Вариации глобальной асимметрии мозга связаны с возрастом и сопутствующими заболеваниями.

Заболевания, приводящие к неврологическим дисфункциям, такие как болезнь Паркинсона (БП), болезнь Альцгеймера (БА) и сиропный мочевой синдром (СМС), среди прочих, характеризуются сложными и многофакторными этиологиями. Увеличивается количество данных, свидетельствующих о том, что разветвленные аминокислоты (РАК), регулируемые кишечной микробиотой, играют критическую роль в развитии расстройств центральной нервной системы (ЦНС). Этот обзор сосредоточен на потенциальной роли метаболизма разветвленных аминокислот в регуляции функции мозга и кишечной микробиоты. Сначала мы подводим итог современным представлениям о РАК, охватывающим их биохимический метаболизм, функции и системные метаболические механизмы. Затем мы углубляемся в механизмы, посредством которых кишечная микробиота регулирует метаболизм разветвленных аминокислот, а также ее механистические аспекты и недавние данные о ее влиянии на неврологические расстройства. Наконец, мы обсуждаем будущие направления исследований и вызовы, связанные с метаболизмом РАК в кишечнике как потенциальным средством лечения дисфункции мозга и пищеварительного тракта.

Микробиота человека включает в себя разнообразные микробные сообщества, обитающие в кишечнике, полости рта, коже, дыхательных путях и урогенитальной системе, каждое из которых уникально вносит вклад в физиологию и здоровье хозяина. Хотя микробиота кишечника была тщательно изучена в контексте развития мозга и поведения через ось микробиота-кишка-мозг, новые данные подчеркивают, что микробные экосистемы, не относящиеся к кишечнику, также формируют нейроиммунные процессы и неврологические исходы. Однако доказательства, поддерживающие взаимодействие микробиоты, не относящейся к кишечнику, с мозгом, остаются разрозненными и часто косвенными, а причинно-следственные связи в значительной степени не доказаны. Растущая биологическая правдоподобность предполагает, что микробиота полости рта, кожи, носа, дыхательных путей и урогенитальной системы влияет на здоровье мозга через иммунные сигналы, микробные метаболиты, целостность барьеров и даже прямые нейронные пути. Эти данные получены из комбинации наблюдательных и эпидемиологических исследований на людях, дополненных механистическими выводами из моделей на животных и инвитро-систем. Микробный дисбаланс в этих точках был связан с нейровоспалением, изменениями нейроразвития и нейродегенеративными заболеваниями, хотя механистические основы остаются ограниченными. Кроме того, взаимодействие между различными микробными нишами может усиливать или смягчать неврологические эффекты, что указывает на необходимость интегративных, мультисайтовых и мультиомических подходов. Критически анализируя данные из различных частей тела, этот мини-обзор подчеркивает концептуальные пробелы и необходимость выхода за пределы кишечного подхода к интегративным и мультисайтовым исследованиям коммуникации микробиоты и мозга.

Эффективная диагностика заболеваний мозга требует синергии паттернов подключения мозга и высокоуровневых семантических знаний. Однако существующие методы в значительной степени рассматривают семантику из крупных языковых моделей (LLMs) как вспомогательные признаки или руководство, что ограничивает их прямую роль в принятии решений и сужает стабильность и надежность классификации. Чтобы преодолеть это, мы предлагаем фреймворк семантически согласованной нейросети мозга, который активно интегрирует семантику, полученную от LLM, в процесс предсказания. В частности, семантика на уровне ROI сначала включается через глобальное самообращение для обогащения представлений узлов и предоставления контекста всего мозга. Затем строятся многомасштабные гиперграфы для явного моделирования функциональных подсетей и взаимодействий между несколькими ROI, что решает локальные ограничения традиционных ГНН и захватывает высокопорядковые зависимости. Наконец, механизм семантической согласованности на уровне принятия решений избирательно вводит текстовые вложения, специфичные для пациента, в графовые представления, позволяя семантике напрямую управлять предсказаниями без нарушения глубинной структуры сети. Эксперименты на публичных наборах данных сети мозга ABIDE и ADHD-200 демонстрируют состояние искусства, повышенную стабильность и улучшенную интерпретируемость, особенно в условиях небольших выборок.

Нейродегенеративные и психиатрические заболевания мозга демонстрируют значительную гетерогенность как в клинических, так и в нейропатологических проявлениях, что может отражать как различные, так и общие патогенетические механизмы. Наше понимание гетерогенности заболеваний мозга ограничено нехваткой глубоко фенотипированных многофункциональных групп доноров постмортем из банков мозга. Здесь мы интегрировали генотипические, клинические и нейропатологические данные от 2,553 доноров Нидерландского банка мозга, чтобы исследовать, как генетический риск способствует проявлению заболеваний. Специфические для заболевания полигенные оценочные баллы риска показали значительное обогащение генетического риска для различных заболеваний, что указывает на общие патогенетические механизмы за пределами диагностических границ. Доноры с фронтотемпоральной деградацией, имеющие повторные расширения C9orf72, показали повышенный полигенный риск для нескольких заболеваний, что указывает на то, что генетическая вариация может модифицировать выражение моногенного заболевания. Нейропсихиатрические симптомы были связаны с различными профилями полигенного риска, основанными на чертах личности, что подчеркивает зависимость генетических вкладов в клиническую гетерогенность от диагноза. В совокупности, наши результаты демонстрируют ценность этого уникального ресурса и выявляют динамическое взаимодействие генетического риска в различных заболеваниях мозга.

Несмотря на то, что правительства южноафриканских стран реализуют программы защиты детей, дети и молодежь, которые работают и/или живут на улице, остаются постоянной проблемой. В данном кросс-секционном исследовании, основанном на принципах Убунту и адаптивной калибровки, изучались социоэкологические факторы на уровне индивидуального, семейного и уличного контекста с целью разработки вмешательств по защите детей, связанных с Целью устойчивого развития ООН 1 (ЦУР). Бивариантный анализ 217 целенаправленно отобранных участников, живущих на улице и возрастом от 6 до 21 года в городах Намибии, показал, что ранняя юность (средний возраст 13,5 года) остается периодом высокого риска для перехода к уличной жизни. Мультивариантная логистическая регрессия показала, что большие шансы стать бездомным были связаны с тем, что участники не посещали школу, жили с братьями или расширенной семьей до вовлечения в уличную жизнь, покидали дом из-за пренебрежения, физического, сексуального или психологического насилия, либо из-за алкоголизма родителей, зарабатывали менее 100 намбийских долларов и пользовались услугами укрытий. Эти связи отражают адаптивную калибровку участников к психосоциальным стрессорам и экономическим реалиям городских условий, но находятся в противоречии с принципом Убунту о принадлежности и взаимозависимости. Результаты показывают, что бедность в семье является ключевым фактором, способствующим попаданию в уличную экономику, в то время как жестокое обращение и отчисление из школы разрывают связи с домом, подчеркивая необходимость проведения долгосрочных исследований, разработки стратегий предотвращения вовлечения на улицы и, в конечном итоге, достижения ЦУР-1.

Разные модели жизненного пути объясняют вариации алоста́тической нагрузки (АЛ) через модели накопления, чувствительных периодов, путей и социальной мобильности. Это исследование изучает, какие модели жизненного пути наиболее существенны для объяснения АЛ в поздние годы жизни. Использовались три волны продольного когортного исследования немецкой программы Heinz Nixdorf Recall, учитывающие 11 959 наблюдений 4 814 людей в возрасте от 45 до 75 лет на момент начала исследования. АЛ была получена на основе 13 биомаркеров, а социально-экономический статус (СЭС) измерялся через жизненный путь и текущий СЭС. Для проверки моделей чувствительного периода и путей применялись регрессионные модели с случайными эффектами. Взаимодействие между жизненным путем и текущим СЭС рассматривалось для проверки моделей накопления и социальной мобильности. Модель пути была протестирована с помощью медиционного моделирования с использованием подхода g-формулы. И жизненный путь, и текущий СЭС оказали значительное и отрицательное влияние на АЛ по всем моделям, при этом текущий СЭС показал более сильный эффект. Значительное положительное взаимодействие между двумя мерами СЭС поддерживает модели накопления и социальной мобильности. Медиционный анализ подтвердил модель пути, показав, что текущий СЭС значительно посредничал значительную часть (49,0-73,4%) эффекта СЭС жизненного пути на АЛ, в то время как оставшийся прямой эффект частично подтверждает модель чувствительного периода. Результаты указывают на то, что биологическая интеграция социально-экономических недостатков обусловлена одновременным действием нескольких механизмов жизненного пути. Наиболее убедительные эмпирические данные поддерживают модель пути, дополненную частичными данными для модели чувствительного периода и дополнительно уточненными процессами накопления и социальной мобильности.