뇌가 근처 폭탄의 폭발로 인한 뇌졸중과 같은 심각한 충격을받을 때 섬세한 조직이 두개골에 부딪 치고 그 결과 사람이 살아남 으면 일시적으로 멍이 들거나 출혈이 생기거나 영원한 외상성 뇌 손상은 심지어 파킨슨 병이나 알츠하이머 병의 조기 발병으로 이어질 수 있습니다.

하버드 대학의 생물 공학자들은 처음으로 확산 축삭 손상뇌 혈관 경련 폭발로 인한 뇌 손상은 민간인이 입은 뇌 손상보다 더 흔합니다.

교장 조사관 인 케빈 키트 파커 (Kevin Kit Parker) 공학 및 응용 과학부 하버드 대 (SEAS)와 미 육군 사령관은 "뇌 손상으로 인한 군 복무의 많은 젊은 남성과 여성들이 돌아오고 있으며 우리는 그들을 도울 방법을 모른다"고 밝혔다.

생물 공학자, 물리학 자, 엔지니어 및 재료 과학자들은 조직 공학에서 가장 진보 된 기술을 사용하여 뇌 손상 및 그 치료법을 연구합니다. '국립 과학 아카데미 회보 (PNAS)'와 'PLoS One'에 발표 된 두 논문에서 수집 된 연구 결과는 기계적 힘이 어떻게 미묘한 것으로 해석 될 수 있는지에 대한 가장 완벽한 설명을 제공한다 뇌와 혈관의 뉴런에 대한 재앙적인 생리적 변화.

연구원은 치료 치료에 대한 연구 지침을 제공하는 확산 축삭 병변을 유발하는 세포 메커니즘을 확인했습니다. 그의 연구는 인테그린, 세포막에 통합 된 수용체의 단백질은 외력과 내부 생리 학적 변화 사이의 중요한 연결 고리이다. 인테그린은 세포의 구조적 구성 요소 (예 : 액틴 및 기타 세포 골격 단백질)을 조직 내의 세포와 결합하는 세포 외 매트릭스와 결합시킨다. 함께,이 구조적 구성 요소의 네트워크는 다음과 같은 복합체로 알려져 있습니다. 초점 접착.

폭발에 의해 풀려 난 힘은 뇌의 신경 세포 내의 분자 파괴의 연쇄 반응을 일으킨다.

Parker의 연구에 따르면 물리적 인 폭발로 인해 생겨난 힘으로 인해 국소 점착 복합체의 구조가 변경되어 뇌의 신경 세포에서 분자 파괴의 연쇄 반응을 일으 킵니다.

Parker의 연구실에서 수행 된 연구의 또 다른 부분은 외상성 뇌 손상에 대한 또 다른 수수께끼를 해결하여 왜 뇌 혈관 확장은 위험한 뇌 혈관 재 형성 인 뇌 혈관 확장이 뇌 손상에 의한 외상성 뇌 손상에서 더 자주 발생하는지 설명합니다. 뇌 손상의 다른 유형보다 폭발.

저널 'PNAS'에보고 된 바와 같이, 동맥에 가해지는 힘은 폭발로 인해 외상이 발생한 경우보다 다릅니다. 심한 두부 손상에서 발생할 수있는 지주막 하 출혈은 혈관 경련을 일으킬 수 있지만 Parker의 새로운 연구에 따르면 폭발만으로도 혈압 강하가 발생할 수 있습니다.

폭발은 뇌의 혈관 벽에 퍼지는 혈압을 증가시킵니다. 이 연구에서 Parker의 생체 공학 팀은 살아있는 혈관 세포로 만든 인공 동맥을 구축하고 폭발을 시뮬레이션하는 빠른 운동으로 특수 기계를 사용하여 스트레칭했습니다. 모의 폭발 후 24 시간 동안 혈관 조직은 과다 수축 및 완전한 표현형 변화를 겪어 조직의 전반적인 기능을 변화시켰다. 두 가지 행동 모두 대뇌 혈관 경련의 특징입니다.

연구진은 Rho-ROCK 신호 전달 경로가 액틴의 행동과 세포의 수축에 중요한 역할을한다는 것을 관찰했다. Parker의 팀은 부상 직후에 Rho 억제가 뇌의 혈관 시스템에 미치는 폭발의 손상 효과를 완화 할 수 있음을 발견했습니다.

출처 : 유럽 ​​보도

What is backpropagation really doing? | Deep learning, chapter 3 (구월 2019).