اكتشاف شبكة الدماغ “الاستثنائي” يغير فهمنا لمرض باركنسون

اكتشف العلماء شبكة رئيسية في الدماغ تعطلت بسبب مرض باركنسون، وفقا لدراسة نشرت اليوم في طبيعة. تغير النتائج فهم الأطباء لأسباب أعراض مرض باركنسون وقد تفتح علاجات أكثر فعالية ودقة.

لطالما اعتبر مرض باركنسون اضطرابًا في الحركة. وتشمل أعراضه المميزة تقلصات العضلات اللاإرادية والرعشة وصعوبة المشي. لكن المرض يمكن أن يعطل أيضًا النوم وتنظيم ضغط الدم والهضم والوظيفة الإدراكية. يمكن أن تتفاقم الأعراض المرتبطة بالحركة عندما يكون الشخص المصاب بالمرض تحت الضغط، على سبيل المثال، ولكنها تتحسن أثناء الاستماع إلى الموسيقى.

العامل المشترك الكامن وراء هذه الأعراض التي تبدو منفصلة، ​​وفقا للنتائج الجديدة، هو شبكة الدماغ التي تم اكتشافها فقط في عام 2023. تسمى شبكة العمل المعرفي الجسدي، أو SCAN، وهي تربط العقل والجسم لتحويل الأفكار إلى أفعال. ووجد الباحثون أن استهداف هذه الشبكة بعلاجات تحفيز الدماغ يمكن أن يخفف بشكل أفضل من أعراض مرض باركنسون.

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، فكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

يقول مايكل أوكون، طبيب الأعصاب في جامعة فلوريدا والمدير الطبي لمؤسسة باركنسون، والذي لم يشارك في الدراسة: “إن مرض باركنسون ليس مجرد مشكلة حركية تتعلق بجزء واحد من الجسم. تظهر هذه الدراسة أنه اضطراب في شبكة الدماغ لكامل الجسم، يربط بين الحركة والتفكير واليقظة والتحكم الداخلي في الجسم”.

إنها مجموعة “استثنائية” من النتائج، كما يقول تود هيرينجتون، طبيب الأعصاب في مستشفى ماساتشوستس العام الذي يعالج مرض باركنسون ويدرسه.

نمط غريب

لقد عرف علماء الأعصاب منذ فترة طويلة أن منطقة في الدماغ تسمى القشرة الحركية الأولية، الملقبة بـ M1، تتحكم في حركات الجسم. يمتد هذا الشريط الدماغي على شكل عقال من الأذن إلى الأذن ويحتوي على “خريطة” للجسم بأكمله – غالبًا ما يتم تصوره على أنه شخصية بشرية مشوهة تسمى القزم. إذا كنت تريد تحريك يدك، فإن مناطق الدماغ العليا الأقرب إلى جبهتك ترسل إشارات مرة أخرى إلى M1، والتي بدورها ترسل إشارات حركية إلى اليد.

لكن طبيب الأعصاب نيكو دوسنباك من جامعة واشنطن في سانت لويس لاحظ شيئًا غريبًا. عندما يقوم شخص ما بتحريك فمه في ماسح الدماغ، يتم تنشيط أجزاء متعددة من M1 – وليس فقط منطقة “الفم”. ويقول إن نقاط التنشيط الإضافية هذه “لم يكن لها أي معنى، إذا كانت كل الأشياء التي اعتقدت أنني أعرفها صحيحة”.

اتضح أن علماء الأعصاب كانوا يقللون من شأن M1 منذ ما يقرب من قرن من الزمان. M1 ليست خريطة بسيطة للجسم. تتخلل المناطق الخاصة بأجزاء معينة من الجسم عقدًا لشبكة تنسق التخطيط عالي المستوى للحركة. بدلاً من أن يكون مجرد جندي مشاة يتبع الأوامر من مناطق الدماغ الأمامية، يساعد M1 في تخطيط العمل وتوجيهه وتنسيقه. أطلق دوسنباك وزملاؤه على الشبكة اسم شبكة العمل المعرفي الجسدي، أو SCAN، مما يعكس كيفية قيامها بالربط بين الجسم والعقل.

اقرأ المزيد: كيف قلب فريقنا استعارة عمرها 90 عامًا لـ “الرجل الصغير” في الدماغ الذي يتحكم في الحركة

وقد لفتت هذه النتائج انتباه هيشينغ ليو، عالم الأعصاب في مختبر تشانغبينغ في بكين. لمدة عقد من الزمن، كان يدرس مرض باركنسون، محاولًا معرفة كيفية عمل علاج يسمى التحفيز العميق للدماغ (DBS) على تخفيف الأعراض. وقد لاحظ فريقه الأنماط الغريبة في M1 أيضًا. يقول ليو: “لم تكن لدينا أي فكرة عما هي عليه”. عندما رأى بحث دوسنباخ عن SCAN، بدأ كل شيء يصبح منطقيًا. كان يعتقد أنه “من المحتمل أن تكون هذه المنطقة هي السبب وراء مرض باركنسون”.

شبكة العقل والجسم

لا يعرف الأطباء ما الذي يطلق سلسلة الأحداث التي تسبب مرض باركنسون. لكنهم يعرفون أي منطقة من الدماغ تدمر أكثر: المادة السوداء، وهي بنية عميقة في الدماغ، حيث تموت الخلايا العصبية التي تنتج إشارات الدماغ الدوبامين الكيميائي ببطء.

يمكن أن يؤدي تحفيز مناطق أخرى متصلة بالمادة السوداء إلى تخفيف أعراض مرض باركنسون، مما يشير إلى وجود دائرة كاملة. عرف الباحثون أن M1 كان جزءًا من هذه الدائرة، وأظهرت النتائج الجديدة أنها تتضمن على وجه التحديد مناطق SCAN في M1 التي تخطط وتنسق الحركة. وباستخدام مجموعات بيانات متعددة لتصوير الدماغ من 863 شخصًا حقيقيًا مصابًا بمرض باركنسون وأفرادًا أصحاء، وجد فريق ليو أن SCAN كان مرتبطًا بشكل مفرط بمناطق الدماغ العميقة لدى المصابين بمرض باركنسون ولكن ليس لدى الأشخاص الأصحاء أو أولئك الذين يعانون من اضطرابات حركية أخرى. الأفراد المصابون بمرض باركنسون والذين لديهم اتصال أعلى في هذه الدائرة عانوا من أعراض أسوأ.

ووجد الباحثون أيضًا أن العلاجات الحالية لمرض باركنسون، بما في ذلك دواء ليفودوبا (المعروف أيضًا باسم L-DOPA)، بالإضافة إلى تحفيز الدماغ، قللت من اتصال الدائرة، مما جعل أدمغة الأشخاص المصابين بهذه الحالة تبدو أشبه بأدمغة الأشخاص الأصحاء. كلما قلّل العلاج من اتصال SCAN لدى شخص ما، تحسنت وظيفته الحركية.

لا يعرف الأطباء حتى الآن ما إذا كانت الخلايا العصبية الميتة في المادة السوداء تسبب اضطرابات SCAN هذه، أو العكس، كما يقول مايكل د. فوكس، طبيب الأعصاب في مستشفى بريجهام والنساء في بوسطن، والذي لم يشارك في الدراسة. تبدأ الخلايا العصبية في الموت قبل عقود من ظهور الأعراض، لذلك يبدو من المرجح أن الأولى قد تسبب الأخيرة. لكنه يقول إنه “ليس من المستحيل” أن يبدأ الخلل الوظيفي في SCAN مبكرًا أيضًا، ويتسبب في موت المزيد من الخلايا العصبية.

توجيه علاج أفضل

ووجد فريق ليو أيضًا أن علاجات تحفيز الدماغ لمرض باركنسون كانت أكثر فعالية عندما استهدف الأطباء مناطق SCAN على وجه التحديد. تضمنت هذه التجربة تقنية غير جراحية تسمى المحاكاة المغناطيسية عبر الجمجمة، أو TMS، حيث يضع الأطباء عصا تحتوي على ملف مغناطيسي فوق فروة الرأس، فوق M1 مباشرة. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن العلاج أدى إلى تحسين الأعراض ولكنه لم يكن أكثر فعالية من دواء ليفودوبا. ويقول فوكس إنه بسبب هذا القيد جزئيًا، لا يتم تقديم TMS سريريًا للأشخاص المصابين بمرض باركنسون.

لكن أظهر فريق ليو أن تركيز TMS على مناطق SCAN على وجه التحديد يمكن أن يحسن النتائج. يقول فوكس: “أنا متحمس لهذه النتائج”. قد يكون TMS أكثر جاذبية ويمكن الوصول إليه للمرضى من التحفيز العميق للدماغ، والذي يتطلب عملية جراحية. يقول فوكس: “هذا، في رأيي، يزيد من إمكانية تحفيز الدماغ غير الجراحي لمساعدة المرضى الذين يعانون من مرض باركنسون بطريقة لم تكن موجودة من قبل”.