Англійська
Як грід-обчислення допомагають розуміти вплив військових дій на мозок солдатів.
Ветерани, що повертаються з дійсної військової служби, мають багато проблем при повторному адаптуванні до цивільного життя. Для деяких існують придбані проблеми "військового стресу", який впливає на їх пам'ять, тривалість концентрації уваги та інші пізнавальні функції. Але як? І як довго?
Нейробіолог Гідо ван Віндж і колеги з Academic Medical Centre (AMC) в Амстердамі контролювали групу солдатів до їх першої участі в Афганістані і до 18 місяців після їх повернення до цивільного життя. Ідея полягала в тому, щоб подивитися, як військовий стрес впливає на різні області мозку, що підтримують пізнавальні функції, такі як пам'ять і увагу.
Команда використовувала підтримуючий грід обчислення науковий портал e-bioinfra, щоб обробити і проаналізувати 118 сканувань головного мозку 33 солдатів і 26 цивільних осіб, що використовуються в якості контролю. Завдяки дружньому для користувача інтерфейсу і обчислювальній потужності грід, робоче навантаження з кількох тижнів була стиснуто до двох днів.
Висновки, опубліковані в Збірнику Національної академії наук, показують, що військовий стрес погіршує пізнання, впливаючи на середній мозок і його зв'язок з префронтальної корою головного мозку, і хоча це в цілому оборотно, але може вплинути на майбутні соціальні та пізнавальні функції.
Troops deployed to the Kunar province, Afghanistan in September 2010.
Photo by Staff Sgt. Gary A. Witte. Source: wikicommons
Контроль військ.
Важке напруження в районах бойових дій може призвести до тривалих проблем у солдатіву. Діагноз "військового неврозу", що використовується з часу Першої світової війни, виконав довгий шлях, і посттравматичний стресовий розлад тепер розпізнано як головна проблема , що мають соціальні імплікації. Але навіть ті кому вдалося уникнути травму повідомляють про втрату пам'яті і зменшення уваги. Гідо ван Віндж і його колеги з Academic Medical Centre (AMC) в Амстердамі хотіли знати, як стресс впливає на ті області мозку, які підтримують пізнавальні функціїу. Щоб зробити це, вони протестували 33 солдата, перш ніж вони були послані в Афганістану. Мізки волонтерів були відскановані за допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії (fMRI) і дифузійної тензорної візуалізації (DTI)у. Також солдатів протестували пізнавальну пам'ять і тести на увагу, відповівши на анкетні питання, щоб оцінити психологічний стан. В якості контролю були відскановані і протестовані 26 людей, що не були в бойових умовах. У той час, в Афганістані солдатів включили в місію НАТО і вони брали участь у військових ситуаціях під ворожим вогнем і ризиків підриву на саморобних вибухових пристроях. Тести були повторені незабаром після їх повернення до мирного життя і 18 місяців по тому. Всього, у Гідо і його колег було 118 сканувань для аналізу, який займає приблизно 240 годин обчислювального часу. Це не багато, але "логістика організації такої кількості даних і їх обробки є складною при використанні звичайного комп'ютера", сказав він. Щоб спростити, Гідо використовував портал e-bioinfra для доступу до голландської наукової грід інфраструктри SURFSARA's та аналізу сканувань DTI програмним забезпеченням, розробленим групою AMC's e-Bioscience на чолі з Silvia Olabarriaga .. "Група Сільвії створила неймовірно зручний для користувача інтерфейс, щоб виконати найважчі дослідження декількома клацаннями мишею, щоб завантажити дані і виконати аналіз", говорить Гідо. "І завдяки потужності грід обчислень аналіз, що вимагає зазвичай кілька тижнів було проведено за вихідні".
Довго і короткострокові наслідки
Психологічна оцінка визначила, що бойове напруження заважає здатності солдатів до тривалої уваги незабаром після їх повернення з Афганістану. fMRI сканування їх мізків під час тесту пам'яті показали, що цей ефект був викликаний функціональними змінами в середньому мозку. Аналіз зображень DTI показав, що вони супроводжувалися також структурними змінами. У кінцевому рахунку у солдатів повернулися показники до свого базового значення увагу, що говорить про оборотності впливу напруги на функції і структуру середнього мозку. Дослідники також знайшли довгострокові зміни в способі, яким середній мозок зв'язується з предфронтальной корою головного мозку. "Зв'язок Середній мозок-предфронтальной кора головного мозку є показником комунікацій між цими відділами головного мозку", пояснює Гідо. "Як відомо, це важливо для підтримки інформації в оперативній пам'яті, для її оцінки і маніпулювання, щоб прийняти відповідні рішення". Дослідження, опубліковане в Збірнику Національної академії наук, показує, що хоча вплив на увагу зворотній, бойове напруження ставить під загрозу зв'язок між середнім мозком і предфронтальной корою головного мозку. Це показує на вразливість солдатів до стресу і як наслідок може вплинути на майбутні соціальні та пізнавальні функції.
