Nευρολογικές Aσθένειες: Μια ερευνητική ομάδα με επικεφαλής την Cleveland Clinic και το Oregon Health and Science University (OHSU) ανέπτυξε μια νέα μέθοδο για τη χαρτογράφηση του τρόπου με τον οποίο τα μέρη του εγκεφάλου «μιλούν» μεταξύ τους, κρίσιμης σημασίας για την κατανόηση των αλλαγών συμπεριφοράς σε ασθενείς με νευρολογική νόσο. Ασθένειες όπως η νόσος του Αλτσχάιμερ αλλάζουν τον τρόπο με τον οποίο οι ασθενείς επικοινωνούν και ενεργούν, επηρεάζοντας τις σχέσεις και την ευημερία τους. Ο Hod Dana, Ph.D. της κλινικής του Κλίβελαντ, συνεργάζεται με τον Jacob Raber, Ph.D., έναν νευροεπιστήμονα συμπεριφοράς του OHSU, στη χαρτογράφηση των ηλεκτρικών οδών που συνδέουν και συντονίζουν τα μέρη του εγκεφάλου που απαιτούνται για την ολοκλήρωση διαφορετικών εργασιών.
«Οι επιπτώσεις στη συμπεριφορά και την προσωπικότητα στη νόσο του Αλτσχάιμερ και τις σχετικές διαταραχές προκαλούνται από αλλαγές στη λειτουργία του εγκεφάλου», λέει ο Δρ Dana. “Εάν μπορούμε να καταλάβουμε ακριβώς πώς συμβαίνουν οι αλλαγές, μπορούμε να καταλάβουμε πώς να επιβραδύνουμε τη διαδικασία ή να τη σταματήσουμε. Η καταγραφή των προτύπων δραστηριότητας του εγκεφάλου που αποτελούν τη βάση των αλλαγών συμπεριφοράς είναι το πρώτο βήμα για τη γεφύρωση του χάσματος.” Η λήψη αποφάσεων, ο σχηματισμός μνήμης ή η ολοκλήρωση μιας εργασίας περιλαμβάνουν εγκεφαλικά κύματα, μονοπάτια σηματοδότησης που χρησιμοποιούν κύτταρα τα οποία ονομάζονται νευρώνες. Για να μελετήσουν πώς τα εγκεφαλικά κύματα επηρεάζουν τη συμπεριφορά και τη λήψη αποφάσεων, οι ερευνητές παρατηρούν ότι οι νευρώνες ενεργοποιούνται και «σβήνουν» σε όλο το όργανο σε διαφορετικές καταστάσεις. Οι τρέχουσες τεχνολογίες δεν είναι σε θέση να χαρτογραφήσουν ολόκληρο τον εγκέφαλο ενώ εξακολουθούν να αναγνωρίζουν τα μεμονωμένα κύτταρα. Οι εικόνες CaMPARI μπορούν να ληφθούν κατά τη διάρκεια της συμπεριφοράς, επισημαίνοντας τους νευρώνες που είναι ενεργοί ως κόκκινοι και τους ανενεργούς νευρώνες ως πράσινους. Μετά την ολοκλήρωση της δοκιμής, οι κόκκινοι και πράσινοι δείκτες παραμένουν φωτεινοί για αρκετές ημέρες. Αυτό επιτρέπει στους ερευνητές να τραβήξουν μια σειρά εικόνων για να παρακολουθούν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου χαρτογραφώντας το σημείο που εμφανίζεται το κόκκινο μέσα στον εγκέφαλο.
Η ομάδα δημοσίευσε αποτελέσματα στο Nature Communications σχετικά με τη χρήση ενός συστήματος αισθητήρων ασβεστίου που ονομάζεται CaMPARI (φωτοενεργοποιήσιμος αναλογικός ολοκληρωτής διαμορφωμένος με ασβέστιο) για τη χαρτογράφηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε προκλινικά μοντέλα κατά την ολοκλήρωση γνωστικών εργασιών. Οι Δρ. Η Dana και ο Raber σχεδιάζουν να χρησιμοποιήσουν το CaMPARI σε προκλινικές εργασίες για να δουν πώς τα γονίδια που σχετίζονται με το Αλτσχάιμερ επηρεάζουν τον τρόπο με τον οποίο οι νευρώνες μας σηματοδοτούν μέσω του εγκεφάλου μας στη μάθηση και τη μνήμη. Οι Δρ. Η Dana και ο Raber δηλώνουν ότι ελπίζουν να λάβουν ό,τι μαθαίνουν από τα αποτελέσματά τους για να αναπτύξουν τεστ και παρεμβάσεις που μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα ζωής των ασθενών, παρέχοντας καλύτερες επιλογές θεραπείας. “Έχουμε πλέον τη δυνατότητα να μελετήσουμε τη σχέση μεταξύ της ενεργοποίησης του εγκεφάλου και της γνωστικής απόδοσης σε ένα άνευ προηγουμένου επίπεδο” λέει ο Δρ Raber. “Αυτά είναι τα πρώτα βήματα για την ανάπτυξη στρατηγικών για την αναστροφή αυτών των αλλαγών και τη βελτίωση της γνωστικής απόδοσης σε όσους επηρεάζονται από νευρολογικές παθήσεις. Το μέλλον της συμπεριφορικής και γνωστικής νευροεπιστήμης φαίνεται λαμπρό.”
