إشارات دماغية واضحة لمرض الفصام والاضطراب ثنائي القطب

تقدم الأبحاث الجديدة في مجال الطب النفسي رؤى جديدة حول كيفية تأثير الفصام والاضطراب ثنائي القطب على النشاط الكهربائي في الدماغ. هذه النتائج قد تحدث ثورة في طرق التشخيص والعلاج.

أدمغة بحجم حبة البازلاء تكشف عن إشارات دماغية لمرض الفصام والاضطراب ثنائي القطب

نجح الباحثون في تنمية أدمغة بحجم حبة البازلاء في المختبر، مما يقدم نظرة غير مسبوقة على كيفية تصرف الخلايا العصبية بشكل مختلف في الفصام والاضطراب ثنائي القطب. تؤثر هذه الحالات النفسية على ملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم، ومع ذلك يظل من الصعب تشخيصها لأن العلماء لم يفهموا بشكل كامل أسبابها الجزيئية الأساسية.

يمكن أن تساعد النتائج الأطباء في النهاية على تقليل الأخطاء في تشخيص وعلاج اضطرابات الصحة العقلية. اليوم، يتم تحديد العديد من الحالات النفسية من خلال الحكم السريري وحده ويتم علاجها باستخدام نهج التجربة والخطأ في العلاج.

وقد نشر البحث في المجلة APL الهندسة الحيوية.

لماذا يصعب تشخيص الفصام والاضطراب ثنائي القطب

وقالت آني كاثوريا، مهندسة الطب الحيوي بجامعة جونز هوبكنز التي قادت الدراسة: “من الصعب للغاية تشخيص الفصام والاضطراب ثنائي القطب لأنه لا يوجد جزء معين من الدماغ يتعطل. لا توجد إنزيمات محددة تعمل كما هو الحال في مرض باركنسون، وهو مرض عصبي آخر يمكن للأطباء تشخيصه وعلاجه على أساس مستويات الدوبامين على الرغم من أنه لا يزال لا يوجد علاج مناسب له”. “أملنا هو أنه في المستقبل لا يمكننا فقط تأكيد إصابة المريض بالفصام أو الاضطراب ثنائي القطب من خلال العضيات الدماغية، ولكن يمكننا أيضًا البدء في اختبار الأدوية على العضيات لمعرفة تركيزات الأدوية التي قد تساعدهم في الوصول إلى حالة صحية.”

كيف قام العلماء ببناء ودراسة عضويات الدماغ

لإجراء الدراسة، قام فريق كاثوريا بإنشاء عضويات دماغية، وهي نسخ مبسطة من الأعضاء البشرية الحقيقية. بدأوا بتحويل خلايا الدم والجلد من مرضى الفصام والاضطراب ثنائي القطب ومن الأفراد الأصحاء إلى خلايا جذعية قادرة على التطور إلى أنسجة تشبه الدماغ.

ثم استخدم الفريق أدوات التعلم الآلي لتحليل النشاط الكهربائي للخلايا داخل هذه الأدمغة الصغيرة. في الدماغ البشري، تتواصل الخلايا العصبية عن طريق إرسال إشارات كهربائية قصيرة لبعضها البعض، وركز الباحثون على تحديد الأنماط في هذا النشاط المرتبط بوظيفة الدماغ الصحية وغير الصحية.

المؤشرات الحيوية الكهربائية تحدد المرض العقلي

ووجد العلماء أن السمات المحددة للسلوك الكهربائي للعضيات كانت بمثابة مؤشرات حيوية لمرض انفصام الشخصية والاضطراب ثنائي القطب. وباستخدام هذه الإشارات وحدها، تمكنوا من تحديد العضيات التي جاءت من المرضى المصابين بشكل صحيح بنسبة 83% من الحالات. عندما تلقت الأنسجة تحفيزًا كهربائيًا لطيفًا مصممًا لإخراج المزيد من النشاط العصبي، زادت الدقة إلى 92%.

وكانت الأنماط التي اكتشفوها معقدة ومحددة للغاية. أظهرت الخلايا العصبية لدى مرضى الفصام والاضطراب ثنائي القطب طفرات غير عادية وتغيرات في التوقيت عبر قياسات كهربائية متعددة، مما أدى إلى إنشاء توقيع مميز لكل حالة.

وقال كاثوريا: “على الأقل من الناحية الجزيئية، يمكننا التحقق من الخطأ الذي يحدث عندما نصنع هذه الأدمغة في طبق ونميز بين الأعضاء العضوية من شخص سليم، أو مريض انفصام الشخصية، أو مريض ثنائي القطب بناءً على توقيعات الفيزيولوجيا الكهربية هذه”. “نحن نتتبع الإشارات الكهربائية التي تنتجها الخلايا العصبية أثناء النمو، ونقارنها بالعضويات المأخوذة من المرضى الذين لا يعانون من اضطرابات الصحة العقلية هذه.”

استخدام الرقائق الدقيقة لرسم خريطة لنشاط الدماغ

ومن أجل فهم أفضل لكيفية تشكيل الخلايا العصبية للشبكات، وضع الباحثون الأعضاء العضوية على شرائح دقيقة مجهزة بمصفوفات متعددة الأقطاب مرتبة مثل الشبكة. سمح لهم هذا الإعداد بجمع البيانات بطريقة مشابهة لمخطط كهربية الدماغ الصغير، أو EEG، وهو الاختبار الذي يستخدمه الأطباء لقياس نشاط الدماغ لدى المرضى.

وعندما تم تطوير الأعضاء العضوية بشكل كامل، وصل قطرها إلى حوالي ثلاثة ملليمترات. وكانت تحتوي على أنواع متعددة من الخلايا العصبية الموجودة عادة في قشرة الفص الجبهي للدماغ، وهي منطقة تشارك في التفكير عالي المستوى. كما أنتجت الأدمغة الصغيرة المايلين، وهي مادة تعزل الخلايا العصبية وتساعد على انتقال الإشارات الكهربائية بكفاءة أكبر.

نحو علاجات نفسية شخصية

وتضمنت الدراسة عينات من 12 مريضًا فقط، لكن كاثوريا يعتقد أن النتائج تشير إلى تطبيقات سريرية ذات معنى. يمكن أن تكون العضيات في نهاية المطاف بمثابة منصة اختبار للأدوية النفسية قبل وصف تلك الأدوية للمرضى.

ويتعاون الفريق الآن مع جراحي الأعصاب والأطباء النفسيين وعلماء الأعصاب في كلية الطب بجامعة جون هوبكنز. إنهم يجمعون عينات دم إضافية من المرضى النفسيين لدراسة كيفية تأثير تركيزات الأدوية المختلفة على نشاط العضو العضوي. وحتى مع وجود عدد محدود من العينات، يعتقد الباحثون أنهم قد يكونون قادرين على اقتراح جرعات دوائية تساعد في استعادة الأنماط العصبية الأكثر صحة.

وقال كاثوريا: “هذه هي الطريقة التي يعطي بها معظم الأطباء هذه الأدوية للمرضى، باستخدام طريقة التجربة والخطأ التي قد تستغرق ستة أو سبعة أشهر للعثور على الدواء المناسب”. “الكلوزابين هو الدواء الأكثر شيوعًا الموصوف لمرض انفصام الشخصية، لكن حوالي 40% من المرضى لديهم مقاومة له. مع عضياتنا، ربما لن نضطر إلى القيام بفترة التجربة والخطأ. ربما يمكننا أن نعطيهم الدواء المناسب في وقت أقرب من ذلك.”

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily

مع استمرار الأبحاث، يمكن أن تكون هذه الاكتشافات خطوة نحو علاجات أكثر فعالية وشخصية لمرضى الفصام والاضطراب ثنائي القطب، مما يسهم في تحسين نوعية حياتهم.