Используя открытую платформу, называемую «Виртуальный мозг», международная команда исследователей симулировала нервную активность, взяв данные об опухолях мозга отдельных пациентов.
Результаты, опубликованные в eNeuro, представляют собой первый шаг навстречу персонализированным моделям мозга, которые можно будет использовать для прогнозирования того, как влияют опухоль и последующее хирургическое лечение на функции мозга.
Ранее многие исследователи предпринимали попытки предоперационной визуализации органов, на которых планируется вмешательство, например, при опухолях почек. Сложность подобной визуализации мозга заключается в индивидуальных особенностях того, как работают связи между областями, а также в массивных нарушениях функции при повреждении сравнительно небольшой анатомической области.
Хирургия головного мозга – это искусная работа, требующая тщательного планирования для того чтобы максимально удалить опухоль, оставляя при этом окружающую ткань неповрежденной. Общие методы, такие как функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ), используются для планирования хирургической стратегии, определяя важные функциональные области, расположенные близко к опухоли. Как бы то ни было, эти подходы ограничены в способности предсказать постхирургический результат из-за сложной динамики мозга и широко распространенных модификаций мозговой деятельности. Так, даже фМРТ не способна различить некоторые кортикальные области, связанные с определенными функциями.
Используя общедоступное программное обеспечение «Виртуальный мозг», Ханнелор Эрц (Hannelore Aerts) и команда во главе с Даниэле Маринаццо (Daniele Marinazzo) смоделировали 25 отдельных мозговых сетей пациентов с опухолями головного мозга и 11 сетей здоровых представителей контрольной группы.
Исследователи продемонстрировали, что эти индивидуальные модели могут точно предсказывать влияние опухолей на связность разных отделов головного мозга.
Этот результат открывает возможность объединения нейровизуализационных данных с виртуальным моделированием мозга для того, чтобы лучше планировать хирургическое лечение и его исход. Ученые считают, что подобное моделирование станет новым, уникальным инструментом, позволяющим предсказать потенциальные повреждения различных отделов мозга, вызванные как самой опухолью, так и возникшие во время операции.
Текст: Асват Валиева