نقشه‌برداری شبکه ضایعه، مدار جدید مغز مرتبط با صرع را شناسایی می‌کند

صرع کانونی بیش از 30 میلیون بیمار را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می دهد و معمولاً به دلیل ضایعات مغزی مانند سکته مغزی ایجاد می شود. با این حال، مشخص نیست که چرا برخی از محل های ضایعه باعث صرع می شوند در حالی که برخی دیگر این کار را نمی کنند. یک مطالعه جدید توسط محققان بیمارستان بریگهام و زنان، یکی از اعضای موسس سیستم مراقبت های بهداشتی Mass General Brigham، نشان داد که یک مدار مغزی مشترک ممکن است مکان های مختلف ضایعه را که باعث صرع می شوند، مرتبط کند. در مقاله ای که در JAMA نورولوژی، محققان از تکنیکی به نام نگاشت شبکه ضایعه برای شناسایی این مدار مغزی با یافته هایی استفاده کردند که به اهداف بالقوه برای تحریک مغز اشاره می کند.

ما بیشتر و بیشتر در مورد اینکه صرع مغزی از کجا می آید و چه مدارهای مغزی را برای درمان بیماران مبتلا به صرع باید تعدیل کنیم، یاد می گیریم. با استفاده از نمودار سیم‌کشی مغز انسان، نقشه‌برداری شبکه ضایعه به ما این امکان را می‌دهد تا فراتر از محل ضایعه فردی نگاه کنیم و مدار مغز متصل آن را ترسیم کنیم.

فردریک شاپر، MD، PhD، نویسنده اصلی، مدرس نورولوژی در دانشکده پزشکی هاروارد و دانشمند در مرکز زنان و بریگهام برای درمان مدارهای مغزی

شاپر و تیم تحقیقاتی 5 مجموعه داده شامل بیش از 1500 بیمار مبتلا به ضایعات مغزی را مورد مطالعه قرار دادند. مراکز شرکت کننده در سراسر ایالات متحده و اروپا شامل بیمارستان بریگهام و زنان، بیمارستان عمومی ماساچوست، بیمارستان کودکان بوستون، دانشگاه نورث وسترن، و بیمارستان های دانشگاهی تورکو در فنلاند، ماستریخت در هلند و بارسلون در اسپانیا بودند. آنها انواع ضایعات مغزی مانند سکته مغزی، تروما و تومورها را مورد مطالعه قرار دادند که به آنها اجازه داد تا به جستجوی اتصالات شبکه مشترک مرتبط با صرع در مناطق مختلف و انواع آسیب های مغزی بپردازند.

یکی از مجموعه داده ها شامل کهنه سربازان جنگی از مطالعه آسیب سر در ویتنام بود که در ابتدا در دهه 1960 طراحی شد زیرا آسیب مغزی ناشی از زخم های ترکش جنگی منجر به افزایش قابل توجهی در وقوع صرع شد.

جردن گرافمن، یکی از نویسندگان، دکتری جردن گرافمن، گفت: «در مطالعات ما، تا 50 درصد از کهنه سربازان جنگی ویتنام حداقل یک بار پس از جراحت، گاهی اوقات چندین سال پس از جراحت، دچار تشنج شدند. آزمایشگاه توانایی شرلی رایان در شیکاگو. با این حال، مشخص نیست که چرا ضایعات در برخی مکان‌ها باعث صرع می‌شوند و برخی دیگر نه.

محققان بریگهام مکان های آسیب مغزی در بیمارانی را که دچار صرع شده بودند با بیمارانی که دچار صرع نشدند مقایسه کردند و دریافتند که ضایعات مرتبط با صرع در سراسر مغز توزیع شده است. با این حال، همین مکان‌های ضایعه به یک شبکه مغزی مشترک متصل بودند، که نشان می‌دهد اتصالات مغزی که توسط ضایعات مختل شده‌اند، به جای مکان‌های خود ضایعات، کلید اصلی هستند.

این یافته ها ممکن است پیامدهای بالینی برای پیش بینی خطر صرع پس از آسیب مغزی داشته باشد.

شاپر گفت: «اگر بتوانیم یک ضایعه را به شبکه مغزی که شناسایی کرده‌ایم ترسیم کنیم، ممکن است بتوانیم تخمین بزنیم که احتمال ابتلا به صرع پس از سکته مغزی چقدر است. این هنوز یک ابزار بالینی نیست، اما ما زمینه را برای مطالعات آینده برای بررسی استفاده از شبکه‌های مغز انسان برای پیش‌بینی خطر صرع فراهم می‌کنیم.»
اتصالات کلیدی مغزی که آنها شناسایی کردند در سطح مغز نبودند بلکه در اعماق مغز در مناطقی به نام عقده های پایه و مخچه قرار داشتند. نویسندگان بیان می‌کنند که برای دهه‌ها، این ساختارهای عمیق مغز نشان داده‌اند که تشنج‌ها را در مدل‌های حیوانی صرع تعدیل و کنترل می‌کنند و فرض بر این است که مانند یک «ترمز» مغز عمل می‌کنند.

بر اساس این یافته ها، محققان داده های نتیجه 30 بیمار مبتلا به صرع مقاوم به دارو را که تحت تحریک عمیق مغزی (DBS) برای درمان تشنج قرار گرفتند، تجزیه و تحلیل کردند. آنها دریافتند که بیماران در صورتی که سایت DBS به همان شبکه مغزی متصل باشد، بسیار بهتر عمل می کنند، آنها با استفاده از ضایعات مغزی شناسایی کردند.

نویسنده ارشد مایکل فاکس، MD، PhD، دانشیار نورولوژی در دانشکده پزشکی هاروارد و بنیانگذار، می گوید: «هنگام برنامه ریزی الکترود DBS برای بهبود تشنج، تشخیص اینکه کدام نقطه را باید تحریک کرد، دشوار است، زیرا ممکن است ماه ها طول بکشد تا تشنج بیمار بهبود یابد. مدیر مرکز بریگام و زنان برای درمان مدارهای مغزی. “شناسایی این مدار مغزی برای صرع ممکن است به ما کمک کند تا نقطه مناسب را برای بهبود نتایج بیمار هدف گیری کنیم.”

نویسندگان خاطرنشان می‌کنند که مطالعه حاضر یک تحلیل گذشته‌نگر با استفاده از مجموعه داده‌های موجود و یک نمودار سیم‌کشی افراد سالم بود. در صورت در دسترس بودن، مطالعات آینده می توانند از نمودار سیم کشی بیماران استفاده کنند و به طور آینده نگر کاربرد این مدار را به عنوان یک ابزار بالینی آزمایش کنند.

شاپر گفت: “اکنون ما بیشتر در مورد اینکه چه مدارهای مغزی ممکن است در علت و کنترل صرع نقش داشته باشند، می دانیم، این فرصت های امیدوارکننده ای را برای هدایت درمان های ما باز می کند.” آزمایش‌های بالینی آینده مورد نیاز است تا مشخص شود آیا این مدار می‌تواند به طور موثر درمان تحریک مغز را برای صرع هدایت کند و برای بیماران مفید باشد یا خیر.