إشارة الدماغ الجديدة تتنبأ بمرض الزهايمر قبل سنوات من التشخيص

اكتشف العلماء في معهد كارني لعلوم الدماغ أنماطًا محددة من الإشارات الكهربائية في الدماغ التي قد تساعد في التنبؤ بما إذا كان الشخص سيستمر في التطور أم لا مرض الزهايمر مرض.

وباستخدام أداة متخصصة مصممة لفحص الإشارات الكهربائية التي تنتجها الخلايا العصبية، توصل العلماء إلى جامعة براون حددوا علامة قائمة على الدماغ قد تساعد في تحديد ما إذا كان الضعف الإدراكي المعتدل من المحتمل أن يتطور إلى مرض الزهايمر.

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 لأول مرة بطريقة غير جراحية هي خطوة مثيرة للغاية.”

ونشرت النتائج في تصوير علم الأعصاب.

وبالتعاون مع باحثين في جامعة كومبلوتنسي بمدريد في إسبانيا، قام الفريق بفحص بيانات نشاط الدماغ لدى 85 شخصًا تم تشخيص إصابتهم بضعف إدراكي خفيف. تمت متابعة المشاركين لعدة سنوات لتتبع كيفية تطور حالتهم.

تم تسجيل نشاط الدماغ باستخدام تخطيط الدماغ المغناطيسي، أو MEG – وهي تقنية غير جراحية لتسجيل النشاط الكهربائي في الدماغ – بينما كان المشاركون يستريحون بهدوء وأعينهم مغلقة.

طريقة جديدة لتحليل الإشارات العصبية

عادةً ما تجمع الأساليب التقليدية لتحليل بيانات MEG بين الإشارات العصبية وتنعيمها، مما قد يحجب النشاط على مستوى الخلايا العصبية الفردية. ولمعالجة هذا القيد، طورت جونز وزملاؤها في براون طريقة حسابية تُعرف باسم “صندوق أدوات الأحداث الطيفية”.

يقسم هذا النهج نشاط الدماغ إلى أحداث متميزة، مما يسمح للباحثين بتحديد وقت ظهور الإشارات العصبية بدقة، وعدد مرات ظهورها، ومدة استمرارها، ومدى قوتها. وقد اكتسب صندوق الأدوات منذ ذلك الحين اعتماداً واسع النطاق وتم الاستشهاد به في أكثر من 300 منشور علمي.

وباستخدام مجموعة أدوات الأحداث الطيفية، قام الباحثون بفحص أنماط نشاط الدماغ لدى المرضى الذين يعانون من ضعف إدراكي معتدل ضمن نطاق تردد بيتا، وهو نطاق من النشاط العصبي المرتبط بعمليات الذاكرة وبالتالي ذو صلة بمرض الزهايمر، وفقًا لجونز. وكشف التحليل عن اختلافات واضحة في نشاط بيتا بين المرضى الذين أصيبوا بمرض الزهايمر خلال عامين ونصف وأولئك الذين لم تتقدم حالتهم.

قالت 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.”

نحو المزيد من المؤشرات الحيوية المباشرة

يمكن للسائل الشوكي والمؤشرات الحيوية في الدم تحديد وجود لويحات بيتا أميلويد السامة وتشابكات تاو، وهي بروتينات تتراكم في الدماغ ويُعتقد أنها تساهم في ظهور أعراض مرض الزهايمر. وقال ديفيد تشو، باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر جونز في براون والذي سيقود المرحلة التالية من المشروع، إن العلامة الحيوية من نشاط الدماغ بحد ذاتها تمثل طريقة أكثر مباشرة لتقييم كيفية استجابة الخلايا العصبية لهذه السمية.

يتصور جونز أنه يمكن للأطباء استخدام مجموعة أدوات الأحداث الطيفية لتشخيص مرض الزهايمر قبل تطوره.

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

وفي الوقت نفسه، ستنتقل جونز وفريقها إلى مرحلة جديدة من الأبحاث، بتمويل من جائزة زيمرمان للابتكار في علوم الدماغ من معهد كارني.

وقال جونز: “الآن بعد أن كشفنا عن 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.”

المرجع: “ميزات الحدث التجريبي عالي الطاقة العابر 12-30 هرتز كمؤشرات حيوية مبكرة لتحويل مرض الزهايمر: دراسة ميغ” بقلم dalyly shpakivska-bilan، eresa p. بيريدا، ماريا يوجينيا لوبيز، ريكاردو برونا، فرناندو مايستو وستيفاني آر جونز، 14 يوليو 2025، تصوير علم الأعصاب.
دوى: 10.1162/IMAG.a.69

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

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.