چشم‌ها دریچه‌ای به سوی تشخیص نشانه‌های زودهنگام آلزایمر و پارکینسون

چشم‌ها دریچه‌ای به سوی تشخیص نشانه‌های زودهنگام آلزایمر و پارکینسون

واشنگتن پست، الیزابت آن براون

روح را فراموش کنید، چرا که مشخص شده چشم می‌تواند بهترین دریچه به سوی مغز باشد. تغییرات در شبکه چشم می‌تواند نشانه‌ای از بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون باشد. محققان می‌گویند یک عکس از چشم می‌تواند خطر ابتلا به بیماری‌های نورودژنراتیو (تخریب‌کننده عصب) را در آینده پیش‌بینی کند.

شبکیه که در طی رشد جنینی از مغز جدا شده، حاوی لایه‌هایی از سلول‌های عصبی است که به نظر می‌رسد به همراه پسرعموهای خود در داخل جمجمه بیماری تخریب‌کننده عصب را تجربه ‌کنند. تفاوت مهم میان‌شان این است که سلول‌های عصبی شبکیه درست در پشت زجاجیه ژله‌ مانند کره چشم زندگی می‌کنند و می‌میرند؛ درست در دیدرس دانشمندان. به گفته متخصصان،  بیماران مبتلا به این اختلالات معمولا زمانی از مشکلات حافظه یا لرزش شکایت می‌کنند که روند بیماری تخریب‌کننده عصب احتمالا سال‌ها یا دهه‌ها پیش‌تر کار خود را آغاز کرده‌ است؛ احتمالا در مرحله سوم یا چهارم و دیگر برای درمان تقریبا دیر است.

دریافت زودتر علائم هشداردهنده بیماری تخریب‌کننده عصب می‌تواند به بیماران زمان بیشتری برای برنامه‌ریزی بدهد، چه برای انجام اقدامات مراقبتی، چه برای گذراندن زمان بیشتری با خانواده یا حتا نوشتن رمانی بزرگ.

در طولانی مدت، محققان امیدوارند که توانایی مشاهده تغییرات مغزی قبل از شروع علائم منجر به درمان‌های زودرس و کاهش یا توقف پیشرفت پارکینسون و آلزایمر شود، زیرا در حال حاضر چنین درمانی وجود ندارد. متخصصان امیدوارند با مداخله هر چه زودتر در جلوگیری از اختلال شناختی، اقدامات بهتری نیز برای درمان انجام شود.

در حال حاضر از آزمایش‌ خون برای تشخیص آلزایمر و پارکینسون استفاده می‌شود که بسیار پر هزینه است، اما دانشمندان امیدوارند با استفاده از غربال‌گری شبیکه چشم بتوانند با روشی بدون آسیب، ارزان و بسیار دقیق به تشخیص دست یابند.

چشم‌اندازهای آینده

آلزایمر و پارکینسون قبل از هرگونه تغییر رفتاری، باعث تغییرات چشمگیر در سطح مغز می‌شوند – عروق خونی به آتروفی (تحلیل بافت) و سلول‌های عصبی به مرگ زودرس دچار شده و پروتئین‌های مشکل‌دار ارتباط بین نورون‌های زنده مانده را مختل می‌کنند. تکنیک‌های فعلی برای تشخیص این تغییرات، از جمله تصویربرداری PET (تصویربرداری با مواد رادیو اکتیو  پوزیترون دهنده) با هزینه ۳ تا ۶ هزار دالر، می‌تواند آسیب پارکینسون و آلزایمر را در مغز قبل از شروع علائم شناسایی کند، اما به کارگیری آن در سطح گسترده بسیار آسیب‌رسان و پرهزینه است. اما شناسایی تغییرات موازی در شبکیه داستان متفاوتی است.

خانم مایا کورونیو-همائوی، دانشمند مغز و اعصاب و استاد جراحی مغز و اعصاب،  در مرکز پزشکی «سدارس-سینای» روی مداخله و درمان در مراحل اولیه آلزایمر مطالعه می‌کند. او و تیمش روشی را برای تشخیص پلاک‌های مرتبط با آلزایمر در سلول‌های عصبی شبکیه بیماران متبلا به اختلالات شناختی خفیف با هزینه حدود ۲۸۵ دالر برای هر اسکن ابداع کرده‌اند. تمام آن‌چه نیاز است تجهیزات چشم پزشکی اصلاح شده است ـ و مقدار زیادی چاشنی کاری.

کورونیو-هامائوی در معاینه شبکیه چشم بیماران از کورکومین استفاده می‌کند. کورکومین همان ماده طبیعی موجود در زردچوبه است که به آن رنگ و عطر و طعم می‌بخشد و از مواد اصلی ادویه کاری است. کورکومین قرابت زیادی به آمیلوئید بتا دارد، پروتئین سازنده پلاک‌های آلزایمر. دانشمندان بتا آمیلوئید شبکیه را به نمره پایین‌تر در آزمایش‌های شناختی، پلاک بیشتر در مغز و کاهش حجم در هیپوکامپ، مرکز حافظه مغز ربط می‌دهند.

اگر سطح فناوری سیستم تصویربرداری کرونیو-همائویی از نظر دانشمندان علوم اعصاب که به ردیاب‌های رادیواکتیو PET و اسکنرهای میلیون دالری عادت دارند، پایین است، تکنیک «روئوگو فانگ» برای غربالگری پارکینسون کاملا ابتدایی به حساب می‌آید.

خانم فانگ یک اینجینیر تجهیزات پزشکی است که درباره کاربردهای هوش مصنوعی در امور صحی و پزشکی تحقیق می‌کند. او و همكارانش در دانشگاه فلوریدا از یك دوربین فوندوس (یکی از تجهیزات تخصصی آیفون به اندازه یك كتاب) برای گرفتن عکس‌های با وضوح بالا از رگ‌های خونی میكروسكوپی در پشت چشم استفاده می‌كنند. تغییر در رگ‌های خونی در مغز مشخصه بیماری پارکینسون و آلزایمر است، زیرا کمبود اکسیژن به مرگ زودرس نورون کمک می‌کند و شواهد زیادی وجود دارد که رگ‌های خونی در شبکیه این تغییرات را نشان می‌دهد.

نتایج اولیه نشان می‌دهد که الگوریتم‌های کامپیوتری قادر به استفاده از این تصاویر بنیادی برای تمایز میان بیماران پارکینسون و افراد سالم گروه کنترل، با دقت بالاتر از ۷۰ درصد عمل می‌کند.

داکتر کورونیو-هامائوی اذعان داشت که هیچ یک از این نشانگرهای زیستی به تشخیص دقیق منتهی نمی‌شود. آمیلوئید بتا با افزایش سن در مغز سالم تجمع می‌یابد و بسیاری از افراد با بتا آمیلوئید بالا از نظر شناختی طبیعی باقی می‌مانند. فانگ خاطرنشان كرد كه تغييرات عروقي در موارد بي‌شماري از جمله رتينوپاتي ديابتي – يك بيماري بينايي كه در صورت قندخون بالا باعث انسداد رگ‌هاي خوني به شبكيه مي‌شود – و آسيب مغزي وجود دارد.

اما شارون فکرت، جراح ویتروتئین (بیماری‌های مربوط به زجاجیه) و مدیر همکاری در مرکز تصویربرداری شبکیه بیماری تخریب‌کننده عصبی دوک، گفت: «اما این روش‌ها در مورد یافتن یک نشانگر زیستی که راه حلی اساسی باشد نیست.»

برای تشخیص این‌که کدام یک از نشانگرهای زیستی موثرترین مؤلفه‌ی پیش بینی‌کننده آلزایمر هستند، فکرت و همکارانش اطلاعات جامعی از بیماران، از جمله تصاویر عروق شبکیه و اندازه‌گیری لایه‌های مختلف شبکیه در افرادی که آلزایمر دارند، را به «شبکه‌ی عصبی» می‌دهند. شبکه عصبی نوعی «یادگیری ماشین» است که الگوها را بر اساس مجموعه‌ای از داده‌های آموزشی شناسایی می‌کند. سپس این شبکه با آزمودن ترکیب‌های متفاوتی از نقاط داده مشخص ‌می‌کند چطور با کمترین اطلاعات از بیمار می‌توان دقیق‌ترین تشخیص را ارائه داد.

طبق نتایج به‌دست آمده از شبکه عصبی فکرت، نازک شدن لایه سلول گانگلیونی شبکیه مهم‌ترین مشخصه در تشخیص آلزایمر است- به عبارت دیگر، شبکه عصبی توانست با استفاده  از ضخامت یک لایه شبکیه بیماران مبتلا به آلزایمر و افراد سالم در گروه کنترل در یک بازه سنی را از هم تمایز دهد . می‌توان با استفاده از توموگرافی انسجام نوری (یک سیستم اسکن چشم بیمار که بیشتر پزشکان چشم از آن استفاده می‌کنند) به این ارزیابی دست یافت.

چشم‌انداز تیم فکرت و دوک ارائه‌ی یک اسکن شبکیه ارزان قیمت و در دسترس است که می‌تواند علائم هشدار دهنده برای بیماری‌های مختلف تخریب عصبی را همزمان شناسایی کند. در حال حاضر، آن‌ها به شبکه‌ی عصبی خود آموزش می‌دهند تا تصاویر شبکیه را برای مشخصه‌های بیماری پارکینسون، آلزایمر و زوال عقل بدن لوئی (نوعی بیماری شبیه آلزایمر) جست‌وجو کند، که با شروع زوال عقل می‌تواند باعث توهمات و خیالات شود.

فکرت گفت: «ما می‌توانیم در کنار داروخانه دستگاهی راه اندازی کنیم.» بیماران می‌توانند در غرفه‌ای مانند غرفه‌های تشخیص فشار خون موجود در همه داروخانه‌ها بنشینند، از چشم خود تصویربرداری کنند و «ما  الگوریتم یادگیری دقیق خود را داریم که این تصویر را تجزیه و تحلیل کرده و «نمره خطر» یا یک شاخص تشخیصی بیرون می‌دهد» که با توجه به نتیجه، افراد در صورت لزوم می‌توانند به متخصص مغز و اعصاب رجوع کنند.

فرصتی برای هوشیاری

به گفته متخصصان شناسایی هر یک از این نشانگرهای زیستی در شبکیه چشم به این معنی نیست که بیمار در طول زندگی خود به آلزایمر کامل یا پارکینسون مبتلا می‌شود. چنین اطلاعاتی باید به عنوان یک علامت هشدار دهنده در نظر گرفته شود (مانند سطح بالای قند خون) که پزشک و بیمار را وادار می‌کند آمادگی لازم برای سایر تغییرات را داشته باشند.

همچنین به بیمار فرصتی می‌دهد تا اقدامات پیشگیرانه جهت کند کردن روند پیشرفت بیماری‌های تخریب‌کننده عصب را آغاز کنند؛ اقداماتی مانند ورزش و رژیم غذایی اصلاح شده. لورا – ولپیسلی دالی، استادیار عصب‌شناسی در دانشگاه آلاباما در بیرمنگام گفت: «ورزش تنها چیزی است که من شاهد بوده‌ام به درمان آلزایمر و پارکینسون کمک می‎‌کند.» وی افزود که امیدوار است نشانگرهای زیستی که به بیمار نشان می‌دهند در معرض ابتلا به این بیماری هستند، دلیل خوبی برایشان باشد تا عادات خود به شکلی ملموس و فوری تغییر دهند.

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *