إشارة المخ الخفية: اكتشاف مبكر لمرض الزهايمر

تقدم الأبحاث الحديثة من جامعة براون أملًا جديدًا في الكشف المبكر عن مرض الزهايمر من خلال تحليل النشاط الكهربائي في الدماغ.

إشارة المخ الخفية قد تكشف عن مرض الزهايمر قبل وقت طويل من التشخيص

باستخدام أداة تحليل مصممة خصيصًا، حدد العلماء في جامعة براون مؤشرًا حيويًا قائمًا على الدماغ قد يساعد في التنبؤ بما إذا كان الضعف الإدراكي المعتدل سيتطور إلى مرض الزهايمر. يركز هذا النهج على قياس النشاط الكهربائي الذي تنتجه الخلايا العصبية، مما يوفر طريقة جديدة لاكتشاف العلامات المبكرة للمرض مباشرة في الدماغ.

وقالت ستيفاني جونز، أستاذة علم الأعصاب التابعة لمعهد براون كارني لعلوم الدماغ والتي شاركت في قيادة البحث: “لقد اكتشفنا نمطًا في الإشارات الكهربائية لنشاط الدماغ يتنبأ بالمرضى الأكثر عرضة للإصابة بالمرض في غضون عامين ونصف”. “إن القدرة على مراقبة علامة مبكرة جديدة لتطور مرض الزهايمر في الدماغ بشكل غير جراحي لأول مرة هي خطوة مثيرة للغاية.”

ونشرت النتائج في مجلة التصوير علم الأعصاب.

تتبع نشاط الدماغ لدى الأشخاص الذين يعانون من ضعف إدراكي خفيف

وبالتعاون مع باحثين في جامعة كومبلوتنسي بمدريد في إسبانيا، قام الفريق بدراسة تسجيلات نشاط الدماغ لدى 85 شخصًا تم تشخيص إصابتهم بضعف إدراكي خفيف. وتابع الباحثون هؤلاء المشاركين لعدة سنوات لمعرفة كيف تغيرت ظروفهم مع مرور الوقت.

وتم تسجيل نشاط الدماغ باستخدام تخطيط الدماغ المغناطيسي، أو MEG، وهي طريقة غير جراحية تلتقط الإشارات الكهربائية من الدماغ. أثناء التسجيلات، كان المشاركون يستريحون بهدوء وأعينهم مغلقة.

طريقة جديدة لرؤية الإشارات العصبية

غالبًا ما تعتمد الأساليب التقليدية لتحليل بيانات MEG على متوسط ​​الإشارات، مما قد يؤدي إلى تشويش تفاصيل مهمة حول كيفية تصرف الخلايا العصبية الفردية. وللتغلب على هذا القيد، طورت جونز وزملاؤها في جامعة براون طريقة حسابية تُعرف باسم “صندوق أدوات الأحداث الطيفية”.

تقوم هذه الأداة بتقسيم نشاط الدماغ إلى أحداث متميزة، وتكشف عن وقت حدوث الإشارات، وعدد مرات ظهورها، ومدة استمرارها، ومدى قوتها. لقد اكتسبت مجموعة أدوات الأحداث الطيفية اعتماداً واسع النطاق وتم الاستشهاد بها في أكثر من 300 دراسة أكاديمية.

إشارات الدماغ المتعلقة بالذاكرة تكشف عن الاختلافات الرئيسية

وباستخدام هذه الأداة، ركز الباحثون على نشاط الدماغ في نطاق تردد بيتا، والذي تم ربطه بعمليات الذاكرة وله أهمية خاصة في أبحاث مرض الزهايمر، وفقًا لجونز. وقارنوا أنماط نشاط بيتا لدى الأشخاص الذين يعانون من ضعف إدراكي معتدل والذين أصيبوا فيما بعد بمرض الزهايمر مع أولئك الذين لم يصابوا به.

ظهرت اختلافات واضحة. أظهر المشاركون الذين أصيبوا بمرض الزهايمر في غضون عامين ونصف تغيرات ملحوظة في نشاط بيتا لديهم مقارنة بأولئك الذين ظلت حالتهم مستقرة.

وقالت دانيلينا شباكيفسكا، المؤلفة الأولى للدراسة ومقرها مدريد: “قبل عامين ونصف من تشخيص مرض الزهايمر، كان المرضى ينتجون أحداث بيتا بمعدل أقل، وأقصر في المدة وبقوة أضعف”. “على حد علمنا، هذه هي المرة الأولى التي ينظر فيها العلماء إلى أحداث بيتا فيما يتعلق بمرض الزهايمر.”

لماذا تعتبر المؤشرات الحيوية المعتمدة على الدماغ مهمة؟

يمكن للمؤشرات الحيوية الحالية الموجودة في السائل الشوكي أو الدم اكتشاف لويحات بيتا أميلويد وتشابكات تاو، وهي بروتينات تتراكم في الدماغ ويعتقد أنها تسبب أعراض الزهايمر. ومع ذلك، فإن هذه العلامات لا تظهر بشكل مباشر كيفية استجابة خلايا الدماغ لهذا الضرر.

وقال ديفيد تشو، باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر جونز في براون والذي سيقود المرحلة التالية من البحث، إن العلامة الحيوية المستندة إلى نشاط الدماغ بحد ذاتها تقدم نظرة أكثر مباشرة على كيفية عمل الخلايا العصبية تحت هذا الضغط.

نحو تشخيص مبكر وعلاجات أفضل

يعتقد جونز أن مجموعة أدوات الأحداث الطيفية يمكن أن تساعد الأطباء في النهاية على تحديد مرض الزهايمر في وقت مبكر، قبل حدوث تدهور إدراكي كبير.

وقال جونز: “الإشارة التي اكتشفناها يمكن أن تساعد في الكشف المبكر”. “بمجرد تكرار نتائجنا، يمكن للأطباء استخدام مجموعة أدواتنا للتشخيص المبكر وكذلك للتحقق مما إذا كانت تدخلاتهم فعالة.”

ينتقل الفريق الآن إلى مرحلة جديدة من المشروع، بدعم من جائزة زيمرمان للابتكار في علوم الدماغ من معهد كارني.

وقال جونز: “الآن بعد أن اكتشفنا ميزات الحدث التجريبي التي تتنبأ بتطور مرض الزهايمر، فإن خطوتنا التالية هي دراسة آليات التوليد باستخدام أدوات النمذجة العصبية الحسابية”. “إذا تمكنا من إعادة إنشاء ما يحدث من خطأ في الدماغ لتوليد تلك الإشارة، فيمكننا العمل مع المتعاونين معنا لاختبار العلاجات التي قد تكون قادرة على تصحيح المشكلة.”

تم تمويل البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة، بما في ذلك مبادرة أبحاث الدماغ من خلال مبادرة تطوير التقنيات العصبية المبتكرة (BRAIN)، إلى جانب دعم من وكالات التمويل في إسبانيا.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily

تستمر الأبحاث في هذا المجال، مما يفتح آفاقًا جديدة لتحسين طرق التشخيص والعلاج لمرض الزهايمر.