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新TBI计算机模型能绘制出最高分辨率的老鼠脑血管图

网络2021-07-21 14:36:09 13

  据外媒报道,来自伦敦帝国理工学院的科学家创造了一种新的创伤性脑损伤(TBI)计算机模型,该模型能以最高分辨率绘制出老鼠大脑中的血管。他们认为,新的 TBI 计算机模型可以帮助人们更好地理解血管是如何受到这类损伤的影响的。

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  该模型还有助于研究人员了解包围血脑屏障的保护层的作用,据悉,血脑屏障保护大脑免受有害循环分子和病原体的伤害。

  研究人员表示,如果他们的方法能转移到人脑上面,那么新的计算机模拟可以帮助提高对创伤性脑损伤如何发展及如何治疗和预防它们的理解。这些模拟还可能有助于取代创伤性脑损伤的动物模型从而有可能减少在大脑研究中使用动物。

  理解 TBI 至关重要,因为它是 40 岁以下人群慢性残疾的最常见原因。TBI 是头部受到严重打击或震动的结果,通常发生在道路交通事故、跌倒和袭击中。TBI 的症状包括头痛、头晕、疲劳、易怒和记忆障碍。众所周知,TBI 中持续的力会影响血管,但机械力和血管能量之间关系的细节仍是一个谜。研究人员创建了一个电脑模型以有史以来最高的分辨率绘制了大脑内的血管网络,其中包含了直径只有 10 微米的大鼠脑血管。

  通过使用新模型,科学家们发现相邻的血管承受的压力水平显著不同,这取决于它们的排列方式。如 90 度角的血管受损的可能性较小,研究小组发现血管可以拉伸到受伤前长度的 14%。然而,拉伸原始长度的 14% 以上就会导致受伤。

  研究人员使用大鼠模型证明,TBI 中由于血管系统的破坏而产生更大的血脑屏障通透性,这在受伤后不久就会显得非常明显。他们还希望他们的模型能提供更客观的方法来评估头盔等保护系统。然而,在模型能预测人类受伤风险之前还需要对人类进行研究来证实他们的发现。


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