با تجزیه و تحلیل اتصال عملکردی شبکه‌های مختلف مغزی، محققان به این نتیجه رسیدند که بیماری آلزایمر در مقایسه با مغز یک فرد سالخورده سالم، بخش‌هایی از مغز را فراتر از موارد مربوط به حافظه مختل می‌کند.
به گزارش تکناک، دانشمندان علوم اعصاب بیش از یک قرن است که مناطق و سیستم های مغز را بر اساس عملکرد متمایز کرده اند. با توجه به رویکرد شبکه ای برای اتصال مغز، اختلال شناختی که در بیماری آلزایمر (AD) مشاهده می شود، ناشی از شکست چندین سیستم مغزی تخصصی است که در یک شبکه مغزی در مقیاس بزرگ به هم متصل هستند.
با این حال، مشخص نیست که چگونه تغییرات شبکه مغز با شدت زوال عقل متفاوت است و آیا این تغییرات با تغییراتی که در شبکه مغز افراد سالخورده سالم مشاهده می شود متمایز است یا خیر. درک این تغییرات برای تعیین علت اختلال عملکرد مغز و شناخت مرتبط با بیماری آلزایمر مهم است.
محققان دانشگاه تگزاس در دالاس، سازماندهی شبکه عملکردی مغز را در افرادی که از نظر سن و وضعیت زوال عقل متفاوت بودند، اندازه گیری کردند تا مشخص کنند که آیا تفاوت وجود دارد یا خیر.
گاگان ویگ، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: برخی از اختلالات مغزی که در بیماری آلزایمر بروز می کنند، فراتر از حافظه و توجه هستند و ممکن است در مراحل اولیه، حتی در هنگام یک اختلال ذهنی خفیف قبل از تشخیص آلزایمر، قابل تشخیص باشند.
محققان 601 شرکت کننده 55 تا 96 ساله را برای این مطالعه از طریق طرح تصویربرداری عصبی بیماری آلزایمر (ADNI) انتخاب کردند. از میان شرکت کنندگان، 326 نفر از نظر ذهنی سالم و 275 نفر دچار اختلال شناختی بودند. در ابتدا حافظه، وضعیت ذهنی، و رتبه بندی دمانس بالینی و همچنین وجود آسیب شناسی بتا آمیلوئید مشخص شد. پپتیدهای بتا آمیلوئید جزء اصلی پلاک های موجود در مغز افراد مبتلا به آلزایمر هستند.
آنالیزهای اتصال عملکردی مغز از داده‌های تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) برای بررسی نحوه ارتباط سیگنال‌های مناطق مختلف مغز استفاده می‌کنند. محققان با استفاده از fMRI و تصاویر MRI ساختاری جمع‌آوری‌شده به عنوان بخشی از ADNI، تفکیک سیستم مغزی هر شرکت‌کننده را محاسبه کردند، که به معنای اندازه‌گیری میزان جدایی هر سیستم عملکردی در مغز است. تفکیک انواع خاصی از سیستم‌های مغزی نیز در این پژوهش محاسبه شد، از جمله سیستم‌های حسی-حرکتی و به اصطلاح سیستم‌های تداعی که اطلاعات را یکپارچه و حفظ می‌کنند و بر توجه، حافظه و زبان نظارت می‌کنند.
محققان به این نتیجه رسیدند که آلزایمر و پیری سالم با الگوهای مشخصی از اختلال در شبکه مغز مرتبط است. در این آزمایش آلزایمر بر اتصال شبکه‌های ارتباطی و حسی-حرکتی تأثیر گذاشت، در حالی که پیری به اختلال در شبکه‌های شناختی محدود شد.
ویگ گفت: در پیری سالم، به نظر می‌رسد تغییرات عمدتاً بر سیستم‌های ارتباطی متمرکز است و سیستم‌های حسی و حرکتی عموماً پایدار هستند. با داده‌های اسکن مغزی که اکنون در دسترس داریم، می‌توانیم تفاوت‌های مغزی مرتبط با سن را در نظر بگیریم و تغییرات منحصر به فرد در شدت زوال عقل را مشاهده کنیم. با بررسی این موضوع، متوجه شدیم که بدتر شدن زوال عقل نه تنها با تغییرات در سیستم های ارتباطی، بلکه در سیستم های حسی و حرکتی نیز مرتبط است.
محققان می‌گویند یافته‌های آنها نشان می‌دهد که تعاملات شبکه‌ای که در بیماری آلزایمر تحت تأثیر قرار می‌گیرند، گسترده‌تر از تعاملات تحت تأثیر پیری سالم است.
زیوی ژانگ، نویسنده اصلی این مطالعه گفت: در افراد مسن‌تر که هیچ گونه اختلال شناختی از خود نشان نمی‌دهند، این تعاملات عمدتاً در میان نواحی مغزی است که عملکردهای مشابهی را انجام می‌دهند. با این حال، در بیمارانی که به بیماری آلزایمر مبتلا می شوند، تعامل بین مناطقی که عملکردهای مشخصی مانند پردازش بینایی و حافظه را انجام می دهند نیز تغییر می کند.
تغییرات مربوط به آلزایمر در شبکه‌های مغزی مستقل از سایر عواملی بود که معمولاً با بیماری مرتبط هستند، مانند میزان بتا آمیلوئید. این مسئله ممکن است توضیح دهد که چرا برخی از افراد مبتلا به پاتولوژی های معمول آلزایمر مانند پلاک های آمیلوئید یا پروتئین تاو از نظر شناختی تحت تأثیر قرار نمی گیرند.
ویگ گفت: ما متوجه شدیم که اهدافی که روی آنها تمرکز کرده ایم ممکن است کافی نباشند، از جمله ایده آمیلوئید که مقصر اصلی بیماری آلزایمر است. ما به دنبال راه‌های دیگری برای تعیین کمیت اختلال آلزایمر بوده‌ایم و در این مقاله نشان می‌دهیم که حتی وقتی بار آمیلوئید را در نظر می‌گیریم، اختلال عملکرد مدار هنوز وجود دارد.
این اختلال عملکرد شبکه مغزی می تواند راهی جدید برای توصیف اختلالات شناختی مرتبط با آلزایمر باشد و ممکن است هدفی برای درمان احتمالی باشد.
ویگ می‌گوید: این مشاهدات سرنخ‌های مهمی را برای شناسایی انواع نقص‌های رفتاری ارائه می‌دهند که در مراحل اولیه بیماری آلزایمر و سایر اشکال زوال عقل بیشترین تأثیر را دارند. همانطور که ما به اصلاح نشانگرهای زیستی مبتنی بر شبکه مغزی آلزایمر ادامه می‌دهیم، منبع اطلاعاتی جدید و منحصربه‌فردی را برای کمک به تشخیص آلزایمر و اندازه‌گیری خطر بیماری در افراد سالم به کار می‌گیریم.
این مطالعه در Journal of Neuroscience منتشر شد.
