Άνοια: Η μέθοδος χαρτογράφησης εγκεφάλου μπορεί να προβλέψει πρόοδο
Η άνοια εξαπλώνεται σταδιακά και ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις σε όλο τον εγκέφαλο ή μπορεί να "πηδήξει" από τη μία περιοχή του εγκεφάλου στην άλλη; Νέα έρευνα βοηθά στην επίλυση του ζητήματος εξετάζοντας την εξέλιξη της μετωπιαίας άνοιας.
Η μετωπιαία άνοια (FTD) είναι μια κατάσταση στην οποία οι πρόσθιοι και κροταφικοί πρόσθιοι λοβοί του εγκεφάλου συρρικνώνονται ή ατροφία. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα δύο ευρείες κατηγορίες συμπτωμάτων: αλλαγές συμπεριφοράς και προβλήματα γλώσσας. Σε αντίθεση με άλλες μορφές άνοιας, το FTD δεν επηρεάζει τη χωρική επίγνωση και τη μνήμη.
Προς το παρόν δεν υπάρχουν θεραπείες για την επιβράδυνση της εξέλιξης του FTD. Η ιατρική κοινότητα δεν έχει επαρκή γνώση για το πώς εξαπλώνεται η ασθένεια και πόσο διαφορετικά εξελίσσεται μεταξύ των ατόμων.
Για να βοηθήσει στην κατανόηση της κατάστασης, ο Δρ. William Seeley - καθηγητής νευρολογίας και παθολογίας στο Κέντρο μνήμης και γήρανσης και στο Ινστιτούτο Weill στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο - μαζί με την ομάδα του, ξεκίνησαν να εξετάσουν τα μοτίβα της εξέλιξης της εγκεφαλικής ατροφίας στο FTD.
Ο Δρ Seely και οι συνάδελφοί του δημοσίευσαν τα ευρήματά τους στο περιοδικό Νευρώνας.
Βρίσκοντας το «επίκεντρο προσαρμοσμένο στον ασθενή»
Η νέα μελέτη βασίζεται σε προηγούμενη εργασία του Δρ. Seeley, η οποία έδειξε ότι σε διάφορες μορφές άνοιας, τα πρότυπα ατροφίας του εγκεφάλου επικαλύπτονται σε μεγάλο βαθμό με γνωστούς «αυτοκινητόδρομους» στον εγκέφαλο.
Αυτοί οι αυτοκινητόδρομοι είναι δίκτυα εγκεφάλου ή ομάδες περιοχών του εγκεφάλου που επικοινωνούν στενά μέσω των συναπτικών τους συνδέσεων, που λειτουργούν μαζί. Αυτές οι περιοχές του εγκεφάλου συνεργάζονται, μερικές φορές από μακριά, με τα λειτουργικά εγκεφαλικά δίκτυα που επιτρέπουν αυτήν την επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων, χρησιμεύοντας ως «δρόμοι».
Η προηγούμενη δουλειά του Δρ. Seeley σχετικά με το πώς εξαπλώνεται ο εκφυλισμός έδειξε ότι ο νευροεκφυλισμός ή η ατροφία δεν εξαπλώνεται ομοιόμορφα σαν όγκος, αλλά μπορεί να «πηδήξει» από τη μία περιοχή του εγκεφάλου στην άλλη.
Η νέα μελέτη προσθέτει σε αυτά τα στοιχεία. Εδώ, οι επιστήμονες εξέτασαν πόσο καλά οι χάρτες νευρωνικών δικτύων που βασίζονται σε ανιχνεύσεις εγκεφάλου από γνωστικά υγιείς συμμετέχοντες μπορούν να προβλέψουν την πρόοδο της εγκεφαλικής ατροφίας σε άτομα με FTD πάνω από 1 χρόνο.
Για να το μάθετε, η ομάδα ζήτησε από μια ομάδα 42 ατόμων που ζουν με έναν από τους δύο υποτύπους του FTD να κάνουν μαγνητική τομογραφία στην αρχή της μελέτης και έναν άλλο περίπου 12 μήνες αργότερα. Με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές μπορούσαν να δουν πώς εξελίχθηκε η ασθένεια.
Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας τις λειτουργικές σαρώσεις εγκεφάλου MRI 75 υγιών συμμετεχόντων, οι ερευνητές δημιούργησαν τυποποιημένους χάρτες 175 διαφορετικών περιοχών του εγκεφάλου και των αντίστοιχων περιοχών με τις οποίες επικοινωνούσαν.
Αφού εντόπισαν τα δίκτυα εγκεφάλου με αυτόν τον τρόπο, η ομάδα επέλεξε το ένα δίκτυο που ταιριάζει περισσότερο με το μοτίβο ατροφίας εγκεφάλου που παρατηρείται σε ένα άτομο με FTD.
Ο Δρ Seeley και η ομάδα του αναγνώρισαν και θεώρησαν το κέντρο αυτού του συγκεκριμένου εγκεφαλικού δικτύου ως το «επίκεντρο του ασθενούς» του εκφυλισμού του εγκεφάλου.
Χρησιμοποιώντας τους ίδιους τυποποιημένους χάρτες εγκεφάλου, οι ερευνητές προέβλεψαν πού θα εξαπλωνόταν η ατροφία σε πάνω από 1 έτος και συνέκριναν τις προβλέψεις τους με τις σαρώσεις MRI.
Συγκρίνουν επίσης την ακρίβεια των προβλέψεών τους με προβλέψεις που δεν λαμβάνουν υπόψη τη λειτουργική συνδεσιμότητα δικτύου.
Γνωρίζοντας το «μηδέν του ασθενούς» της ατροφίας του εγκεφάλου
Οι ερευνητές εντόπισαν δύο λειτουργικά μέτρα συνδεσιμότητας ιδίως που βελτίωσαν την ακρίβεια των προβλέψεών τους.
Ένας από αυτούς, που ονομάζεται «συντομότερη διαδρομή προς το επίκεντρο», μέτρησε τον αριθμό των συναπτικών συνδέσεων μεταξύ του αρχικού κέντρου και της περιοχής του εγκεφάλου στην οποία είχε εξαπλωθεί η βλάβη.
Το άλλο μέτρο, ο «κομβικός κίνδυνος», μέτρησε τον αριθμό των ήδη ατροφικών περιοχών του εγκεφάλου που συνδέονται με μία κύρια, δεδομένης περιοχής του εγκεφάλου.
«Είναι σαν μια μολυσματική ασθένεια, όπου οι πιθανότητές σας να μολυνθείτε μπορούν να προβλεφθούν από πόσους βαθμούς χωρισμού έχετε από το« Patient Zero », αλλά και από πόσα άτομα στο άμεσο κοινωνικό σας δίκτυο είναι ήδη άρρωστα», λέει η Jesse A. Μπράουν, ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Προσθέτει ότι τα ευρήματά τους ελπίζουμε ότι θα βοηθήσουν τους επιστήμονες να προσδιορίσουν και να στοχεύσουν τον επόμενο ιστότοπο της νόσου, «Όπως ακριβώς οι επιδημιολόγοι βασίζονται σε μοντέλα για το πώς εξαπλώνονται οι μολυσματικές ασθένειες για να αναπτύξουν παρεμβάσεις που στοχεύουν σε βασικούς κόμβους ή σημεία πνιγμού».
«Οι νευρολόγοι πρέπει να κατανοήσουν τους υποκείμενους βιολογικούς μηχανισμούς του νευροεκφυλισμού για να αναπτύξουν τρόπους επιβράδυνσης ή διακοπής της εξάπλωσης της νόσου», προσθέτει.
«Είμαστε ενθουσιασμένοι για αυτό το αποτέλεσμα, διότι αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό πρώτο βήμα προς μια πιο ακριβή ιατρική προσέγγιση τύπου για την πρόβλεψη της εξέλιξης και τη μέτρηση των επιδράσεων της θεραπείας σε νευροεκφυλιστικές ασθένειες».
Δρ. William Seeley
Ωστόσο, οι επιστήμονες τονίζουν επίσης το γεγονός ότι η μέθοδος τους δεν είναι ακόμη έτοιμη για κλινική χρήση. Ελπίζουν ότι στο μέλλον, τα αποτελέσματά τους θα βοηθήσουν στην αξιολόγηση πιθανών θεραπειών που έχουν υποβληθεί σε κλινικές δοκιμές.
