8 دقیقه
تصور کنید دو کودک در یک کلاس درس هستند. یکی دارای تشخیص اوتیسم است و دیگری دچار اختلال نقص توجه/بیشفعالی (ADHD). روی کاغذ این دو تشخیص متفاوت به نظر میرسند؛ اما در مغز ممکن است بیش از آنچه گمان میکردیم شباهتهایی وجود داشته باشد که درک بالینی سنتی آنها را جدا میپندارد.
سیگنالهای مشترک پنهان در شبکههای مغزی
یک مطالعهٔ جدید که توسط پژوهشگرانی از مؤسسهٔ Child Mind Institute رهبری شد و در مجلهٔ Molecular Psychiatry منتشر گردید، چارچوب فهم ما از اوتیسم و اختلال نقص توجه/بیشفعالی را بازتعریف میکند. بهجای آنکه برچسبها را بهعنوان دیوارهای نفوذناپذیر تلقی کنند، تیم پژوهش به دنبال الگوهایی رفت که از مرزهای تشخیصی عبور میکنند. یافتهها این حوزهٔ روانپزشکی را به سوی یک دید بعدی (dimensional) سوق میدهد: شدت نشانهها، بهویژه ویژگیهای اوتیسمی، با الگوهای متمایز اتصال مغزی و فعالیت ژنهایی که در توسعهٔ عصبی نقش دارند، همنوا میشود.
چرا این موضوع اهمیت دارد؟ زیرا در عمل بالینی تداخل نشانهها مدتها شناخته شده است — کودکانی که با تشخیص ADHD معرفی میشوند میتوانند پروفایلهای اجتماعی یا شناختیای نشان دهند که بسیار شبیه اوتیسم به نظر برسد، و بالعکس. کار تازه پرسش ساده اما نافذی را مطرح میکند: آیا آن شباهتهای رفتاری در زیستشناسی مشترک بازتاب پیدا میکنند؟ پاسخ کوتاه: بله.
روشها و مجموعه داده
گروه پژوهشی، تصویربرداری عملکردی مغز در حالت استراحت (resting-state fMRI) را از 166 کودک تکلمی بین 6 تا 12 سال بررسی کرد، که هر کدام یا تشخیص طیف اوتیسم (ASD) و یا تشخیص ADHD (بدون اوتیسم) داشتند. تصویربرداری در حالت استراحت جریان و نوسان ارتباط میان نواحی مغزی را در زمانی که فرد در حالت استراحت است نشان میدهد و معماری شبکههای بزرگمقیاسی مانند سامانهٔ فرونتوپاریتال (frontoparietal یا FP) و شبکهٔ حالت پیشفرض (default mode network یا DMN) را آشکار میسازد.
بهجای مقایسهٔ صرف بر اساس دستههای تشخیصی، تیم شدت علائم را در سراسر نمونه کمیسازی کرد و آن معیارها را با الگوهای اتصال مغزی همبسته ساخت. سپس گامی عمیقتر برداشتند: با استفاده از نقشههای ترنسکریپتومیک فضایی — پایگاههای دادهٔ بزرگ که نشان میدهد کدام ژنها در کجای مغز انسان فعالاند — مشخصات بیان ژن را بر روی الگوهای اتصال مشاهدهشده قرار دادند. حاصل یک همگرایی میان تصویربرداری و ژنتیک بود که مسیرهای زیستی مشترکی را نشان میدهد.
کودکانی که ویژگیهای اوتیسمی برجستهتری داشتند، اتصال عملکردی قویتری میان شبکههای FP و DM نشان دادند. این سامانهها وظایفی مانند کنترل اجرایی، توجه و شناخت اجتماعی را مدیریت میکنند. بهطور معمول، اتصال FP–DM با تخصصیشدن مغزها در طول رشد کاهش پیدا میکند. اتصال تقویتشدهای که در این مطالعه دیده شد، نشاندهندهٔ مسیرهای تکاملی بالغشدن متفاوت در کودکانی است که شدت علائم بیشتری دارند؛ یعنی الگوی بلوغ شبکههای مغزی در آنها ممکن است منحرف یا به تأخیر افتاده باشد.
این الگو شدت نشانهها را به یک معماری مشترک مغز–ژن در سراسر تشخیصها پیوند میزند.
آنچه یافتهها درباره تشخیص و زیستشناسی نشان میدهد
نتیجهٔ برجسته این است که امضای اتصال مرتبط با ویژگیهای اوتیسمی منحصر به کودکانی با تشخیص ASD نبود. زیرمجموعهای از کودکانی که با ADHD تشخیصگذاری شده بودند — و معیارهای کامل اوتیسم را نداشتند — همان الگوی عصبی را نشان دادند. همزمان، نواحی مغزی درگیر آن نواحی بودند که ژنهای فعال در توسعهٔ عصبی در آنها بیان میشد. برخی از این ژنها پیشتر با هر دو اوتیسم و ADHD ارتباطهایی نشان دادهاند که این امر حاکی از تأثیرات ژنتیکی همپوشان بر رفتارهای نوظهور است.
بهعبارت سادهتر: ویژگیهای رفتاری که پزشکان و متخصصان بالینی آنها را مشابه تشخیص میدهند ممکن است از تغییرات همپوشان در نحوهٔ بالغشدن شبکههای بزرگمقیاس مغزی ناشی شود، که تحت تأثیر برنامههای ژنتیکی مشخصی قرار دارند. این مطالعه دستهبندیهای تشخیصی را پاک نمیکند. در عوض نقشهٔ غنیتری ارائه میدهد: تشخیصها همچنان از نظر بالینی مفیدند، اما تنها یک لنز برای دیدن زیستشناسی مغز کودک هستند.
رویکردی که پژوهشگران به کار بردند — ترکیب تصویربرداری پیشرفتهٔ عصبی با ترنسکریپتومیکس فضایی در محیط محاسباتی (in silico) — الگویی برای کشف بیومارکرهای آینده فراهم میآورد. زمانی که نقشههای تصویربرداری و نقشههای ژنی به هم نزدیک میشوند، پژوهشگران میتوانند سیگنالهای زیستیای را شناسایی کنند که پیشبینی میکنند چه کسانی احتمالأ مبتلا به ویژگیهای اوتیسمی شدیدتر خواهند شد، بدون توجه به برچسب تشخیصی آنها.
پیامدها برای پزشکان و پژوهشگران
چه چیزی باید برای یک پزشک یا متخصص بالینی روشن باشد؟ نخست، ابعاد نشانهها اهمیت دارند. یک تشخیص دودویی (بله/خیر) میتواند تنوع معنادار در سازماندهی شبکههای مغزی را بپوشاند. دوم، ارزیابیهای شخصیسازیشده که مشخصهٔ عصبی هر کودک را در نظر میگیرند — نه صرفاً دستهٔ تشخیصی — میتوانند به مداخلات هدفمندتر منجر شوند. سوم، پژوهشهایی که چارچوبهای فرا-تشخیصی (transdiagnostic) و بعدی را میپذیرند ممکن است جستوجوی نشانگرهای عینی خطر و پاسخ به درمان را تسریع کنند.
مطالعه همچنین ارزش منابع دادهٔ گسترده را برجسته میکند. ابتکاراتی مانند Healthy Brain Network که ارزیابیهای رایگان و مجموعه دادههای باز فراهم میکنند، امکان ارتباط بین رفتار، تصویربرداری و ژنتیک در هزاران کودک را ممکن میسازند. این مجموعه دادهها چارچوبی هستند که پژوهشگران برای انتقال روانپزشکی از فهرستهای علائم به تصمیمگیری مبتنی بر زیستشناسی به آن نیاز دارند. دسترسی به نمونههای بزرگ، متنوع و دارای دادههای چندبعدی (مولتیمدال) برای اعتبارسنجی بیومارکرها و تعمیم نتایج به جمعیتهای گسترده ضروری است.
از دیدگاه پژوهشی، چند نکتهٔ مهم فنی وجود دارد که بر اعتبار نتایج تأثیر میگذارد: کنترل برای متغیرهای گیجکننده مانند سن، جنسیت، ضریب هوشی، و حرکات سر در طول fMRI؛ انتخاب روشهای همبستگی چندمتغیره برای استخراج الگوهای اتصال؛ و استفاده از نقشههای ترنسکریپتومیک دارای پوشش فضایی مناسب که با دادههای تصویرشده همتراز شدهاند. بهکارگیری روشهای همگرای آماری که چندین منبع داده را تلفیق میکنند (imaging–genetics fusion) باعث کاهش احتمال نتایج تصادفی و افزایش اطمینان از سیگنالهای زیستی میشود.
دیدگاه کارشناسان
«ما در کلینیک میبینیم که پروفایلهای نشانهای خطوط بین تشخیصهای سنتی را مات میکنند،» دکتر آدریانا دی مارتینو، رهبر این پژوهش، میگوید. «با مستقر کردن شدت رفتاری به الگوهای بیان مغز–ژن، داریم آغاز میکنیم به نقشهبرداری پیوستار زیستی که تنوع نوروتوسعهای را پایهریزی میکند.»
دکتر النا مورالس، که نمایندهٔ نوعی از نوروساینتیستهای تکاملی است، میافزاید: «این کار یادآور آن است که شبکههای مغزی بر اساس مسیرهای پویای زمانی رشد میکنند. هنگامی که بلوغ منحرف میشود، الگوهای رفتاری مشابه میتوانند از تأثیرات مشترک شبکهای و ژنتیکی پدید آیند. این دانش باید هم ارزیابی و هم استراتژیهای مداخله را اطلاع دهد.»
مطالعه درمانهای جدید فوری ارائه نمیدهد، اما مسیر روشنی را ترسیم میکند. تمرکز کمتر بر برچسب دستهای و بیشتر بر زیستشناسی زیربنایی — این تغییر میتواند نحوهٔ کشف آسیبپذیری در مراحل اولیه، نحوهٔ تطبیق درمانها و طراحی کارآزماییهایی که مداخلات را بر اساس امضاهای عصبی خاص میسنجند، دگرگون سازد.
راه پیش رو نیازمند بازتولید نتایج، نمونههای بزرگتر و مطالعات طولی است که ردیابی کنند چگونه این الگوهای شبکهای با افزایش سن و تحت تأثیر درمان تغییر میکنند. همچنین ضرورت دارد که پژوهشها جمعیتهای متنوعتری را دربرگیرند تا یافتهها برای گروههای مختلف جمعیتی قابل تعمیم باشند. با این حال پیام روشن است: مغز دفترچههای تشخیصی را نمیخواند. برای یافتن مکانیزمهای پشت رفتار، باید زیستشناسی را تا انتها دنبال کنیم.
در نهایت، این مطالعه نمونهای از چگونگی همگرایی علوم اعصاب تصویری، ژنتیک مولکولی و علم دادههای بزرگ در شکلدادن به روانپزشکی مبتنی بر زیستشناسی است. آیندهٔ تشخیص و مداخلهٔ نوروتوسعهای احتمالاً شامل ترکیبی از ارزیابیهای رفتاری، پروفایلهای عصبی-تصویری و دادههای مولکولی خواهد بود که با الگوریتمهای یادگیری ماشین و مدلسازی پیشبینی تلفیق شدهاند. چنین رویکرد چندلایهای میتواند به شناسایی بیومارکرهای پیشگو برای آسیبپذیری و پاسخ درمانی منجر شود و در نهایت به بهبود نتایج بالینی کودکان کمک کند.
منبع: scitechdaily
نظرات
داNیکس
دید بعدی جالب، ترکیب fMRI و ژنها منطقیه اما بدون نمونه متنوع و تکرار نتایج نباید زود تغییر سیاست بالینی داد.
سفرزون
خوبه اما یه ذره احساس اغراق میکنم، تا نتایج بازتولید نشن نباید درمانارو قاطی کنیم. مطالعات طولی و نمونه متنوع لازم.
مهران
تو مدرسه دیدهم؛ بچهای با ADHD داشتیم که رفتار اجتماعیاش عملاً اوتیسمی بود، این حرفا برام ملموسه، اما طولی برا قطعیت لازمه...
دیتاپالس
وااای این یعنی مغز به مرزهای تشخیصی اهمیتی نمیده؟ فکر کردم فقط رفتار بیرونی شبیه هم باشه، حالا حس میکنم دنیا خیلی پیچیدهتره!
ارسال نظر