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周昌松教授及其前博士畢業生和合作者研究了人腦網絡和新陳代謝中的利益-風險平衡機制

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Prof Zhou
浸會大學物理系周昌松教授

人腦基於一個複雜的、將不同的大腦區域連接起來的纖維投射網絡,通過代謝的支持來執行功能。有氧糖酵解(Aerobic glycolysis, AG)是一種儘管存在大量氧氣但仍能進行非氧化性的葡萄糖代謝,對於大腦中的各種生物過程至關重要。現已發現AG在大腦中具有異質分佈,特別是在阿爾茨海默氏病 (Alzheimer’s Disease)中最容易受到澱粉樣β沉積的區域較高。最近由浸會大學物理系、非線性研究中心和計算及理論研究所周昌松教授與他的前博士生陳育涵博士(現為北師大助理教授)及北師大賀永教授領導的研究組進行了一項合作研究,發現了導致AG的代謝益處和風險的潛在網絡結構機制。這項工作結合PET和fMRI多模態數據及計算模型,發現了在高AG區域(例如默認模式和前額葉皮層)中巨大而又優化的網路連接成本,以支持這些區域在功能整合中的重要作用。這項工作揭示了大腦中滿足新陳代謝需求同時降低脆弱性風險的平衡機制,加深了我們對大腦網絡結構、代謝和功能組織之間關係的理解。

 

該研究成果已在線發表在美國國家科學院院刊上。

 

美國國家科學院院刊(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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