Το κρυμμένο εγκεφαλικό σήμα που αποκαλύπτει την Αλτσχάιμερ χρόνια πριν από τη διάγνωση

Ενα κρυμμένο ως σήμερα μοτίβο εγκεφαλικής δραστηριότητας μπορεί να δείξει χρόνια πριν από την επίσημη διάγνωση της νόσου Αλτσχάιμερ ποια άτομα με ήπια γνωστική διαταραχή (προάγγελος της ασθένειας) θα εμφανίσουν τελικά τη νευροεκφυλιστική νόσο. Αυτό ανακάλυψαν ερευνητές του Πανεπιστημίου Μπράουν με χρήση μιας μη παρεμβατικής μεθόδου καταφέρνοντας ουσιαστικώς να «ακούσουν» τους νευρώνες του εγκεφάλου.

 «Το σήμα που ανακαλύψαμε θα συμβάλλει στην πρώιμη ανίχνευση»

Η νέα προσέγγιση που δημοσιεύθηκε στο Imaging Neuroscience βασίστηκε σε ένα ειδικά σχεδιασμένο εργαλείο ανάλυσης και αποκάλυψε έναν βιοδείκτη του εγκεφάλου μέσω της μέτρησης της ηλεκτρικής δραστηριότητας που παράγεται από τους νευρώνες. Ετσι ανοίγει για πρώτη φορά ένας δρόμος ανίχνευσης των πρώιμων σημαδιών της Αλτσχάιμερ απευθείας στον εγκέφαλο.

2,5 έτη πριν από τη διάγνωση

«Ανιχνεύσαμε ένα μοτίβο ηλεκτρικών σημάτων εγκεφαλικής δραστηριότητας που προβλέπει ποιοι ασθενείς με ήπια γνωστική διαταραχή είναι πιο πιθανό να αναπτύξουν Αλτσχάιμερ δυόμισι έτη πριν από την επίσημη διάγνωση» ανέφερε η δρ Στέφανι Τζόουνς, καθηγήτρια Νευροεπιστήμης στο Ινστιτούτο Carney για τις Επιστήμες του Εγκεφάλου του Πανεπιστημίου Μπράουν που ήταν συνεπικεφαλής της μελέτης και προσέθεσε: «Το να είμαστε σε θέση να παρακολουθούμε για πρώτη φορά με μη επεμβατικό τρόπο έναν νέο πρώιμο δείκτη της εξέλιξης της νόσου Ατλσχάιμερ είναι ένα συναρπαστικό βήμα».

Η μελέτη

Οι ερευνητές από το Μπράουν συνεργάστηκαν με συναδέλφους τους από το Πανεπιστήμιο Complutense στη Μαδρίτη και παρακολούθησαν τις καταγραφές της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου 85 ατόμων που είχαν διαγνωσθεί με ήπια γνωστική διαταραχή. Οι επιστήμονες παρακολούθησαν τους εθελοντές επί αρκετά έτη προκειμένου να καταγράψουν την εξέλιξη της κατάστασής τους σε μάκρος χρόνου.

Η μη παρεμβατική μέθοδος ΜΕG

Η εγκεφαλική δραστηριότητα κατεγράφη μέσω μαγνητοεγκεφαλογραφίας (MEG) – πρόκειται για μια μη επεμβατική μέθοδο που συλλαμβάνει τα ηλεκτρικά σήματα του εγκεφάλου. Κατά τη διάρκεια της καταγραφής οι συμμετέχοντες ξεκουράζονταν με τα μάτια κλειστά.

H μαγνητοεγκεφαλογραφία χρησιμοποιεί ευαίσθητα μαγνητόμετρα για να καταγράφει τα ηλεκτρικά σήματα του εγκεφάλου (Barrow Neurological Institute)

Για να αναλύσουν τα δεδομένα της MEG οι ερευνητές του Μπράουν ανέπτυξαν μια δική τους υπολογιστική μέθοδο (Spectral Events Toolbox) η οποία διαχωρίζει τις διαφορετικές φάσεις της εγκεφαλικής δραστηριότητας – αποκαλύπτει πότε καταγράφονται σήματα, πόσο συχνά εμφανίζονται, πόσο διαρκούν, πόσο ισχυρά είναι. Είναι χαρακτηριστικό ότι το εργαλείο αυτό χαίρει πλέον σημαντικής αποδοχής από τους επιστήμονες ανά τον κόσμο και έχει υιοθετηθεί στο πλαίσιο περισσότερων από 300 μελετών.

Η ζώνη συχνοτήτων βήτα

Χρησιμοποιώντας το συγκεκριμένο εργαλείο οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στην εγκεφαλική δραστηριότητα στη ζώνη συχνοτήτων βήτα η οποία έχει συνδεθεί με τη διαδικασία της μνήμης και αφορά ιδιαιτέρως την έρευνα στην Αλτσχάιμερ. Συνέκριναν τα μοτίβα των συχνοτήτων βήτα σε άτομα με ήπια γνωστική διαταραχή που αργότερα ανέπτυξαν Αλτσχάιμερ με εκείνα ατόμων που δεν εμφάνισαν τη νόσο.

Διακριτές διαφορές

Προέκυψαν σαφείς διαφορές. Οι συμμετέχοντες που ανέπτυξαν Αλτσχάιμερ παρουσίασαν διακριτές διαφορές στη βήτα δραστηριότητα έως και δυόμισι χρόνια πριν από την εμφάνιση της νόσου σε σύγκριση με εκείνους των οποίων η κατάσταση παρέμεινε σταθερή. «Δυόμισι έτη πριν από τη διάγνωση οι ασθενείς παρήγαγαν βήτα συχνότητες με πιο αργό ρυθμό, με μικρότερη διάρκεια και ισχύ» εξήγησε η Ντανιλίνα Σπακίφσκα, πρώτη συγγραφέας της μελέτης από από το Πανεπιστήμιο Complutense και συμπλήρωσε: «Εξ όσων γνωρίζουμε είναι η πρώτη φορά που μελετώνται οι βήτα συχνότητες σχετικά με τη νόσο Αλτσχάιμερ».

Οι περιορισμοί των υπαρχόντων βιοδεικτών

Οι υπάρχοντες βιοδείκτες για την Αλτσχάιμερ που εντοπίζονται στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό ή στο αίμα ανιχνεύουν το β-αμυλοειδές ή την ταυ, πρωτεΐνες που συσσωρεύονται στον εγκέφαλο και έχουν συνδεθεί με την εμφάνιση συμπτωμάτων της νόσου. Ωστόσο αυτοί οι δείκτες δεν δείχνουν άμεσα πώς τα εγκεφαλικά κύτταρα αποκρίνονται στις βλάβες.

Αμεση εικόνα με τον νέο βιοδείκτη

Ενας βιοδείκτης που βασίζεται στην εγκεφαλική δραστηριότητα προσφέρει μια πιο άμεση εικόνα σχετικά με το πώς οι νευρώνες λειτουργούν σε συνθήκες στρες, σημείωσε ο Ντέιβιντ Ζου, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο της καθηγήτριας Τζόουνς στο Μπράουν, ο οποίος θα είναι επικεφαλής στο επόμενο στάδιο της έρευνας.

Πιο έγκαιρος εντοπισμός και παρέμβαση

Η δρ Τζόουνς πιστεύει ότι το εργαλείο Spectral Events Toolbox, που ανέπτυξε με την ομάδα της,  θα βοηθήσει τους ειδικούς να εντοπίζουν πιο έγκαιρα τους ασθενείς με Αλτσχάιμερ, προτού εκείνοι εμφανίσουν σημαντική γνωστική φθορά. «Το σήμα που ανακαλύψαμε θα συμβάλλει στην πρώιμη ανίχνευση. Μόλις τα ευρήματά μας αναπαραχθούν, οι γιατροί θα μπορούν να χρησιμοποιούν το εργαλείο για πρώιμη διάγνωση αλλά και για να ελέγχουν αν οι παρεμβάσεις τους είναι αποδοτικές» τόνισε η καθηγήτρια.

Το επόμενο βήμα

Η ερευνητική ομάδα προχωρά τώρα στην επόμενη φάση της έρευνάς της. «Το επόμενο βήμα μας είναι να μελετήσουμε τους μηχανισμούς που οδηγούν σε αλλαγές στις β συχνότητες με χρήση υπολογιστικών νευρωνικών μοντέλων. Αν μπορέσουμε να αναπαράγουμε αυτό που πηγαίνει στραβά στον εγκέφαλο με αποτέλεσμα να παράγεται το συγκεκριμένο σήμα, τότε θα είμαστε σε θέση να δοκιμάσουμε θεραπείες που θα διορθώνουν το πρόβλημα» κατέληξε η δρ Τζόουνς.

Πηγή: Το Βήμα