|
|
Improving the diagnosis of first-episode schizophrenia from magnetic resonance imaging using machine learning
Mikoláš, Pavol ; Hájek, Tomáš (vedoucí práce) ; Syka, Josef (oponent) ; Hájek, Milan (oponent)
Úvod: Včasná diagnóza schizofrenie může omezit negativní dopad neléčené nemoci. Progresivní funkční a strukturální změny byly opakovaně detekovány metodami skupinové statistiky, avšak kvůli nízké senzitivitě a specificitě nenašly v klinické praxi dosud využití. Nové metody analýzy, jako například strojové učení, mají v kombinaci s neurozobrazovacími metodami v psychiatrii diagnostický potenciál. Provedli jsme klasifikaci pacientů s první epizodou schizofrenie a zdravých dobrovolníků založenou na neurozobrazovacích datech a srovnali možnosti jejího klinického využití s přístupy klasické skupinové statistiky. Metody: V prvním kroku jsme provedli analýzu klasického fMRI experimentu v blokovém designu s využitím ''self-agency'' paradigmatu (SA) pomocí klasické skupinové statistiky. Následně jsme klasifikovali pacienty s FES a zdravé dobrovolníky pomocí linear support vector machine (SVM) z dat klidové funkční konektivity (rsFC) a frakční anizotropie (FA) pomocí strojového učení na souborech 63/63 (rsFC) a 77/77 (FA) pacientů/zdravých dobrovolníků, kteří byli jednotlivě matchováni podle věku a pohlaví. Výsledky: U FES jsme detekovali nižší aktivaci během SA prožitku v centrálních mediálních strukturách (CMS). SVM byl schopen rozlišit pacienty od zdravých dobrovolníků s přesností 73.0% (p=0.001) (rsFC) a...
|
|
|
Role of Islet1, BDNF and nanoparticles in development, function and regeneration of the auditory system
Chumak, Tetyana ; Syka, Josef (vedoucí práce) ; Druga, Rastislav (oponent) ; Maršálek, Petr (oponent)
Podmínkou úspěšného vývoje regenerační terapie ztráty sluchu je detailní znalost funkce jednotlivých genů a faktorů uplatňujících se během vývoje sluchového systému. Mezi faktory důležité pro vyvolání procesů regenerace ve vnitřním uchu patří transkripční faktor Islet1 a mozkový neurotrofní faktor BDNF. V předkládané dizertační práci je studována role obou faktorů ve vývoji a funkci sluchového systému a také možnosti využití nanočástic jako možného bezpečného prostředku pro jejich cílené doručení do kochley. U embryí transgenních myší se zvýšenou expresí Islet1 (s Pax2 promotorem) bylo pozorováno větší kochleovestibulární ganglium a indukoval se zrychlený růst a větvení nervových vláken u embryí. Funkční testy měření kmenových potenciálů a otoakustických emisí ukázaly, že u mladých transgenních myší byla sluchová funkce na úrovni kontrolních myší, ale byl pozorován brzký nástup sluchové ztráty způsobené stárnutím. Tato sluchová ztráta souvisela s degenerací zakončení eferentních kochleárních vláken mediálního olivokochleárního systému, která byla způsobena misexpresí Islet1 v zadním mozku. Tyto výsledky poprvé ukázaly, že poškození mediálního olivokochleárního systému může urychlit vznik sluchové ztráty během stárnutí bez ztráty vnějších vláskových buněk. Úloha BDNF ve sluchovém systému byla studována na...
|
|
|
Improving the diagnosis of first-episode schizophrenia from magnetic resonance imaging using machine learning
Mikoláš, Pavol ; Hájek, Tomáš (vedoucí práce) ; Syka, Josef (oponent) ; Hájek, Milan (oponent)
Úvod: Včasná diagnóza schizofrenie může omezit negativní dopad neléčené nemoci. Progresivní funkční a strukturální změny byly opakovaně detekovány metodami skupinové statistiky, avšak kvůli nízké senzitivitě a specificitě nenašly v klinické praxi dosud využití. Nové metody analýzy, jako například strojové učení, mají v kombinaci s neurozobrazovacími metodami v psychiatrii diagnostický potenciál. Provedli jsme klasifikaci pacientů s první epizodou schizofrenie a zdravých dobrovolníků založenou na neurozobrazovacích datech a srovnali možnosti jejího klinického využití s přístupy klasické skupinové statistiky. Metody: V prvním kroku jsme provedli analýzu klasického fMRI experimentu v blokovém designu s využitím ''self-agency'' paradigmatu (SA) pomocí klasické skupinové statistiky. Následně jsme klasifikovali pacienty s FES a zdravé dobrovolníky pomocí linear support vector machine (SVM) z dat klidové funkční konektivity (rsFC) a frakční anizotropie (FA) pomocí strojového učení na souborech 63/63 (rsFC) a 77/77 (FA) pacientů/zdravých dobrovolníků, kteří byli jednotlivě matchováni podle věku a pohlaví. Výsledky: U FES jsme detekovali nižší aktivaci během SA prožitku v centrálních mediálních strukturách (CMS). SVM byl schopen rozlišit pacienty od zdravých dobrovolníků s přesností 73.0% (p=0.001) (rsFC) a...
|
|
| |
|
| |
|
|
Role of Islet1, BDNF and nanoparticles in development, function and regeneration of the auditory system
Chumak, Tetyana ; Syka, Josef (vedoucí práce) ; Druga, Rastislav (oponent) ; Maršálek, Petr (oponent)
Podmínkou úspěšného vývoje regenerační terapie ztráty sluchu je detailní znalost funkce jednotlivých genů a faktorů uplatňujících se během vývoje sluchového systému. Mezi faktory důležité pro vyvolání procesů regenerace ve vnitřním uchu patří transkripční faktor Islet1 a mozkový neurotrofní faktor BDNF. V předkládané dizertační práci je studována role obou faktorů ve vývoji a funkci sluchového systému a také možnosti využití nanočástic jako možného bezpečného prostředku pro jejich cílené doručení do kochley. U embryí transgenních myší se zvýšenou expresí Islet1 (s Pax2 promotorem) bylo pozorováno větší kochleovestibulární ganglium a indukoval se zrychlený růst a větvení nervových vláken u embryí. Funkční testy měření kmenových potenciálů a otoakustických emisí ukázaly, že u mladých transgenních myší byla sluchová funkce na úrovni kontrolních myší, ale byl pozorován brzký nástup sluchové ztráty způsobené stárnutím. Tato sluchová ztráta souvisela s degenerací zakončení eferentních kochleárních vláken mediálního olivokochleárního systému, která byla způsobena misexpresí Islet1 v zadním mozku. Tyto výsledky poprvé ukázaly, že poškození mediálního olivokochleárního systému může urychlit vznik sluchové ztráty během stárnutí bez ztráty vnějších vláskových buněk. Úloha BDNF ve sluchovém systému byla studována na...
|
|
|
Volumetrie a lateralita struktur CNS v experimentu na zvířeti a u člověka (ve zdraví a nemoci)
Mrzílková, Jana ; Zach, Petr (vedoucí práce) ; Syka, Josef (oponent) ; Novotný, Jiří (oponent)
Práce sestává z části provedené na laboratorním potkanovi a z části provedené na snímcích z magnetické rezonance a autoptické tkáni CNS u pacientů s Alzheimerovou nemocí a skupiny kontrol. V prvé části jsme sledovali volumetricky i dalšími stereologickými postupy morfologické, pravo-levé asymetrie struktur CNS, hrubé známky neurodegenerace a změny počtu neuronů a reakci chuťové averze (hipokampus, prefrontální kůra, nucleus parabrachialis a amygdalární komplex). Měření probíhalo v normě a za chronického stresu (který je jednou z možných příčin rozvoje Alzheimerovy nemoci) vyvolaného podáváním kortikosteronu. Zjistili jsme, že postižení je stranově specifické (vpravo) a je vázáno spíše na subcelulární změny, než na snížení absolutního počtu neuronů. V druhé části jsme pak sledovali změny šedé hmoty CNS (automatickou segmentací i manuálně) a změny bílé hmoty CNS (traktografie) u pacientů s Alzheimerovou nemocí a u kontrol na magnetické rezonanci. Na autoptické tkáni jsme sledovali jak morfologické, stranově symetrické změny u planum temporale, tak neurohistologické změny v jeho III. vrstvě neuronů. Zjistili jsme, že zmenšení objemu hipokampu není doprovázeno zmenšením objemu mozečku nebo pontu a že reorientace snímků není nutná pro stereologii. Dále jsme zjistili možnost využití III. vrstvy planum temporale...
|
|
|
Organizace sluchové kůry mozku a změny ve sluchovém systému u presbyakuze.
Profant, Oliver ; Syka, Josef (vedoucí práce) ; Vymazal, Josef (oponent) ; Chrobok, Viktor (oponent)
1. Abstrakt Cílem předkládané dizertační práce bylo objasnění vybraných parametrů struktury a funkce neuronů z různých oblastí sluchové kůry u laboratorního potkana a dále identifikace změn inhibičního systému (GAD 65 a 67) v centrální části sluchového systému ve stáří. Na základě výsledků ze zvířecích experimentů jsem se následně zaměřil na změny v oblasti lidské sluchové kůry a sluchové dráhy spojené se stárnutím, které byly sledovány pomocí různých zobrazovacích metod MR (spektroskopie, morfometrie, difuzní tenzorové zobrazování a funkční MR). Zjistili jsme, že nejvýznamnějším parametrem neuronů sluchové kůry potkana je přítomnost hyperpolarizací aktivovaných kationtových proudů, která významně ovlivňuje funkční vlastnosti neuronů. Jednotlivá sluchová pole a vrstvy sluchové kůry (AC) se odlišují díky funkčním vlastnostem svých neuronů, přičemž v celkové organizaci sluchové kůry a jejích jednotlivých oblastí hraje klíčovou roli tonotopie. Stárnutí sluchového systému u lidí negativně postihuje schopnost rozumění řeči, která je založena na zpracování časových parametrů zvuků. U zvířat jsme zjistili pokles hladin enzymů GAD65 a 67 (katalyzují syntézu inhibičního neurotransmiteru GABA) v centrálních částech sluchového systému. Právě inhibice je důležitá pro přesné kódování časových charakteristik zvuku. Na...
|
|
|
Hudební fyziologie, ergonomie a fyzioterapie v podpoře zdraví, prevenci a terapii profesionálních postižení pohybového aparátu hudebníků a jejich využití v hudební pedagogice
Vencel, Miroslav ; Tichá, Alena (vedoucí práce) ; Tichá, Libuše (oponent) ; Syka, Josef (oponent)
Práce se snaží o přiblížení aktuálního stavu poznání a výzkumu v oboru hudební fyziologie. Poznatky z hudební fyziologie, ergonomie, medicíny, fyzioterapie a neurověd jsou představeny v kontextu možností jejich využití v pedagogické praxi s cílem prevence a terapie specifických onemocnění pohybového aparátu hudebníků. Za důležité preventivní opatření považujeme budování zdravých pohybových návyků. Za tímto účelem je vyvíjena metodika kompenzačních cvičení, která byla ověřovaná ve výzkumné části práce. Potvrdila se očekávání pozitivního vlivu terapeutických cvičení podle principů vývojové kineziologie a jógy na stav pohybového aparátu hudebníků. V didaktické části představujeme vzdělávací programy, jejichž cílem je větší informovanost studentů i pedagogů a nácvik autoterapeutického využití kompenzačních cvičení. KLÍČOVÁ SLOVA: Hudební fyziologie, hudební medicína, prevence a terapie profesionálních problémů pohybového aparátu hudebníků, hudební ergonomie, neurovědy, kompenzační cvičení a reedukace pohybových stereotypů, metodika profesionální hudební výchovy
|
|
|
Prostorová kognice u potkanů: zpracování informace o pozici vzdálených objektů
Levčík, David ; Klement, Daniel (vedoucí práce) ; Syka, Josef (oponent) ; Hort, Jakub (oponent)
Prostorové chování je široce studováno pro pochopení kognitivních funkcí a objasnění jejich neurofyziologického substrátu. Hipokampus hraje klíčovou roli v mnoha prostorových úlohách. Stále není jasné, zda je funkční hipokampus nutný pro rozeznávání pozice vzdálených objektů umístěných v nepřístupném prostoru. Abychom odpověděli na tuto otázku, vyvinuli jsme nový operantní test, ve kterém potkani rozeznávají pozici objektu umístěného v nepřístupném prostoru. Roli dorzálního hipokampu v této úloze jsme studovali pomocí zablokování jeho aktivity muscimolem. Naše výsledky ukázaly, že intaktní potkani používají dorzální hipokampus pro rozeznávání pozice vzdálených objektů umístěných v nepřístupných částech prostředí. Navíc jsme prokázali, že kognitivní výkonnost v této úloze není ovlivněná změnou motorické aktivity způsobenou aplikací prazosinu. Klíčová slova: prostorová kognice, operantní podmiňování, hipokampus, muscimol, prazosin
|
host ::
RSS.