرد الذي يسعى فقط إلى العمل في الحياة اليومية. من أجل تعميم النتائج التي توصلنا إليها على جميع السكان ، قمنا أيضًا بفحص بيانات وقت الاسترداد التي تم جمعها من غير الرياضيين ، ونقدم هذه النتائج التكميلية في المعلومات الداعمة (نص S6).

أخيرًا ، لتوفير الحدس فيما يتعلق بالكيفية التي يمكن أن تنتج بها الإصابة البؤرية تأثيرات بعيدة يحتمل أن تؤدي إلى إبطاء التعافي ، قمنا بحساب تأثير عضلات الكاحل وتحديد العضلات الأخرى الأكثر تأثرًا. أي ، لكل عضلة كاحل فردية ، قمنا بحساب التأثير على كل عضلة من عضلات الكاحل المتبقية البالغ عددها 264 ، ثم قمنا بحساب متوسط ​​هذا على جميع عضلات الكاحل. من بين 264 عضلة غير كاحل ، فإن العضلة المفردة الأكثر تأثراً باضطراب عضلات الكاحل هي العضلة ذات الرأسين الفخذية في الورك ، والثانية الأكثر تأثراً هي العضلة المتسعة الوحشية للركبة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن العضلة الأكثر تأثرًا باضطراب عضلات الورك هي النعل.

السيطرة على شبكة الجهاز الحركي البشري

ما العلاقة بين التأثير الوظيفي للعضلة على الجسم والبنية العصبية التي تؤثر على التحكم؟ هنا ، نستجوب العلاقة بين الجهاز العضلي الهيكلي والقشرة الحركية الأساسية. قمنا بفحص منطقة خريطة التمثيل القشري الدماغي المخصصة للعضلات ذات التأثير المنخفض مقابل التأثير العالي من خلال الرسم على تشريح الشريط الحركي المُمَثَّل في القشرة الحركية [43] (الشكل 4 أ) ، وهو تمثيل خشن أحادي البعد للجسم في الدماغ [44]. لاحظنا أن مناطق homunculus تتحكم بشكل تفاضلي في العضلات ذات درجات الانحراف الإيجابي مقابل التأثير السلبي (الجدول 2). علاوة على ذلك ، وجدنا أن مناطق homunculus التي تتحكم فقط بشكل إيجابي (سلبيًا) في العضلات المنحرفة تميل إلى التواجد في الوسط (بشكل جانبي) على الشريط الحركي ، مما يشير إلى وجود تنظيم طوبولوجي للتأثير المتوقع للعضلة في الأنسجة العصبية. لاستكشاف هذا النمط بشكل أكثر عمقًا ، لكل منطقة homunculus ، قمنا بحساب نسبة الانحراف مثل النسبة المئوية للعضلات التي تنحرف إيجابيًا عن درجة التأثير المتوقعة (على سبيل المثال ، القيمة 1 للحاجب والعين والوجه وقيمة 0 للركبة والورك والكتف انظر الجدول 2). وجدنا أن نسبة الانحراف كانت مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالموقع الطوبولوجي على شريط المحرك (F (1،19) = 21.3 ، R 2 = 0.52 ، ص & lt 0.001 الشكل 4 ب).

(أ) القشرة الحركية الأساسية على النحو الذي شيده Penfield. (ب) ترتبط نسبة الانحراف بشكل كبير بالطوبولوجيا المتجانسة (F (1،19) = 21.3 ، R 2 = 0.52 ، ص & lt 0.001) ، تناقصًا من الوسط (المنطقة 0) إلى الجانب (المنطقة 22). (ج) يرتبط انحراف درجة التأثير بشكل كبير بحجم تنشيط قطاع المحرك (F (1،5) = 14.4 ، R 2 = 0.743 ، ص = 0.012). يتم تحديد حجم نقاط البيانات وفقًا لعدد العضلات المطلوبة لحركة معينة. تم ترقيم المؤامرة على النحو التالي ، المقابلة للجدول 5: الإبهام (1) ، السبابة (2) ، الإصبع الأوسط (3) ، اليد (4) ، كل الأصابع (5) ، الرسغ (6) ، الكوع (7). (د) الارتباط بين الترتيب المكاني لفئات homunculus في Penfield وتنسيق العضلات الخطية من تحليل تحجيم متعدد الأبعاد (F (1،268) = 316 ، R 2 = 0.54 ، ص & lt 0.0001). البيانات المتاحة في DOI: 10.5281 / zenodo.1069104.

كاختبار أكثر صرامة لهذه العلاقة بين تأثير العضلات على الشبكة والعمارة العصبية ، قمنا بجمع البيانات للأحجام المادية للتنشيط الوظيفي القائم على التصوير بالرنين المغناطيسي على شريط المحرك المخصص للحركات الفردية (على سبيل المثال ، ثني الإصبع أو وميض العين) . يتم تعريف أحجام التنشيط على أنها وحدات بكسل يتم تنشيطها (يتم تحديدها بواسطة إشارة تعتمد على مستوى الأكسجين في الدم) أثناء الحركة [38،39]. بشكل حاسم ، وجدنا أن حجم التنشيط الوظيفي يتنبأ بشكل مستقل بانحراف درجة تأثير العضلات (الشكل 4 ج ، F (1،5) = 14.4 ، ص = 0.012، R 2 = 0.743) ، بما يتفق مع الحدس بأن الدماغ سيخصص المزيد من العقارات في المادة الرمادية للتحكم في العضلات التي تكون أكثر تأثيرًا مما هو متوقع في نموذج فارغ. مرة أخرى ، يعد انحراف التأثير مقياسًا يفسر درجة الحواف المفرطة لعضلة معينة ويتعلق بتأثير العضلات بدرجة متطابقة في النموذج الفارغ. وبالتالي ، فإن انحراف التأثير يقيس طوبولوجيا الشبكة المحلية بما يتجاوز مجرد الروابط المباشرة للعضلة المعنية.

كاختبار نهائي لهذه العلاقة ، سألنا عما إذا كانت استراتيجية التحكم العصبي التي يجسدها قطاع المحرك قد تم تعيينها على النحو الأمثل لمجموعات العضلات. لقد أنشأنا رسمًا بيانيًا مرتكزًا على العضلات عن طريق ربط عضلتين إذا لامسا نفس العظم (الشكل 1 ج ، على اليسار). لاحظنا وجود مجموعات من العضلات التي كانت مترابطة بشكل كثيف مع بعضها البعض ، وتتشارك في عظام مشتركة. استخرجنا هذه المجموعات باستخدام تقنية التجميع المصممة للشبكات [45،46] ، والتي توفر تقسيمًا مدفوعًا بالبيانات للعضلات إلى مجتمعات (الشكل 1 ب ، على اليمين). لمقارنة بنية المجتمع الموجودة في شبكة العضلات بهندسة نظام التحكم العصبي ، فقد اعتبرنا كل فئة من الفئات الـ 22 في الهيكل الحركي [18] بمثابة مجتمع عصبي متميز وقارننا هذه المهام المجتمعية القائمة على الدماغ مع مهام المجتمع. تم الحصول عليها من قسم يحركه البيانات لشبكة العضلات. باستخدام معامل راند [47] ، وجدنا أن مهام المجتمع من كل من homunculus وشبكة العضلات كانت متشابهة إحصائيًا (zراند & GT 10) ، مما يشير إلى وجود تطابق بين التنظيم المعياري للجهاز العضلي الهيكلي وبنية الهومونكولوس. على سبيل المثال ، تنتمي العضلة ثلاثية الرؤوس العضدية والعضلة ذات الرأسين العضدية إلى نفس الفئة homuncular ، ووجدنا أنها تنتمي أيضًا إلى نفس مجتمع شبكة العضلات الطوبولوجية.

بعد ذلك ، نظرًا لأن homunculus لها تنظيم طوبولوجي خطي ، فقد سألنا عما إذا كان ترتيب المجتمعات داخل homunculus (الجدول 3) مشابهًا للترتيب المستند إلى البيانات لمجموعات العضلات في الجسم ، كما هو محدد بواسطة MDS [48]. من الشبكة التي تتمحور حول العضلات (الشكل 1 ب) ، اشتقنا مصفوفة المسافة التي تشفر أصغر عدد من العظام التي يجب اجتيازها للانتقال من عضلة إلى أخرى. كشفت MDS لمصفوفة المسافة هذه عن إحداثيات خطية أحادية البعد لكل عضلة ، بحيث كانت العضلات القريبة من الناحية الطوبولوجية متقاربة معًا والعضلات البعيدة طوبولوجيًا كانت متباعدة. لاحظنا أن الإحداثيات الخطية لكل عضلة مرتبطة بشكل كبير بفئة homunculus (الشكل 4 د ، F (1،268) = 316 ، ص & lt 0.0001، R 2 = 0.54) ، مما يشير إلى رسم خرائط فعال بين التمثيل العصبي للنظام العضلي وطوبولوجيا الشبكة للنظام العضلي في الجسم.

تُظهر نتائجنا من الشكل 4 د وجود تطابق بين طوبولوجيا homunculus وترتيب العضلات الذي يحركه البيانات والذي تم الحصول عليه من خلال مراعاة المسافات الطوبولوجية بينهما. يمكن تفسير هذه النتيجة بإحدى طريقتين: إحدى الفرضيات المعقولة هي أنه نظرًا لأن معظم الاتصالات في الشبكة العضلية الهيكلية قصيرة المدى ، فإن الاكتشاف مدفوع أساسًا بوصلات قصيرة المدى. الفرضية المعقولة الثانية هي أنه في حين أن الاتصالات قصيرة المدى هي الأكثر انتشارًا ، فإن الاتصالات طويلة المدى تشكل روابط مهمة داخل الوحدات تساعد في تحديد تنظيم الشبكة. To arbitrate between these two hypotheses, we considered two variations of our MDS experiment: one including only connections shorter than the mean connection length and the other including only connections longer than the mean connection length. We found that the data-driven ordering derived from only short and only long connections both led to significant correlations with the homuncular topology (F(1,268) = 24.9, R 2 = 0.085, ص < 0.0001 and F(1,268) = 5, R 2 = 0.018, ص = 0.026, respectively). Notably, including both long and short connections leads to a stronger correlation with homuncular topology than considering either independently, suggesting a dependence on connections of all lengths. It would be interesting in the future to test the degree to which this network-to-network map is altered in individuals with motor deficits or changes following stroke.


What Did We Learn from the Molecular Biology of Adrenal Cortical Neoplasia? From Histopathology to Translational Genomics

Approximately one-tenth of the general population exhibit adrenal cortical nodules, and the incidence has increased. Afflicted patients display a multifaceted symptomatology—sometimes with rather spectacular features. Given the general infrequency as well as the specific clinical, histological, and molecular considerations characterizing these lesions, adrenal cortical tumors should be investigated by endocrine pathologists in high-volume tertiary centers. Even so, to distinguish specific forms of benign adrenal cortical lesions as well as to pinpoint malignant cases with the highest risk of poor outcome is often challenging using conventional histology alone, and molecular genetics and translational biomarkers are therefore gaining increased attention as a possible discriminator in this context. In general, our understanding of adrenal cortical tumorigenesis has increased tremendously the last decade, not least due to the development of next-generation sequencing techniques. Comprehensive analyses have helped establish the link between benign aldosterone-producing adrenal cortical proliferations and ion channel mutations, as well as mutations in the protein kinase A (PKA) signaling pathway coupled to cortisol-producing adrenal cortical lesions. Moreover, molecular classifications of adrenal cortical tumors have facilitated the distinction of benign from malignant forms, as well as the prognostication of the individual patients with verified adrenal cortical carcinoma, enabling high-resolution diagnostics that is not entirely possible by histology alone. Therefore, combinations of histology, immunohistochemistry, and next-generation multi-omic analyses are all needed in an integrated fashion to properly distinguish malignancy in some cases. Despite significant progress made in the field, current clinical and pathological challenges include the preoperative distinction of non-metastatic low-grade adrenal cortical carcinoma confined to the adrenal gland, adoption of individualized therapeutic algorithms aligned with molecular and histopathologic risk stratification tools, and histological confirmation of functional adrenal cortical disease in the context of multifocal adrenal cortical proliferations. We herein review the histological, genetic, and epigenetic landscapes of benign and malignant adrenal cortical neoplasia from a modern surgical endocrine pathology perspective and highlight key mechanisms of value for diagnostic and prognostic purposes.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


Why do we feel more details when we touch something with the tips of our finger, than the rest of our body?

Why do we feel more details when we touch something with the tips of our finger, than the rest of our body?

Is this because we have different kind of nerves (sensors) on the tips of our fingers than the rest of our body? Or is it our brain thats somehow causing this to happen?

Your fingers are made to touch! It's useful to be able to get very detailed tactile sensations. Your fingertips have a higher concentration of mechanoreceptors. A popular high school experiment is to place a blindfold on someone and pick a part of their body with two pencils varying distances apart. You'll find that you can distinguish there are two separate points of contact if you do it on your hand, while your back will require them to be much father apart before you can sense two points of contact!

Doctor here - yes, there is a much higher density of nerves on your fingertips, but they also map (nerve for nerve) to a larger area of the sensory cortex of your brain. You can see a visual depiction of the area dedicated to each region of the body in your brain by looking at the Sensory Homunculus. One of the many tests we do to check that your sensory cortex and peripheral nerves are all intact when we're worried about it is the high school experiment above - we call it Two Point Discrimination.

The main reason is that the density of mechanoreceptor cells is higher in your fingertips than other parts of the body. You can see that by measuring the minimum distance where you can tell the difference between two points and one point touching your skin, as summarized in figure 9.4 here.


Detecting Prejudice In The Brain

Three Florida teenagers recently pleaded not guilty to the brutal beatings and in one case, death, of homeless men. One of the beatings was caught on surveillance video and in a most chilling way illustrates how people can degrade socially outcast individuals, enough to engage in mockery, physical abuse, and even murder. According to new research, the brain processes social outsiders as less than human brain imaging provides accurate depictions of this prejudice at an unconscious level.

A new study by Princeton University psychology researchers Lasana Harris and Susan Fiske shows that when viewing photographs of social out-groups, people respond to them with disgust, not a feeling of fellow humanity. The findings are reported in the article "Dehumanizing the Lowest of the Low: Neuro-imaging responses to Extreme Outgroups" in a forthcoming issue of Psychological Science, a journal of the Association for Psychological Science (previously the American Psychological Society).

Twenty four Princeton University undergraduates viewed a large number of color photographs of different social groups (including Olympic athletes, business professionals, elderly people, and drug addicts), and images of objects (including the Space Shuttle, a sports car, a cemetery, and an overflowing toilet) that elicited the emotions of pride, envy, pity, or disgust. The four emotions were derived from the Stereotype Content Model (SCM), which predicts differentiated prejudices based on warmth and competence. Warmth was determined by friendliness, competence by capability. The two emotional extremes were pride and disgust pride elicited high warmth and high perception of competence, and disgust elicited low warmth and low perception of competence. Envy and pity were considered moderate prejudices envy elicited low warmth and high perception of competence, and pity elicited high warmth and low perception of competence.

Medial prefrontal cortex (MPFC) brain imaging determined if the students accurately chose the correct emotion illustrated by the picture (according to pretest results in which a different group of students determined the emotion that best fit each photograph). The MPFC is only activated when a person thinks about him- or her-self or another human. When viewing a picture representing disgust, however, no significant MPFC brain activity was recorded, showing that students did not perceive members of social out-groups as human. The area was only activated when viewing photographs that elicited pride, envy, and pity. (However, other brain regions -- the amygdala and insula -- were activated when viewing photographs of "disgusting" people and nonhuman objects.)

Emotions themselves were not responsible for generating this brain activity. Rather, it was the actual image viewed that produced a response. The MPFC only showed significant activity when a person saw or thought about a human being. The authors conclude that this lack of MPFC brain activity while viewing photographs of people proves that "members of some social groups seem to be dehumanized."

Social out-groups are perceived as unable to experience complex human emotions, share in-group beliefs, or act according to societal norms, moral rules, and values. The authors describe this as "extreme discrimination revealing the worst kind of prejudice: excluding out-groups from full humanity." Their study provides evidence that while individuals may consciously see members of social out-groups as people, the brain processes social out-groups as something less than human, whether we are aware of it or not. According to the authors, brain imaging provides a more accurate depiction of this prejudice than the verbal reporting usually used in research studies.

مصدر القصة:

المواد المقدمة من Association for Psychological Science. ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى حسب النمط والطول.


شاهد الفيديو: الحشيش. (قد 2022).