"תהליכים מורכבים נמשכים במוח כשאנחנו ישנים", אומרת ד"ר קרולינה ארמונאט, מדעי המוח מאוניברסיטת קואונאס לטכנולוגיה, ליטא. לדבריה, הבנה מדויקת יותר של מה שקורה באזורים שונים בקליפת המוח במהלך השינה יכולה לסייע באבחון הפרעות שינה ומחלות נוירולוגיות בצורה מדויקת יותר.
"סכיזופרניה, למשל, מאופיינת בסנכרון מופרע בין אזורים שונים, ואילו מחלת האלצהיימר מתחילה לעתים קרובות בשינויים תפקודיים עדינים מאוד בתחום אחד בקליפת המוח, עוד לפני שמתברר התסמינים", אומר ארמוניט ė, ומסביר את חשיבות המחקר שמטרתה להבדיל בין אזורים פונקציונליים של קליפת המוח.
Parcelling Cortex Cortex היה נושא למחקר של ארמונאייט במהלך לימודי הדוקטורט שלה באוניברסיטת יונינטונו באיטליה.
"קליפת המוח המוחית אינה הומוגנית, ואזורים שונים יכולים להתנהג אחרת תלוי אם אדם ערה, ישן או במצב של מעבר בין שלבים אלה. המחקר שלי נועד לקבוע אם אנו יכולים לזהות אזורים קליפת המוח המבוססים אך ורק על פעילותם החשמלית, לא רק בהיעדרם של סטימנטים חיצוניים, אלא גם במהלך שינה של שינה," נושאי kT של KT, " מדעים.
הבנה עמוקה יותר של האופן בו המוח עובד גם כאשר מנוחה חשובה לאבחון ולמניעה של הפרעות נוירולוגיות ושינה כאחד, היא אומרת.
מיפוי קליפת המוח: גשר בין מדע לתרגול קליני
מחקרים על ניקוי קליפת המוח מתוארכת לתחילת 20ה המאה, כאשר מדעי המוח הגרמניים קורביניאן ברודמן הגדיר 52 אזורים מובחנים בקליפת המוח האנושית, המכונה אזורי ברודמן. מפה זו של קליפת המוח נמצאת עדיין בשימוש נרחב הן במחקר קליני והן במחקר מדעי המוח.
לדברי ד"ר ארמונאייט, ההבחנה בין קליפת המוח למבנים אחרים במוח מאפשרת לקשר אזורים ספציפיים לפונקציות ספציפיות, כגון חזון, שפה, מיומנויות מוטוריות או אחסון זיכרון לטווח הארוך. הידיעה אילו תחומים אחראים להיבטים התנהגותיים או חושיים מסוימים יכולה לעזור להבין טוב יותר כיצד הפרעות נוירולוגיות שונות משפיעות על תפקודים אלה.
"לדוגמה, מחלת פרקינסון קשורה לרוב לניוון של Substantia nigraמבנה באזור עמוק במוח האחראי על בקרת התנועה. הנזק לאזור זה מוביל לתסמינים טיפוסיים של המחלה, כמו רעידות או איטיות של תנועה ", אומר החוקר.
היא מסבירה כי הזיהוי המדויק של האזור המושפע של המוח מאפשר תכנון של התערבויות ממוקדות, כמו הדמיה עצבית, ששימשה בהצלחה להפחתת תסמיני המחלה. "דוגמא נוספת היא זיהוי המיקוד האפילפסיה. הידיעה באיזה תחום המוח גורם להתקפים ואילו פונקציות היא מבצעת מאפשרת לרופאים לתכנן דיוק יותר התערבות להסרת תחום המוקד ולהעריך את הסיכונים וההשפעה הפוטנציאליים על המטופל לאחר מכן", אומר החוקר מהפקולל של KTU למתמטיקה ומדעי הטבע.
היא מסבירה כי ההבחנה בין אזורי המוח חשובה גם לבניית מודלים של פעילות מוחית, ללימוד ההשפעות של מחלות פסיכיאטריות על אזורי מוח שונים, או להבנה מדוע תסמינים מסוימים מתרחשים בנוכחות נגעים ספציפיים.
"בנוסף, ממשקי מחשב מוח סמוך גם על לוקליזציה מדויקת של פעילות עצבית ", אומר ארמונט.
שיטות חישוב ייחודיות שהתגלו
המחקר של חוקר KTU ניתח הקלטות אלקטרואנספלוגרמה תוך גולגולתית (SEEG) של 55 חולים. "אותות אלה נלקחים ישירות מהמוח ולא מהקרקפת. נתונים כאלה נדירים ביותר מכיוון שהם נאספים רק כאשר חולים עוברים התערבות נוירוכירורגית, בדרך כלל לאפילפסיה עמידה בתרופות", מסביר ד"ר ארמונאייט.
כדי להבין אם אזורים קליפת המוח השונים מעבירים מידע באופן שונה ומדוע, היא התחילה בניתוח האותות הנוירופיזיולוגיים מהאזורים המוגדרים בצורה הברורה ביותר – חושית, מוטורית ושמיעתית – שתפקידיהם נחקרו ביותר.
"לעתים קרובות אנו שומעים על הפרעות נוירו -ניווניות ועל החיפוש אחר סמנים ביולוגיים שלהם כדי לבצע אבחנה מוקדמת. אבל השאלה שהעניקה אותי הכי הרבה הייתה: איך המוח הבריא מתפקד? והאם אנו יכולים לאתר את סמני הפעילות שלו בזמן שהם במנוחה? אחרי הכל, אפילו בהיעדר גירויים חיצוניים, המוח נשאר פעיל. זה לא רק רעש כאוטי, אלא במקום נוירונים שהועברו למידע," סימנים, ".
המחקר הוביל לגילוי שיטות חישוביות שלדברי חוקר KTU מאפשרת לשכלל את הנוכחות של קליפת המוח על פי הפעילות החשמלית של אזורים שונים.
"כעת יהיה מעניין להמשיך עוד יותר – לדוגמה, ליצור מודלים של פעילות מוחית המבוססים על תכונות מסוימות של אזורים אלה וליישם אותם כדי לאתר חריגות מוקדמות מאוד, כמו תהליכים עצביים מתחילים. כמו כן, ניתן להשוות את הסמנים של אזורים קליפת המוח הבריאים, שנצפו במהלך השינה.
פוטנציאל קליני באבחון שינה והפרעות ניווניות
למרות שלמחקר אין עדיין יישום קליני ישיר, הוא פותח אפשרויות תיאורטיות רבות, אומר מדעי המוח KTU. לדוגמה, מחקר נוסף יכול להוביל ליצירת מודלים דיגיטליים של אזורים קליפת המוח, התאומים הדיגיטליים שלהם. בידיעת מבנה התא, האינטראקציות והפרמטרים החשמליים, ניתן היה לדמות כיצד אזור כזה יגיב, למשל, לגירוי חשמלי. "זה יכול בסופו של דבר לתרום להתפתחות של טיפולים נוירולוגיים מותאמים אישית", אומר ארמונאייט.
יישום מעשי אחד של מחקר על המוח האנושי במנוחה יכול להיות האבחנה של הפרעות שינה, אמרה. בעוד שרוב השיטות מעריכות שינה בצורה כללית למדי, מחקר מפורט על פעילותם של אזורים קליפת המוח יכול לעזור לזהות בצורה מדויקת יותר אילו אזורים במוח מתפקדים באופן שונה ומדוע.
"זה רלוונטי מכיוון ששינה, למרות שזה נראה כמו מצב פסיבי, הוא תהליך דינאמי מאוד, הכרוך בגיבוש מידע, ניקוי מטבולי וארגון מחדש של סינפסות", מסביר החוקר. "שינויים עדינים בפעילות עצבית במהלך השינה עשויים להצביע גם על הופעת תהליכים ניווניים."
אם אנו יודעים כיצד קליפת המוח הבריאה צריכה להתנהג במצבים שונים או במשימות פונקציונליות, היא אומרת, אנו יכולים לחפש סטיות מתבנית נורמלית זו, שיכולה לעזור לנו לאתר את המחלה לפני שהיא מראה תסמינים ברורים. בנוסף לאבחון ומניעה מוקדמים, הדבר יתרום גם להבנה עמוקה יותר של מנגנון המחלות עצמן.
