Οι επιστήμονες αποκρυπτογραφούν τη λειτουργία των πυρήνων του εγκεφάλου

Τετάρτη, 21 Νοεμβρίου 2018 08:52
shutterstock

Της Ανθής Αγγελοπούλου

Μια διεπιστημονική μελέτη με επικεφαλής το Ερευνητικό Κέντρο BCBL, ανοίγει την πόρτα για την περαιτέρω διερεύνηση της δομής και των λειτουργιών των ανθρώπινων θαλαμικών πυρήνων και τη συμμετοχή τους σε νόσους όπως το Alzheimer, η δυσλεξία, η επιληψία, το  Huntington και η σχιζοφρένεια.

Ο θάλαμος είναι μία από τις πιο σημαντικές δομές στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Οι πυρήνες του διανέμουν τις πληροφορίες και όλων των αισθήσεων του ανθρώπου, με μόνη εξαίρεση την οσμή. Επιπλέον, εμπλέκονται σε πολλές λειτουργίες όπως η προσοχή, η ευαισθητοποίηση και η αντίληψη. Η σημασία του είναι τέτοια ώστε αν ο θάλαμος τραυματιστεί, το συγκεκριμένο άτομο μπορεί να πέσει σε κώμα.

Μέχρι τώρα, κάθε φορά που κατέγραφαν τη δραστηριότητα του θαλάμου, οι ειδικοί δεν διέκριναν επαρκώς τους πυρήνες του, οι οποίοι είναι ιδιαίτερα εξειδικευμένοι στη λειτουργία τους και στις συνδέσεις τους με τον εγκεφαλικό φλοιό, συνεπώς δεν μπορούσαν και να εξετάσουν την πιθανή συμμετοχή τους σε οποιαδήποτε ασθένεια.

Τώρα, μια διεπιστημονική μελέτη με τίτλο «Ένας πιθανοτικός άτλας των ανθρώπινων θαλαμικών πυρήνων συνδυάζοντας ex νίνο μαγνητική τομογραφία και ιστολογία», τα αποτελέσματα της οποία δημοσιεύονται στο επιστημονικό περιοδικό «Neuroimage» και η οποία έγινε με τη συμμετοχή επιστημόνων από το Basque Centre για τον εγκέφαλο και την ομιλία (BCBL), το University College του Λονδίνου και το πανεπιστήμιο Castilla-La Mancha παρουσιάζει τον πρώτο πιθανό άτλα (χάρτη) του θαλάμου που μπορεί να αξιολογήσει αξιόπιστα τους διαφορετικούς πυρήνες και τις συγκεκριμένες λειτουργίες τους.

Αυτός ο νέος άτλας μπορεί να αναγνωρίσει τους διαφορετικούς θαλαμικούς πυρήνες με δεδομένα νευροαπεικόνισης και στο μέλλον μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορες ασθένειες. Ο πιθανολογικός χαρακτήρας του το καθιστά ως το πρώτο εργαλείο αυτού του τύπου που μπορεί να προσαρμοστεί καλύτερα στο μέγεθος και τα χαρακτηριστικά του θαλάμου του κάθε ατόμου.

Όπως εξηγεί ο ερευνητής του BCBL, Kepa Paz-Alonso με αυτό το εργαλείο, θα μπορέσουν οι επιστήμονες να προχωρήσουν στην κλινική μελέτη διαταραχών όπως η δυσλεξία και ασθενειών όπως η σχιζοφρένεια, η επιληψία, η νόσος Huntington και το Alzheimer.

Σε μια πρώτη φάση, οι επιστήμονες πήραν έξι ανθρώπινους εγκεφάλους και τους υπέβαλαν σε δοκιμές μαγνητικού συντονισμού υψηλής ανάλυσης. Στη συνέχεια, έβαλαν ελάσματα σε 12 θαλάμους (δύο ανά εγκέφαλο) για να παρατηρήσουν τους τύπους των νευρώνων και να οριοθετήσουν τους 26 θαλαμικούς πυρήνες στους οποίους διαιρείται ο άτλας.

Μόλις δημιουργήθηκε ο άτλας, άρχισαν οι δοκιμές επικύρωσης. Οι ερευνητές εξέτασαν, μεταξύ άλλων 213 άτομα με Αλτσχάιμερ και 161 άτομα που ήταν υγιή. Ο πιθανοτικός αυτός άτλας κατέστησε δυνατή τη διάκριση μεταξύ ατόμων που πάσχουν από τη νόσο και των υγιών ατόμων με ακρίβεια 88%.

Όπως λέει, ο Juan Eugenio Iglesias, ερευνητής στο University College του Λονδίνου, ο νέος άτλας λειτουργεί καλά, ανταποκρίνεται επαρκώς στις του θαλαμικού πυρήνα, είναι ακριβής, προσαρμόζεται σε πολλαπλές εικόνες συντονισμού και μπορεί να ταξινομεί κατάλληλα ασθενείς με Αλτσχάιμερ ή χωρίς.

Όσον αφορά τη δυσλεξία, ο Kepa Paz-Alonso ισχυρίζεται ότι χάρη σε αυτό το εργαλείο θα μπορέσουν να εκτελέσουν μια ακριβέστερη και αξιόπιστη εξέταση του ποιοι θαλαμικοί  πυρήνες εμπλέκονται και πώς, λειτουργικά και δομικά συνδέονται με διαφορετικές περιοχές του κυκλώματος ανάγνωσης και με ποιες οπτικές ή ακουστικές διαταραχές και διαταραχές υπερκινητικότητας λόγω έλλειψης προσοχής (ADHD).

Πολλές από τις μελέτες για τη δυσλεξία, όπως λέει δείχνουν μια θαλαμική εμπλοκή, τώρα όμως οι επιστήμονες θα έχουν μια συγκεκριμένη άποψη για τους πυρήνες που συνδέονται μεταξύ τους. Δεν θα είναι πλέον ο θάλαμος στο σύνολό του, αλλά συγκεκριμένοι πυρήνες, οπτικοί ή ακουστικοί και αυτό ισχύει για οποιαδήποτε λειτουργία στην οποία εμπλέκεται ο πυρήνας και οι συνδέσεις του.

Βιβλιογραφική αναφορά:

Juan Eugenio Iglesias, Ricardo Insausti, Garikoitz Lerma-Usabiaga, Martina Bocchetta, Koen Van Leemput, Douglas N. Greve, Andre van der Kouwe, Νευροαπεικονιστική Πρωτοβουλία για τη νόσο του Αλτσχάιμερ, Bruce Fischl, César Caballero-Gaudes και Pedro M. Paz-Alonso.

Προτεινόμενα για εσάς

Δημοφιλή