molpit
Login:
Password:
remember
PIT00390 Нечисловые переменные и болезнь Альцгеймера

Два доклада на семинаре 4/2/17 вместе создали интересную идею: применить символьную компьютерную алгебру к пониманию болезни, описанной 110 лет назад, в 1907 году.

Однако, традиционные символические вычисления в компьютерной алгебре настроены лишь на алгебру преобразований математических выражений, формул, форм, отношений, т.е. только там, где число воспринимается как буква. Конечно же нельзя исключать, что для некоторых биологических нечисловых переменных в некоторых конкретных полях можно попытаться применить символические формулы компьютерной алгебры.

Можно попробовать это сделать, хотя реально, по-видимому, придётся разрабатывать правила преобразований выбранных нечисловых переменных. Для примера возьмём молекулярные языки клетки, которые позволяют клетке читать и перезаписывать смысловые (нечисловые) образы при создании родословных самих клеток и тканей, составленных из этих клеток. Другой пример можно попробовать для болезни, у которой долгая история, плохо понимаемые причины, а уж методов лечения просто перечислить невозможно.

Чтобы была конкретика, рассмотрим факты. О нетривиальности проблемы говорят русская Википедия и английская Wikipedia, на которых статьи примерно по 30 страниц убористого текста читаются с большим трудом.

Из самых последних новостей – это применение ультразвука. С ростом численности населения пожилого общества, распространенность болезни Альцгеймера (БА) и связанные с ним когнитивного ухудшения влияет на всё большее число жизней. Симптомы потери памяти, спутанности сознания, и даже изменения личности возникают, в основном, из-за двух типов поражения головного мозга – амилоидными β-бляшками и клубками тау-белков, которые приводят к смерти нейронов. Несмотря на значительные усилия по борьбе с этой грозной болезнью, в настоящее время нет никаких достоверных лечебных или профилактических методов.

В работе [Kovacs2017] с помощью МРТ и сфокусированного ультразвука стерильно вызывалось воспаление, разрушающее гематоэнцефалический барьер. Вы сразу спросите: «а к БА какое это имеет отношение?» и будете правы. Так [Fung2017] заметил, что «большая работа будет необходима, чтобы в полной мере изучить этот новый метод индукции стерильного воспаления мозга». Обзор этого метода сделан недавно в статье [Baek2017].

Надо отметить, что применение сфокусированного УЗ воздействия ведётся давно. Можно выделить работу [Leinenga2015], расширенный реферат которой под названием «Нарушение границ: ультразвуковое лечение болезни Альцгеймера» можно почитать здесь Tori Tanenbaum. Breaking Boundaries: Ultrasound Treatments for Alzheimer's Disease // BioTechniques 17/2/2016 с воспроизведенным ниже рисунком

microglia_252083a (490Кб)
При ультразвуковой обработке клетки микроглии мышей (черный цвет) окружаются и поглощают налет амилоида (в центре) [Leinenga2015].

{Kovacs2017} ZI Kovacs et al. Disrupting the blood–brain barrier by focused ultrasound induces sterile inflammation // Proceedings of the National Academy of Sciences 114 (1), E75-E84 (2017). doi 10.1073/pnas.1614777114

{Fung2017} Lawrence K. Fung, A sterile animal model for neuroinflammation? // Science Translational Medicine 9 (373), eaal4994 (2017). DOI 10.1126/scitranslmed.aal4994

{Leinenga2015} Gerhard Leinenga, Jürgen Götz. Scanning ultrasound removes amyloid-β and restores memory in an Alzheimer’s disease mouse model // Science translational medicine 7 (278), 278ra33-278ra33 (2015). DOI 10.1126/scitranslmed.aaa2512

{Baek2017} Hongchae Baek, Ki Joo Pahk, and Hyungmin Kim. A review of low-intensity focused ultrasound for neuromodulation // Biomedical Engineering Letters: 1-8. First Online: 09 January 2017. doi 10.1007/s13534-016-0007-y

Peter Belobrov 07 Feb 2017 19:00
© International Open Laboratory for Advanced Science and Technology — MOLPIT, 2009–2021