Magnetic resonance-guided focused ultrasound (MRgFUS) is an emerging new technology with considerable potential to treat various neurological diseases. With refinement of ultrasound transducer technology and integration with magnetic resonance imaging guidance, transcranial sonication of precise cerebral targets has become a therapeutic option. Intensity is a key determinant of ultrasound effects. High-intensity focused ultrasound can produce targeted lesions via thermal ablation of tissue. MRgFUS-mediated stereotactic ablation is non-invasive, incision-free, and confers immediate therapeutic effects. Since the US Food and Drug Administration approval of MRgFUS in 2016 for unilateral thalamotomy in medication-refractory essential tremor, studies on novel indications such as Parkinson's disease, psychiatric disease, and brain tumors are underway. MRgFUS is also used in the context of blood-brain barrier (BBB) opening at low intensities, in combination with intravenously-administered microbubbles. Preclinical studies show that MRgFUS-mediated BBB opening safely enhances the delivery of targeted chemotherapeutic agents to the brain and improves tumor control as well as survival. In addition, BBB opening has been shown to activate the innate immune system in animal models of Alzheimer's disease. Amyloid plaque clearance and promotion of neurogenesis in these studies suggest that MRgFUS-mediated BBB opening may be a new paradigm for neurodegenerative disease treatment in the future. Here, we review the current status of preclinical and clinical trials of MRgFUS-mediated thermal ablation and BBB opening, described their mechanisms of action, and discuss future prospects.
International Journal of Computer Science & Network Security
/
v.23
no.2
/
pp.47-54
/
2023
This article reviews recent advances and perspectives in neuroscience related to consciousness, cognition, and neural networks in the brain. The neural mechanisms underlying cognitive processes, such as perception, attention, memory, and decision-making, are explored. The article also examines how these processes give rise to our experience of consciousness. The implications of these findings for our understanding of the brain and its functions are presented, as well as potential applications of this knowledge in fields such as medicine, psychology, and artificial intelligence. Additionally, the article explores the concept of a quantum viewpoint concerning consciousness, cognition, and creativity and how incorporating DNA as a key element could reconcile classical and quantum perspectives on human behaviour, consciousness, and cognition, as explained by genomic psychological theory. Furthermore, the article explains how the human brain processes external stimuli through the sensory nervous system and how it can be simulated using an artificial neural network (ANN) consisting of one input layer, multiple hidden layers, and an output layer. The law of learning is also discussed, explaining how ANNs work and how the modification of weight values affects the output and input values. The article concludes with a discussion of future research directions in this field, highlighting the potential for further discoveries and advancements in our understanding of the brain and its functions.
Dexmedetomidine displays multiple mechanisms of neuroprotection in ameliorating ischemic brain injury. In this study, we explored the beneficial effects of dexmedetomidine on blood-brain barrier (BBB) integrity and neuroinflammation in cerebral ischemia/reperfusion injury. Sprague-Dawley rats were subjected to middle cerebral artery occlusion (MCAO) for 1.5 h and reperfusion for 24 h to establish a rat model of cerebral ischemia/reperfusion injury. Dexmedetomidine (9 ㎍/kg) was administered to rats 30 min after MCAO through intravenous injection, and SB203580 (a p38 MAPK inhibitor, 200 ㎍/kg) was injected intraperitoneally 30 min before MCAO. Brain damages were evaluated by 2,3,5-triphenyltetrazolium chloride staining, hematoxylin-eosin staining, Nissl staining, and brain water content assessment. BBB permeability was examined by Evans blue staining. Expression levels of claudin-5, zonula occludens-1, occludin, and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) as well as M1/M2 phenotypes-associated markers were assessed using immunofluorescence, RT-qPCR, Western blotting, and gelatin zymography. Enzyme-linked immunosorbent assay was used to examine inflammatory cytokine levels. We found that dexmedetomidine or SB203580 attenuated infarct volume, brain edema, BBB permeability, and neuroinflammation, and promoted M2 microglial polarization after cerebral ischemia/reperfusion injury. Increased MMP-9 activity by ischemia/reperfusion injury was inhibited by dexmedetomidine or SB203580. Dexmedetomidine inhibited the activation of the ERK, JNK, and p38 MAPK pathways. Moreover, activation of JNK or p38 MAPK reversed the protective effects of dexmedetomidine against ischemic brain injury. Overall, dexmedetomidine ameliorated brain injury by alleviating BBB permeability and promoting M2 polarization in experimental cerebral ischemia/reperfusion injury model by inhibiting the activation of JNK and p38 MAPK pathways.
Sodium fluoride (NaF) has been shown to be cytotoxic and elicit inflammatory response in human. However, the cellular mechanisms underlying NaF-induced cytotoxicity in periodontal tissues have not yet been elucidated. This study is aimed to investigate the mechanisms of NaF-induced apoptosis in human gingival fibroblast (HGF). NaF decreased the cell viability of HGF in a dose- and time-dependent manner. NaF gave rise to apoptotic morphological changes including cell shrinkage, chromatin condensation, and DNA fragmentation. However, NaF did not affect the production of ROS. In addition, NaF augumented cytochrome c release from mitochondria into the cytosol, and enhanced caspase -9 and -3 activities., cleavage (85 kDa fragments) of poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) and upregulation of voltage-dependent anion channel (VDAC) 1. These results demonstrated that NaF-induced apoptosis in HGF may be mediated with mitochondria. Furthermore, NaF elevated caspase-8 activity and upregulated Fas-ligand (Fas-L), suggesting involvement of death receptor mediated pathway in NaF-induced apoptosis. Expression of Bcl-2, an anti-apoptotic Bcl-2 family, was downregulated, whereas expression of Bax, a pro-apoptotic Bcl-2 family, was not affected in NaF-treated HGF. These results suggest that NaF induces apoptosis in HGF through both mitochondria- and death receptor-mediated pathway mediated by Bcl-2 family.
Gastric cancer is one of the most common cancers in the world. Animal models have been used to elucidate the details of the molecular mechanisms of various cancers. However, most inbred strains of mice have resistance to gastric carcinogenesis. Helicobacter infection and carcinogen treatment have been used to establish mouse models that exhibit phenotypes similar to those of human gastric cancer. A large number of transgenic and knockout mouse models of gastric cancer have been developed using genetic engineering. A combination of carcinogens and gene manipulation has been applied to facilitate development of advanced gastric cancer; however, it is rare for mouse models of gastric cancer to show aggressive, metastatic phenotypes required for preclinical studies. Here, we review current mouse models of gastric carcinogenesis and provide our perspectives on future developments in this field.
Diffuse intrinsic pontine glioma (DIPG) is a deadly paediatric brain cancer. Transient response to radiation, ineffective chemotherapeutic agents and aggressive biology result in rapid progression of symptoms and a dismal prognosis. Increased availability of tumour tissue has enabled the identification of histone gene aberrations, genetic driver mutations and methylation changes, which have resulted in molecular and phenotypic subgrouping. However, many of the underlying mechanisms of DIPG oncogenesis remain unexplained. It is hoped that more representative in vitro and preclinical models-using both xenografted material and genetically engineered mice-will enable the development of novel chemotherapeutic agents and strategies for targeted drug delivery. This review provides a clinical overview of DIPG, the barriers to progress in developing effective treatment, updates on drug development and preclinical models, and an introduction to new technologies aimed at enhancing drug delivery.
The immature neonatal brain is susceptible to the development of seizures. Seizures occur in 1% to 5% of infants during the neonatal period. Neonatal seizures are most commonly associated with serious acute illnesses, such as hypoxic-ischemic encephalopathy, birth trauma, metabolic disturbances, or infections. Thus, newborn infants with seizures are at risk for neonatal death and survivors are at risk for neurologic impairment, developmental delay, and subsequent epilepsy. Experimental data have also raised concerns about the potential adverse effects of the currently used anticonvulsants in neonates on brain development. Therefore, in the management of neonatal seizures, confirmatory diagnosis and optimal, but shorter, duration of anticonvulsant therapy is essential. Nevertheless, there has been substantial progress in understanding the developmental mechanisms that influence seizure generation and responsiveness to anticonvulsants. The currently used therapies have limited efficacy and the treatment of neonatal seizures has not significantly changed in the past several decades, This review includes an overview of current approaches to the treatment of neonatal seizures.
Contemporary studies illustrate that peripheral injuries activate glial components of the peripheral and central cellular circuitry. The subsequent release of glial stressors or activating signals contributes to neuropathic pain and neuroinflammation. Recent studies document the importance of glia in the development and persistence of neuropathic pain and neuroinflammation as a connecting link, thereby focusing attention on the glial pathology as the general underlying factor in essentially all age-related neurodegenerative diseases. There is wide agreement that excessive glial activation is a key process in nervous system disorders involving the release of strong pro-inflammatory cytokines, which can trigger worsening of multiple disease states. This review will briefly discuss the recent findings that have shed light on the molecular and cellular mechanisms of glia as a connecting link between neuropathic pain and neuroinflammation.
MicroRNAs are non-coding short (~23 nucleotides) RNAs that mediate post-transcriptional regulation through sequence-specific gene silencing. The role of miRNAs in neuronal development, synapse formation and synaptic plasticity has been highlighted. However, the role of neuronal activity on miRNA regulation has been less focused. Neuronal activity-dependent regulation of miRNA may finetune gene expression in response to synaptic plasticity and memory formation. Here, we provide an overview of miRNA regulation by neuronal activity including high-throughput screening studies. We also discuss the possible molecular mechanisms of activity-dependent induction and turnover of miRNAs.
The modification of proteins by reversible phosphorylation is a key mechanism in the regulation of various physiological functions. Abnormal protein kinase or phosphatase activity can cause disease by altering the phosphorylation of critical proteins in normal cellular and disease processes. Alzheimer' disease (AD), typically occurring in the elderly, is an irreversible, progressive brain disorder characterized by memory loss and cognitive decline. Accumulating evidence suggests that protein kinase and phosphatase activity are altered in the brain tissue of AD patients. Tau is a highly recognized phosphoprotein that undergoes hyperphosphorylation to form neurofibrillary tangles, a neuropathlogical hallmark with amyloid plaques in AD brains. This study is a brief overview of the altered protein phosphorylation pathways found in AD. Understanding the molecular mechanisms by which the activities of protein kinases and phosphatases are altered as well as the phosphorylation events in AD can potentially reveal novel insights into the role aberrant phosphorylation plays in the pathogenesis of AD, providing support for protein phosphorylation as a potential treatment strategy for AD.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.