חוקרים במכון המארק ומרי סטיבנס נוירו-הדמיה ואינפורמטיקה (סטיבנס INI) בבית הספר לרפואה של קק של USC פיתחו טכניקת הדמיה מוחית פורצת דרך החושפת כיצד כלי הדם הזעירים בדופק המוח עם כל פעימות לב שעשויות להחזיק רמזים לאישום ומחלות כמו אלצהיימר.
המחקר, שפורסם ב מחקרי קרדיווסקולריים טבעייםמציגה את השיטה הלא פולשנית הראשונה למדידת "פעימות נפח מיקרו-וסקולרית"-ההתרחבות הקצבית וההתכווצות של כלי השיט הקטנים ביותר במוח. באמצעות הדמיית תהודה מגנטית של שדה גבוה במיוחד (MRI), הצוות הראה כי פולסי המיקרו -עלים הללו גדלים עם הגיל, במיוחד בחומר הלבן העמוק של המוח, אזור קריטי לתקשורת בין רשתות המוח. ככל שאנשים מתבגרים, החומר הלבן הזה רגיש במיוחד להפחתת אספקת הדם של עורקים דיסטליים, כלי הדם הנושאים דם מהלב ולחלקים הרחוקים ביותר בגוף. הגדלת פולסי המיקרו -על יכולה לשבש מערכות במוח, ואולי להאיץ את אובדן הזיכרון ומחלת אלצהיימר.
פעימת עורקים היא כמו המשאבה הטבעית של המוח, ומסייעת להזיז נוזלים ופסולת ברורה. השיטה החדשה שלנו מאפשרת לנו לראות, לראשונה אצל אנשים, כיצד נפחם של כלי הדם הזעירים משתנים עם גורמי סיכון להזדקנות וכלי הדם. זה פותח דרכים חדשות לחקר בריאות המוח, דמנציה ומחלות כלי שיט קטנות. "
דני ג'יי ג'יי וואנג, דוקטורט, פרופסור לנוירולוגיה ורדיולוגיה בבית הספר לרפואה של קק ומחבר המחקר הבכיר
במשך עשרות שנים, החוקרים ידעו כי קשיחות עורק גדולה ופועמות קשורים לשבץ מוחי, דמנציה ומחלות כלי שיט קטנות. אך עד כה כמעט בלתי אפשרי למדוד את הפעימות הללו בכלי הקטנים ביותר במוח ללא שיטות פולשניות המשמשות רק במחקרים של בעלי חיים.
החידוש של צוות USC משלב שתי גישות MRI מתקדמות-תפוסה חלל-וסקולרית (VASO) ותיוג סיבוב עורקי (ASL)-לעקוב אחר שינויים בנפח עדינים במיקרו -עלים על מחזור הלב. החוקרים אישרו כי מבוגרים מבוגרים מראים פעימות מיקרו -וסקולריות מוגברות בחומר לבן עמוק בהשוואה למבוגרים צעירים יותר, וכי יתר לחץ דם מגביר עוד יותר שינויים אלה. "ממצאים אלה מספקים קשר חסר בין מה שאנו רואים בהדמיית כלי שיט גדולים לבין הנזק המיקרו -וסקולרי שאנו צופים בהזדקנות ומחלת אלצהיימר," אמר הסופר הראשי Fanhua Guo, PhD, שהוא חוקר פוסט -דוקטורט במעבדה של וואנג.
פעימות מוגזמת של כלי הדם עשויה לפגוע בתפקוד "המערכת הגלימפטית של המוח", רשת מוכרת לאחרונה המנקה מוצרי פסולת כמו חלבוני בטא-עמילואידים המצטברים במחלת אלצהיימר. עם הזמן, זרימת הנוזלים המופרעת עלולה להאיץ את הירידה הקוגניטיבית.
"היכולת למדוד את פולסי כלי הדם הזעירים האלה in vivo זה צעד קריטי קדימה", אמר ארתור וו. טוגה, דוקטורט, מנהל הסטיבנס אייני. "טכנולוגיה זו לא רק מקדמת את ההבנה שלנו בהזדקנות המוח, אלא גם מביאה להבטיח לאבחון מוקדם ומעקב אחר הפרעות עצביות."
החוקרים בוחנים כיצד ניתן להתאים את השיטה לשימוש קליני רחב יותר, כולל על סורקי MRI 3T הנפוצים יותר. מחקרים עתידיים יבדקו האם פעימות נפח מיקרו -וסקולרית מנבאת תוצאות קוגניטיביות והאם היא יכולה לשמש סמן ביולוגי להתערבות מוקדמת במחלת אלצהיימר ומצבים קשורים.
"זו רק ההתחלה," אמר וואנג. "המטרה שלנו היא להביא זאת ממעבדות מחקר לתרגול קליני, שם זה יכול להנחות אסטרטגיות אבחון, מניעה וטיפול במיליונים בסיכון לדמנציה."
על המחקר
בנוסף לוואנג, המחברים האחרים של המחקר הם Fanhua Guo, Chenyang Zhao, Qinyang Shou, Kay Jann ו- Xingfeng Shao מסטיבנס INI, ונינג ג'ין מ- Siemens Healthcare.
מחקר זה נתמך על ידי המוסדות הלאומיים לבריאות (NIH) מעניק UF1-NS100614, S10-OD025312, R01-600 NS114382, R01-EB032169, RF1AG084072, R01-EB028297, R01-NS12121210.
