New technology might help inform brain stimulation: Research

New technology might help

The brain is a highly complex network of circuits organised hierarchically with wide-ranging connections. Connections go in different directions, forwards and backwards, and between neurons that are either excitatory – the accelerators of a response – or inhibitory – the brakes modifying a response.

Washington: Deep brain stimulation (DBS), a type of brain stimulation, is an effective treatment for neurological and psychiatric problems. Although it has helped patients with Parkinson’s, Alzheimer’s, and addiction for more than ten years, the underlying neural mechanism is still not completely understood.

Researchers at the Queensland Brain Institute (QBI) are now one step closer to unravelling the mystery of brain activity to better understand this mechanism and potentially predict DBS outcomes.

The brain is a highly complex network of circuits organised hierarchically with wide-ranging connections. Connections go in different directions, forwards and backwards, and between neurons that are either excitatory – the accelerators of a response – or inhibitory – the brakes modifying a response.

“Say you want to move your hand – once that signal is initiated, we expect that the activity that follows depends on the brain’s neural networks,” Associate Professor Kai-Hsiang Chuang said.

“What we don’t fully understand is how or when these structural and functional components of the brain interact to eventually lead to the outcome of moving your hand.”

Functional MRI (fMRI) is the most popular technique used to study brain networks. fMRI tracks blood flow and oxygenation changes following neural activity, thereby indirectly measuring the functional connections being formed, and giving us an indication of where brain activity is propagating.

Brain activity, however, isn’t as simple as a signal travelling from area to area.

The team at the Chuang laboratory have developed a new ultrafast fMRI technique with a vastly increased temporal resolution, enabling them to capture the dynamics of brain activity at a sub-second level.

Associate Professor Chuang said the new technique had led to more comprehensive understanding of how and when the brain’s structural and functional connections interact.

“The first new discovery we made is that brain activity not only propagates through structural wiring but follows certain preferential circuits depending on their excitatory and inhibitory neuronal distribution,” he said.

“Communication between brain regions of similar cell types becomes more fluent, and the brain activity stronger.”

The Chuang group tracked the brain activity of mice both while stimulated and at rest using their ultrafast fMRI technique. When the brain was stimulated, activity followed the structural wiring in the forward direction — from A to B and then B to C. When the brain was at rest, activity was more dependent on cell type organisation and less on structural wiring, propagating between C and B but not with A, if that’s where the preferential circuit was.

This means that how information is processed is actually dependent on your state, where it was previously thought that brain activity functioned in the same way whether at rest or busy doing a task.

“The second discovery we made was that the blood signal detected by fMRI could reflect the network organisation and cell type distribution,” Associate Professor Chuang said.

“These findings have significant implications for how brain structure shapes function, and how to predict activity based on the knowledge of this structure. More practically, what we now know will impact the design of DBS and other brain stimulation techniques.

“The next steps are to work with clinicians versed in brain stimulation to determine how we can utilise this knowledge combined with human data to help improve our understanding of DBS.”

This more comprehensive understanding could enable us to better predict DBS results and potentially improve its design for better therapeutic outcomes.

This study was first published in the Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

33 COMMENTS

  1. Очень актуальные новинки подиума.
    Все новости известнейших подуимов.
    Модные дома, торговые марки, haute couture.
    Свежее место для модных людей.
    https://fashionvipclub.ru/

  2. Абсолютно важные новости мировых подиумов.
    Важные новости лучших подуимов.
    Модные дома, лейблы, гедонизм.
    Самое приятное место для модных людей.
    https://sneakero.ru/

  3. Абсолютно важные новости модного мира.
    Важные эвенты известнейших подуимов.
    Модные дома, торговые марки, haute couture.
    Интересное место для трендовых хайпбистов.
    https://sneakerside.ru/

  4. Самые свежие новости мировых подиумов.
    Важные мероприятия мировых подуимов.
    Модные дома, лейблы, высокая мода.
    Новое место для модных людей.
    https://sneakersgo.ru/

  5. Очень трендовые новинки моды.
    Абсолютно все мероприятия мировых подуимов.
    Модные дома, бренды, высокая мода.
    Новое место для трендовых хайпбистов.
    https://ulmoda.ru/

  6. Наиболее трендовые новости подиума.
    Все события самых влиятельных подуимов.
    Модные дома, бренды, высокая мода.
    Самое лучшее место для стильныех хайпбистов.
    https://luxury.superpodium.com/

  7. Наиболее стильные события модного мира.
    Все мероприятия известнейших подуимов.
    Модные дома, торговые марки, высокая мода.
    Приятное место для стильныех людей.
    https://richlifestyle.ru/

  8. Все актуальные новости часового искусства – последние новинки легендарных часовых компаний.
    Все модели хронографов от бюджетных до супер люксовых.
    https://podium24.ru/

  9. Несомненно важные новости моды.
    Важные новости всемирных подуимов.
    Модные дома, торговые марки, высокая мода.
    Лучшее место для трендовых людей.
    https://furluxury.ru/

  10. Очень стильные новости индустрии.
    Актуальные новости всемирных подуимов.
    Модные дома, лейблы, высокая мода.
    Самое приятное место для модных хайпбистов.
    https://fe-style.ru/

  11. Абсолютно свежие события модного мира.
    Актуальные эвенты всемирных подуимов.
    Модные дома, торговые марки, haute couture.
    Самое лучшее место для трендовых хайпбистов.
    https://balenciager.ru/

  12. Наиболее актуальные события моды.
    Абсолютно все эвенты мировых подуимов.
    Модные дома, бренды, гедонизм.
    Интересное место для трендовых людей.
    https://outstreet.ru/

  13. Все трендовые новости мира часов – актуальные модели культовых часовых брендов.
    Точно все варианты часов от бюджетных до супер гедонистических.
    https://bitwatch.ru/

  14. Полностью свежие новости индустрии.
    Актуальные события мировых подуимов.
    Модные дома, торговые марки, высокая мода.
    Приятное место для модных людей.
    https://luxe-moda.ru/

  15. Абсолютно актуальные события подиума.
    Важные мероприятия известнейших подуимов.
    Модные дома, бренды, haute couture.
    Новое место для стильныех людей.
    https://fashion5.ru/

  16. Самые актуальные новости мира fashion.
    Абсолютно все мероприятия мировых подуимов.
    Модные дома, лейблы, haute couture.
    Приятное место для стильныех хайпбистов.
    https://egomoda.ru/

  17. Полностью трендовые события индустрии.
    Все новости самых влиятельных подуимов.
    Модные дома, бренды, высокая мода.
    Интересное место для трендовых людей.
    https://rfsneakers.ru

  18. Самые трендовые события подиума.
    Актуальные события известнейших подуимов.
    Модные дома, торговые марки, высокая мода.
    Самое приятное место для модных людей.
    https://whitesneaker.ru/

  19. Наиболее стильные события индустрии.
    Исчерпывающие эвенты самых влиятельных подуимов.
    Модные дома, торговые марки, гедонизм.
    Приятное место для стильныех людей.
    https://modavmode.ru

  20. Несомненно трендовые события мира fashion.
    Важные эвенты лучших подуимов.
    Модные дома, лейблы, haute couture.
    Самое приятное место для модных хайпбистов.
    https://miramoda.ru

  21. Очень стильные события мировых подиумов.
    Важные эвенты самых влиятельных подуимов.
    Модные дома, бренды, гедонизм.
    Новое место для модных людей.
    https://urban-moda.ru/

  22. Самые важные новости модного мира.
    Исчерпывающие новости всемирных подуимов.
    Модные дома, лейблы, haute couture.
    Приятное место для стильныех хайпбистов.
    https://sofiamoda.ru

  23. Абсолютно важные новинки модного мира.
    Абсолютно все мероприятия мировых подуимов.
    Модные дома, бренды, haute couture.
    Свежее место для трендовых людей.
    https://fashionsecret.ru

  24. Очень важные события мира fashion.
    Абсолютно все события известнейших подуимов.
    Модные дома, торговые марки, гедонизм.
    Интересное место для стильныех людей.
    https://worldsfashion.ru/

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here