當(dāng)談到大腦中的交流時，通常是越多越好,。但現(xiàn)在科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，增加大腦區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)中增加的交流與早期多發(fā)性硬化癥（MS）患者的的更嚴(yán)重精神損傷相關(guān),。
測量這個網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接如何協(xié)調(diào)工作可能提供一種超越多發(fā)性硬化癥廣泛癥狀的方法,，以幫助我們量化疾病對大腦的影響,，這個測定在疾病診斷與新治療方法效果追蹤方面可能非常有用。
華盛頓大學(xué),、德國漢堡埃彭多夫大學(xué)醫(yī)療中心和德國蒂賓根大學(xué)的科學(xué)家們在PNAS上發(fā)表了相關(guān)結(jié)果,。
MS損傷腦細(xì)胞分支，損害細(xì)胞溝通能力,。這種疾病是高度不可預(yù)測的,，生產(chǎn)各種從病人到病人變化的混雜癥狀。這些癥狀包括疲勞,、麻木,、頭暈、疼痛,、腸和膀胱功能障礙,、視力缺損、言語障礙,、頭痛,、抑郁及具平衡、協(xié)調(diào)和行走問題,。
大腦可以更改資源和能量有可能使更多信號流通過破壞電路,。但是在MS病中，研究人員推測,，這種更改將可能導(dǎo)致為不同認(rèn)知任務(wù)而重新配置自己的大腦能力減少，如說,、感覺信息處理、運動控制,、情緒調(diào)節(jié)和記憶創(chuàng)建與訪問,。
目前的研究主要集中在引起多發(fā)性硬化癥的結(jié)構(gòu)損傷之間是否相關(guān)，病人所遇到的認(rèn)知問題和大腦網(wǎng)絡(luò)的改變是否相關(guān),，這里指的是大腦各個區(qū)域彼此合作的能力,。
這項研究涉及16例患者，他們在過去四年被診斷為MS,。為了便于比較,，科學(xué)家們還設(shè)置了16個健康人對照。對所有參與者進(jìn)行廣泛系列的行為與認(rèn)知測試,，以及尋找結(jié)構(gòu)損傷的腦掃描,。研究人員還評價了在大腦網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常一起工作的大腦區(qū)域的連通性。
科學(xué)家們在MS患者的掃描中可以看到大腦細(xì)胞分枝的損傷,。損傷越大,，患者經(jīng)歷腦功能困難的可能性就越高,。這些問題影響了廣泛的認(rèn)知領(lǐng)域，包括決策,、記憶,、注意力和其他因子。研究人員發(fā)現(xiàn),，被他們定義為"認(rèn)知效能"的認(rèn)知功能一個元件變化與大多數(shù)癥狀及缺陷相關(guān),，這些都是通過一系列認(rèn)知與行為測試而測量出來的。
科學(xué)家還指出,，具低認(rèn)知效能的患者加強了認(rèn)知效率提高了大腦的默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)接,。這個網(wǎng)絡(luò)是許多支持大腦功能中的一個；它只在大腦不是從事某一特定精神任務(wù)時活躍,。默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)連接的增加給出了認(rèn)知效能損傷程度的直接指數(shù),。
這種關(guān)系非常令人驚訝，因為我們一般希望認(rèn)知效能提高隨著默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)連接的增加,，先前的研究已發(fā)現(xiàn),，默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)連接的強度是一個直接指示器，指示出其他網(wǎng)絡(luò)連接支持大腦功能的相互作用如何好,。但這似乎并不是這里的情況,。
觀察結(jié)果可能因多發(fā)性硬化癥患者僅在最近診斷的事實所導(dǎo)致。如果科學(xué)家在幾年后再掃描病人大腦,，更廣泛的損傷可能會損害默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)的連接性,。
另一種可能性是，大腦對源自MS結(jié)構(gòu)損傷的反應(yīng)可能導(dǎo)致不同的大腦網(wǎng)絡(luò)失去支持大腦功能的互相交流的靈活性,，網(wǎng)絡(luò)可能因此變得更少變,，更經(jīng)常是他們自己間的互相交流，而不是與其他網(wǎng)絡(luò)的互相交流,。
這種變化能注冊為掃描上增加的默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)連接，但實際上可能表明早期多發(fā)性硬化癥患者損傷的認(rèn)知功能,。
多發(fā)性硬化癥癥狀往往有強烈的耀斑,。這些不可預(yù)知的耀斑，稱為復(fù)發(fā),，涉及癥狀惡化和新問題的發(fā)展,。參與這項研究的患者沒有一個復(fù)發(fā)?？茖W(xué)家計劃通過從復(fù)發(fā)的患者收集相同腦特征的數(shù)據(jù)來跟進(jìn)他們的研究,。
這會給我們關(guān)于腦網(wǎng)絡(luò)變化和認(rèn)知問題之間關(guān)系的其他見解，如果我們能了解引起這些事件的動力學(xué),，就可以幫助我們發(fā)現(xiàn)預(yù)測和預(yù)防他們的更好方法,。（生物谷bioon.com）
doi:10.1073/pnas.1110024108
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Increased functional connectivity indicates the severity of cognitive impairment in multiple sclerosis.
Hawellek DJ, Hipp JF, Lewis CM, Corbetta M, Engel AK.
Abstract Correlations in spontaneous brain activity provide powerful access to large-scale organizational principles of the CNS. However, making inferences about cognitive processes requires a detailed understanding of the link between these couplings and the structural integrity of the CNS. We studied the impact of multiple sclerosis, which leads to the severe disintegration of the central white matter, on functional connectivity patterns in spontaneous cortical activity. Using a data driven approach based on the strength of a salient pattern of cognitive pathology, we identified distinct networks that exhibit increases in functional connectivity despite the presence of strong and diffuse reductions of the central white-matter integrity. The default mode network emerged as a core target of these connectivity modulations, showing enhanced functional coupling in bilateral inferior parietal cortex, posterior cingulate, and medial prefrontal cortex. These findings imply a complex and diverging relation of anatomical and functional connectivity in early multiple sclerosis and, thus, add an important observation for understanding how cognitive abilities and CNS integrity may be reflected in the intrinsic covariance of functional signals.
