ייתכן שמדענים מצאו את רשת המוח מאחורי פרקינסון

צוות מחקר בינלאומי בראשות מעבדת צ'אנגפינג בסין, שעובד לצד בית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס ושותפים אחרים, זיהה אזור מוחי ספציפי הקשור למאפיינים המרכזיים של מחלת פרקינסון. החוקרים מצאו כי רשת מוח הנקראת רשת הפעולה הסומאטו-קוגניטיבית (SCAN) ממלאת תפקיד קריטי בהפרעה. כאשר רשת זו הייתה ממוקדת באמצעות טכניקת ניסוי לא פולשנית המכונה גירוי מגנטי טרנסגולגולתי (TMS), המטופלים חוו יותר מפי שניים מהשיפור בסימפטומים שנראה כאשר אזורי מוח קרובים עוררו במקום זאת.

הממצאים, שפורסמו בפברואר 4 ב טֶבַעלערער על השקפות ארוכות שנים על מחלת פרקינסון ולהצביע על עידן חדש של גישות טיפול מדויקות וממוקדות יותר.

"עבודה זו מוכיחה שפרקינסון היא הפרעת SCAN, והנתונים מצביעים על כך שאם אתה ממקד את ה-SCAN בצורה מותאמת אישית ומדויקת תוכל לטפל בפרקינסון בצורה מוצלחת יותר ממה שהיה אפשרי בעבר", אמר שותף-כותב ניקו או. דוזנבך, MD, PhD, פרופסור David M. & Tracy S. Holtzman לנוירולוגיה ב-WashU. "שינוי הפעילות בתוך SCAN יכול להאט או להפוך את התקדמות המחלה, לא רק לטפל בסימפטומים."

הבנת SCAN ותפקידו בתנועה ובמחשבה

דוזנבך תיאר לראשונה את ה-SCAN בטבע בשנת 2023. הרשת ממוקמת בתוך הקורטקס המוטורי, האזור במוח שאחראי על שליטה בתנועות הגוף. תפקידו לתרגם פעולות מתוכננות לתנועה פיזית ולאחר מכן לעקוב אחר אופן ההתפתחות של הפעולות הללו. מכיוון שמחלת פרקינסון משפיעה הרבה יותר מתנועה בלבד, משפיעה על העיכול, השינה, המוטיבציה והחשיבה, הסופר הבכיר Hesheng Liu, PhD, חבר לדוזנבך כדי לחקור אם שיבושים ב-SCAN יכולים להסביר את מגוון התסמינים הרחב של המחלה ולשמש יעד טיפול.

כדי לבדוק רעיון זה, הצוות של ליו ניתח נתוני הדמיית מוח של יותר מ-800 משתתפים במספר מרכזי מחקר בארצות הברית ובסין. הקבוצה כללה אנשים עם מחלת פרקינסון שקיבלו DBS או טיפולים לא פולשניים כגון גירוי מגנטי טרנסגולגולתי, גירוי אולטרסאונד ממוקד ותרופות. לשם השוואה נכללו גם מתנדבים בריאים ואנשים עם הפרעות תנועה אחרות.

קישוריות מוח לא תקינה נחשפה

הניתוח הראה שמחלת פרקינסון מסומנת בקישוריות מוגזמת בין ה-SCAN לבין תת-הקורטקס, אזור מוחי המעורב ברגש, זיכרון ושליטה מוטורית. בכל ארבעת הטיפולים שנבדקו במחקר, הטיפולים עבדו בצורה הטובה ביותר כשהם הפחיתו את חיבור היתר הזה. שחזור מערכת יחסים מאוזנת יותר בין האזורים הללו עזר לנרמל את הפעילות במעגל המוח האחראי על תכנון ותיאום פעולות.

"במשך עשרות שנים, פרקינסון קשור בעיקר לליקויים מוטוריים ולגרעינים הבסיסיים", אמר ליו, החלק במוח השולט בתנועות השרירים. "העבודה שלנו מראה שהמחלה נטועה בחוסר תפקוד רחב הרבה יותר של הרשת. ה-SCAN מקושר יתר על המידה לאזורי מפתח הקשורים למחלת פרקינסון, והחיווט החריג הזה משבש לא רק את התנועה, אלא גם את התפקודים הקוגניטיביים והגופניים הקשורים".

טיפול מדויק מראה הבטחה מוקדמת

בהתבסס על תובנות אלו, החוקרים פיתחו מערכת טיפול מדויקת שנועדה למקד את ה-SCAN ללא ניתוח ובדיוק ברמת המילימטר. הגישה משתמשת בגירוי מגנטי טרנסגולגולתי, המעביר פולסים מגנטיים למוח באמצעות מכשיר המוצב על הראש. בניסוי קליני, 18 חולים שקיבלו גירוי ממוקד SCAN הראו שיעור תגובה של 56% לאחר שבועיים. לשם השוואה, רק 22% מתוך 18 חולים שקיבלו גירוי לאזורי מוח סמוכים השתפרו, מה שמייצג עלייה של פי 2.5 ביעילות.

"עם טיפולים לא פולשניים, נוכל להתחיל לטפל בנוירומודולציה הרבה יותר מוקדם ממה שנעשה כיום עם DBS" מכיוון שהם אינם דורשים ניתוח מוח, אמר דוזנבך.

הוא ציין שעדיין נדרש מחקר יסודי נוסף כדי להבין כיצד חלקים שונים של ה-SCAN תורמים לתסמינים ספציפיים של פרקינסון.

במבט קדימה, דוזנבך מתכנן להשיק ניסויים קליניים עם Turing Medical, סטארט-אפ WashU Medicine שהוא שותף בהקמתו. מחקרים אלה יבחנו טיפול לא פולשני המשתמש ברצועות אלקטרודות משטח המונחות על אזורי SCAN כדי לטפל בבעיות הליכה אצל אנשים עם מחלת פרקינסון. הוא גם מתכוון לחקור אולטרסאונד ממוקד בעצימות נמוכה כשיטה לא פולשנית נוספת לשינוי פעילות SCAN באמצעות אנרגיה אקוסטית.

עבודה זו נתמכה על ידי מעבדת צ'אנגפינג, המכונים הלאומיים לבריאות בארה"ב (MH096773, MH122066, MH121276, MH124567, NS129521, NS088590, R01NS131405, U01NS090169, U01NS0989361 הקרן הלאומית למדע U89361 של סין, והקרן הלאומית למדעי הטבע של סין, (81527901, 81720108021, 81971689, 31970979 ו-82090034), תוכנית המחקר והפיתוח הלאומית של סין (2017YFE0103600), המרכז לחקר מוגבלויות אינטלקטואליות והתפתחותיות; קרן קיוואניס; מרכז התקווה של אוניברסיטת וושינגטון להפרעות נוירולוגיות; ומרכז החדשנות השיתופי להפרעות נוירופסיכיאטריות ובריאות הנפש של מחוז אנהוי (2020xkjT05). התוכן הוא באחריות הכותבים בלבד ואינו מייצג בהכרח את הדעות הרשמיות של ה-NIH.

HL הוא המדען הראשי של Neural Galaxy Inc. LL מכהן בוועדה המייעצת המדעית של Beijing Pins Medical Co., Ltd, והם רשומים כממציאים בפטנטים שהונפקו ובבקשות פטנטים על ממריץ המוח העמוק המשמש בעבודה זו. ל-NUFD יש אינטרס פיננסי ב-Turing Medical Inc. ועשויה להרוויח כלכלית אם החברה תצליח בשיווק תוכנת FIRMM לניטור תנועה או תוכנת מיקוד נוירומודולציה BullsAI או מערכות נוירומודולציה PACE. EMG ו-NUFD עשויות לקבל הכנסה מתמלוגים על בסיס טכנולוגיית FIRMM שפותחה בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון וברישיון ל-Turing Medical Inc. NUFD היא מייסדת שותפה של Turing Medical Inc. ניגודי עניינים פוטנציאליים אלה נסקרו ומנוהלים על ידי בית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון. SL מייעצת עבור Iota Biosciences. PAS מקבל תמיכה ממדטרוניק ומבוסטון סיינטיפיק לחינוך עמיתים.