ملخص: اكتشف الباحثون أن الأشخاص المصابين بمرض الزهايمر يُظهرون مرونة عصبية عالية بشكل غير معتاد — وهي إعادة تنظيم مستمرة لشبكات الدماغ — حتى أثناء حالة الراحة. وفي دراسة واسعة شملت كبار السن، تبين أن ارتفاع المرونة العصبية في الشبكة البصرية كان مؤشرًا على الأشخاص الأصحاء الذين سيُشخصون لاحقًا بمرض الزهايمر.

تشير هذه النتيجة إلى أن قياس إعادة تنظيم الدماغ قد يُستخدم كمؤشر بيولوجي مبكر لخطر الإصابة بالزهايمر. وعلى الرغم من أن هذه الطريقة لا تزال تجريبية، فإن النتائج تُبرز أيضًا قدرة الدماغ على التكيف، حتى في مواجهة المرض.

حقائق رئيسية

• المرونة العصبية: يُعيد مرضى الزهايمر تنظيم شبكات الدماغ بشكل أكثر تكرارًا مقارنةً بالأشخاص الأصحاء.
• القدرة التنبؤية: ارتبط ارتفاع المرونة في الشبكات البصرية بتحول الأفراد إلى حالة الزهايمر بعد سنوات.
• الأمل والمرونة: رغم تقدم المرض، يُظهر الدماغ قدرة ديناميكية على التكيف.

المصدر: جامعة ميشيغان

تُظهر مناطق معينة من الدماغ لدى مرضى الزهايمر معدلات إعادة تنظيم أعلى أثناء الراحة مقارنةً بالأشخاص الأصحاء، وفي الأشخاص الأصحاء، قد يكون هذا التبديل المتكرر مؤشرًا مبكرًا على من سيُصاب بالمرض لاحقًا، وفقًا لدراسة جديدة من جامعة ميشيغان وجامعة كولومبيا.

يُعرف قدرة الدماغ على إعادة تنظيم مناطق مختلفة منه بالمرونة العصبية (Neural Flexibility)، كما توضح الدكتورة إليانا فارانجيس، الأستاذة المساعدة في كلية علم الحركة بجامعة ميشيغان، والمؤلفة الأولى للدراسة المنشورة في مجلة Journal of Alzheimer’s Disease.

تقول فارانجيس، وهي أيضًا عضو في مركز ميشيغان للإصابات الدماغية الرضية: “دماغنا يُعيد ترتيب مناطقه باستمرار وتنظيمها ضمن شبكات وظيفية مختلفة، لضمان توفر الموارد اللازمة لأداء مهام إدراكية متنوعة”.

“لقد وجدنا أن دماغ مريض الزهايمر يميل إلى إعادة التنظيم بشكل أكثر تكرارًا.”

“بشكل عام، تشير دراستنا إلى إمكانية استخدام معلومات حول طريقة تنظيم الدماغ إلى شبكات وظيفية للمساعدة في تحديد ما إذا كان الشخص مصابًا بمرض الزهايمر أم لا.”

يُعتقد أن واحدًا من كل عشرة رجال وواحدة من كل خمس نساء سيُصابون بمرض الزهايمر خلال حياتهم، وتُعدّ التدخلات المبكرة أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على الاستقلالية. وتُظهر التصويرات الوظيفية للدماغ إمكاناتها كمؤشر بيولوجي مبكر لخطر الإصابة، وفقًا لفارانجيس.

في هذه الدراسة، التي دعمتها المعاهد الوطنية للصحة (National Institutes of Health) ومؤسسة Brain & Behavior Research Foundation، استخدم الباحثون بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) التي تم جمعها أثناء راحة المشاركين — وهم مستيقظون — لتحليل المرونة العصبية لدى 862 من كبار السن المشاركين في مبادرة تصوير الزهايمر العصبي (Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative)، وتم تقسيمهم إلى ثلاث مجموعات: أصحاء من الناحية المعرفية (Cognitively Normal)، مصابون بضعف إدراكي خفيف (Mild Cognitive Impairment)، ومصابون بمرض الزهايمر.

أراد فارانجيس وزملاؤه معرفة أمرين: أولًا، هل تؤدي التغيرات الدماغية الناتجة عن الزهايمر إلى تغيرات في المرونة العصبية؟ وثانيًا، هل يمكن استخدام المرونة العصبية للتنبؤ بأفراد المجموعة الطبيعية الذين سيتحولون إلى حالة الزهايمر؟

وقد تبين أن المرونة العصبية كانت أعلى بشكل ملحوظ في مجموعة الزهايمر مقارنةً بالمجموعة الطبيعية عبر جميع مناطق الدماغ، وفي ست شبكات وظيفية محددة. كما كانت أعلى في مجموعة الخرف الخفيف (MCI) مقارنةً بالمجموعة الطبيعية ضمن الشبكة البصرية.

من بين 617 مشاركًا أصحاء في البداية، تحول 8.6% إلى حالة الخرف خلال 11 عامًا لاحقة، وهو معدل يتماشى مع التقديرات الوطنية لانتشار الخرف بين كبار السن. وارتفع احتمال التحول إلى الزهايمر لدى من أظهروا مرونة عصبية أعلى في الشبكة البصرية.

تقول فارانجيس: “رغم أن التأثير كان متواضعًا، إلا أنه إشارة جيدة تُشير إلى أن النشاط في هذه المناطق البصرية قد يُخبرنا بشيء مهم حول خطر الإصابة بالزهايمر قبل سنوات من التشخيص الرسمي.”

“بما أننا ننظر إلى الخرف كأحد الأعراض الأساسية للزهايمر، فإن كون الشبكة الحسية هي التي تنبأت بالتحول إلى المرض كان أمرًا غير متوقع إلى حد ما، لكنه لم يكن مفاجئًا تمامًا.”

“في مسار الزهايمر النمطي، لا تصل البؤر المرضية إلى المناطق الحسية إلا في المراحل المتأخرة من المرض. وقد تكون هذه المناطق أكثر مرونة لأنها من بين المناطق الأقل تأثرًا بالبؤر المرضية، أي أنها لا تزال أصحاء نسبيًا.”

تُعدّ هذه النتائج مفاجئة إلى حد ما، لأن المرونة والتكيف عادةً ما يُنظر إليهما على أنهما سلوك إيجابي، وفقًا لفارانجيس.

تضيف: “لكن بمجرد بدء عملية المرض، قد يعني أن الدماغ يُعيد توزيع مناطقه بوتيرة متكررة أثناء الراحة أن بعض أجزاء الدماغ لا تعمل بالطريقة التي ينبغي أن تعمل بها.”

تؤكد فارانجيس على أن هذه التقنية لا تزال تجريبية، وليست قريبة من أن تُستخدم كأداة تشخيصية سريرية.

تقول: “الجوانب الإيجابية هنا تكمن في أن كثيرًا من الناس يعتقدون أن الأمراض العصبية التنكسية تُسبب تباطؤًا عامًا في الدماغ بمرور الوقت. لكن هذه النتائج تُظهر أن الدماغ عضو ديناميكي للغاية، وأنه حتى مع تغيرات الإدراك أو تدهور الحالة، تبقى هناك قدرة هائلة على التكيف — وهذا، في رأيي، علامة على الأمل والمرونة.”

يشمل المؤلفون المشاركون: جون ليو، يويتشي مياو، شي زو، ياakov Stern، وسونجو لي، جميعهم من جامعة كولومبيا.

التمويل: تم تمويل هذه الدراسة من خلال منح من المعاهد الوطنية للصحة [R01AG062578 (المُموِّل: Lee)، NIH K01MH122774] ومنحة NARSAD Young Investigator من مؤسسة Brain & Behavior Research Foundation (المُموِّل: Zhu).

عن هذا الخبر البحثي حول مرض الزهايمر

الملخص

المرونة العصبية أعلى في مرضى الزهايمر وتنبئ بالتحول إلى المرض

الخلفية

تُعدّ المرونة العصبية (Neural Flexibility – NF)، وهي مقياس للتوصيل الوظيفي الديناميكي، مُرتبطة بالأمراض النفسية، لكن لم يُدرس دورها بعد في مرض الزهايمر (AD).

الهدف

تهدف هذه الدراسة إلى تقييم ما إذا كان مرض الزهايمر مرتبطًا بتغيرات في المرونة العصبية، واستكشاف قدرتها التنبؤية بالتحول إلى المرض.

الطريقة

شملت الدراسة 862 من كبار السن (461 طبيعيون معرفيًا CN، 294 بضعف إدراكي خفيف MCI، 107 مصابون بالزهايمر AD) لديهم بيانات صورة رنين مغناطيسي وظيفي أثناء الراحة من مبادرة تصوير الزهايمر العصبي. تم تعريف المرونة العصبية لعقدة معينة (node) بعدد المرات التي تغيّرت فيها إلى مجموعة وظيفية مختلفة عبر النوافذ المنزلقة، بعد تطبيعها حسب العدد الكلي للتغيرات الممكنة.

تم حساب المرونة العصبية الشاملة (Global NF) والمرونة الخاصة بـ 12 شبكة وظيفية، ثم استخدام نماذج خطية مختلطة لتحليل الفروق بين المجموعات الثلاث. وأخيرًا، تم تقييم القيمة التنبؤية للمرونة العصبية في تحول المرضى إلى الخرف باستخدام تحليل البقاء (Survival Analysis).

النتائج

كانت المرونة العصبية أعلى بشكل ملحوظ في مجموعة الزهايمر مقارنةً بالطبيعيين من حيث القيمة الشاملة (β = 0.002، 95% CI 0.001 إلى 0.004)، وفي ست شبكات وظيفية. كما كانت أعلى في مجموعة MCI مقارنةً بالطبيعيين ضمن الشبكة البصرية. من بين 617 مشاركًا غير مصابين بالخرف في البداية، تحول 53 (8.6%) إلى الخرف خلال المتابعة. ارتبط ارتفاع المرونة العصبية في الشبكة البصرية بزيادة خطر التحول إلى الزهايمر (HR = 1.323، 95% CI 1.002 إلى 1.747، p = 0.049 لكل وحدة انحراف معياري)، بعد ضبط العمر والجنس والتعليم.

الاستنتاجات

وجدنا أن المرونة العصبية أثناء الراحة كانت أعلى لدى مرضى الزهايمر، وتنبأت بالتحول إلى الخرف. وبالتالي، قد تُعدّ المرونة العصبية مؤشرًا بيولوجيًا قيّمًا للزهايمر؛ ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة إلى المزيد من الدراسات للتحقق من هذه النتائج وفهم الآليات الكامنة ورائها.