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周昌松教授及其前博士毕业生和合作者研究了人脑网络和新陈代谢中的利益-风险平衡机制

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Prof Zhou
浸会大学物理系周昌松教授

人脑基於一个复杂的、将不同的大脑区域连接起来的纤维投射网络,通过代谢的支持来执行功能。有氧糖酵解(Aerobic glycolysis, AG)是一种尽管存在大量氧气但仍能进行非氧化性的葡萄糖代谢,对於大脑中的各种生物过程至关重要。现已发现AG在大脑中具有异质分布,特别是在阿尔茨海默氏病 (Alzheimer’s Disease)中最容易受到淀粉样β沉积的区域较高。最近由浸会大学物理系、非线性研究中心和计算及理论研究所周昌松教授与他的前博士生陈育涵博士(现为北师大助理教授)及北师大贺永教授领导的研究组进行了一项合作研究,发现了导致AG的代谢益处和风险的潜在网络结构机制。这项工作结合PET和fMRI多模态数据及计算模型,发现了在高AG区域(例如默认模式和前额叶皮层)中巨大而又优化的网路连接成本,以支持这些区域在功能整合中的重要作用。这项工作揭示了大脑中满足新陈代谢需求同时降低脆弱性风险的平衡机制,加深了我们对大脑网络结构、代谢和功能组织之间关系的理解。

 

该研究成果已在线发表在美国国家科学院院刊上。

 

美国国家科学院院刊(Proc Natl Acad Sci USA)2021年1月5日118(1)e2013232118; https://doi.org/10.1073/pnas.2013232118

 

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