יוני הוא חודש המודעות של אלצהיימר ומוח. עם הערכה של 55 מיליון אנשים החיים עם מחלת אלצהיימר וצורות אחרות של דמנציה ברחבי העולם, קידום ההבנה של מחלות מורכבות אלה הוא קריטי למציאת טיפולים חדשים, ועלולים להיות תרופות.
האוניברסיטה באנליסה סקיממי של אלבני, פרופסור חבר למדעים ביולוגיים, פועלת בצומת מדעי המוח ובריאות הציבור. על ידי איחוד צוות בינלאומי של מדענים מביולוגיה, מדעי המחשב, מדעי המוח וההנדסה, סקיממי פועל להבנה כיצד שינויים בפעילות המוחית – מונע על ידי מחלה או זמן ביום – מעצבים את אופן פעולתו של מוחנו ואיך אנו מתנהגים.
באופן כללי, המעבדה שלי בוחנת סוגים שונים של תאי מוח ואזורי מוח כדי להבין טוב יותר את התפקודים האישיים שלהם וכיצד הם עובדים יחד כדי לעצב קוגניציה. כדי לעשות זאת, עלינו להבין את השפה שלהם – ממש כמו כשאנחנו מבקרים במדינה אחרת, עלינו להבין את השפה המקומית כדי לוודא שנוכל לנהל שיחה יצרנית. לימוד מסלולי תקשורת במוח וזיהוי התפקידים הספציפיים של מעבירים עצביים הוא כיצד אנו לומדים את שפת המוח. "
Annalisa Scimemi, פרופסור חבר למדעים ביולוגיים, אוניברסיטה באלבני
הצוות של Scimemi מתמקד בשני תחומי מחקר עיקריים: התקדמות מחלת אלצהיימר מוקדמת וההשפעה של מקצבים צמודים על למידה וזיכרון. על ידי בחינת הפעילות החשמלית של תאי המוח ברמת התא והמעגל, הקבוצה של Scimemi מחפשת את הסימנים המוקדמים ביותר של התנוונות עצבית ובוחנת כיצד השעון הפנימי של המוח מעצב את הביצועים הקוגניטיביים.
גילוי מחלת אלצהיימר מוקדם
"כיום, ישנם יותר מ -7 מיליון אנשים שנפגעו מאלצהיימר בארצות הברית בלבד", אמר סקיממי. "אנו מצפים שמספרים אלה יגדלו משמעותית ב -25 השנים הבאות. למחלה זו יש התפתחות בלתי נסלחת, ובעוד שתרופות יכולות לעזור להאט את התקדמותה, אין תרופה."
מחלת אלצהיימר מאובחנת בדרך כלל לאחר מופיעה ליקויי זיכרון, כאשר הנזק כבר התפשט בכל המוח. הגישה של Scimemi שמה לה למטרה לתמוך בכלים לאבחון מוקדם יותר, תוך התמקדות בתקופה של היפראקטיביות במוח שקדמה לירידה קוגניטיבית.
"ממש לפני השלבים המאוחרים של מחלת האלצהיימר שנקבעה, המוח הופך היפראקטיבי", אמר סקיממי. "היפראקטיביות זו יכולה להתבטא כהתנהגויות חוזרות או אובססיביות, כמו גם רגישות מוגברת להתקפים. אנו יודעים שדפוסים אלה קיימים אצל אנשים, והמחקרים שלנו הראו התנהגויות דומות בעכברים. מה שאנחנו מנסים לראות כעת הוא אם ניתן לאתר פעילות מוחית זו באמצעות אותות חשמליים."
כדי ללמוד זאת, הצוות של Scimemi משתמש במודלים של עכברים מהונדסים גנטית כדי לבטא חלבונים הקשורים למחלת אלצהיימר. בניסויים מסוימים הם מסלקים ושומרים על דגימות של רקמות מוח, ושומרים עליהם פונקציונליים במשך שש עד שמונה שעות כדי לחקור התנהגות נוירון חי במסגרת מבוקרת. זה מאפשר להם להשוות ישירות כיצד פעילות המוח שונה בין עכברים בריאים לבין אלה עם שינויים הקשורים לאלצהיימר, ועלולים לאתר דפוסי פעילות חשמלית בשלב מוקדם שיכולים יום אחד לתרגם לאבחון אנושי.
"כלי האבחון הטוב ביותר צריך להיות לא פולשני", אמר סקיממי. "על ידי פעילות לזיהוי אותות מוחיים שאנו יכולים להרים ללא ניתוח, הממצאים שלנו יכלו ליידע את התפתחות בדיקת סינון נוחה ונגישה עבור אלצהיימר. באופן אידיאלי, זה יהיה קל לא פחות מבדיקת עיניים שגרתית או בדיקת לחץ דם, מה שעלול להתריע לחולים ורופאים לשינויים עדינים בתפקוד המוח לפני שמתרחשים נזק משמעותי."
מקצבים ולמידה Circadian
הצוות של Scimemi לומד גם כיצד מקצבים צמודים – השעון הפנימי של הגוף 24 שעות ביממה – משפיעים על היכולת שלנו ללמוד ולזכור. בניגוד למחקרים רבים על מקצבים צמודים, המתמקדים בהיפותלמוס ובהורמונים המסדירים ערות, הצוות של סקיממי בודק את ההיפוקמפוס, אזור מוח האחראי על הלמידה והזיכרון. הממצאים שלהם מראים כי השעה ביום יכולה להשפיע באופן משמעותי עד כמה אנו סופגים מידע חדש, ותבנית זו מחויבת מבחינה ביולוגית.
"אנחנו אדם אחר בשעות שונות ביום," אמר סקיממי. "מה שאנחנו מנסים לקבוע עכשיו הוא האם זה רק בא לידי ביטוי בהתנהגויות שונות, או אם זה גם משפיע על היכולות שלנו לקודד ולאחזר מידע." גילינו שבעכבר, הזמן הטוב ביותר ללמידה קורה באמצע שלב האור, כאשר עכברים לא נראים פחות ומוחם. לאחר קידוד הידע, ניתן לאחזר אותו בכל שעה ביום. "
זה הגיוני אבולוציוני. אמנם יתכנו חלונות אופטימליים ללימוד מידע חדש, אך עלינו להיות מסוגלים לזכור זיכרונות שעוזרים לנו להכיר בסכנה או לנווט בשטח מוכר ללא קשר לזמן.
"ידוע כי מקצבים צבאיים מופרעים במחלת אלצהיימר, אך אופי הקשר הזה נותר לא ברור", אמר סקיממי. "קו המחקר הזה מניח את היסודות לחקירה אם הפעילות הצירדית השתנה תורמת לירידה קוגניטיבית באלצהיימר, או שמא המחלה עצמה מובילה לשיבושים במקצבים צבאיים. במילים אחרות, האם ההפרעה במצבה של התקדמותנו של אלז'מר, או שההתקדמות של אלז'יימר, או שהיא מתמקדת ב"גוג". שנים. "
