تشخیص خودکار تشنج های اپیکال کانونی در ناحیه نگهبان مغز انسان

بیماران مبتلا به صرع کانونی که به داروها پاسخ نمی دهند به شدت نیاز به درمان های جایگزین دارند.

محققان دانشگاه آلاباما در بیرمنگام، در یک مطالعه آزمایشی که در ابتدا در انسان انجام شده است، یک ناحیه مغز را شناسایی کرده اند که ممکن است هشدار اولیه را پیش از ظهور تشنج ها نشان دهد. آنها همچنین یک الگوریتمی را تایید کرده اند که می تواند به طور خودکار آن هشدار اولیه را شناسایی کند.

این دو یافته، امکان تشخیص تشنج صرعی را قبل از اینکه بیمار احساس عارضه ای کند ، از طریق تحریک نورونی ناحیه مانیتور مغز، ممکن می کند. این امر تا حدودی مشابه روش نقص ایمنی قابل قیاس در قلب می تواند آریتمی های قلب را قبل از آسیب رساندن به قلب تحریک کند.

در مطالعه آزمایشی، سه بیمار مبتلا به صرع تحت عمل جراحی مغز برای نشان دادن منبع تشنج های صرع کانونی خود، همچنین موافقت کردند که جنبه های تحقیقاتی را برای جراحی های برنامه ریزی شده خود اضافه کنند.

به عنوان جراحان مغز و اعصاب بلند، نازک، الکترود سوزن مانند به مغز وارد می شود  و محل در نقشه طوفان الکتریکی می باشد  که آغاز تشنج مبتلا به صرع، آنها نیز دقت قرار الکترودها به اضافه کار به طور همزمان و ضبط فعالیت الکتریکی در هسته قدامی از تالاموس را انجام می دهند.

تالاموس یک ساختار است که در عمق مغز قرار دارد که با سایر قسمتهای مغز ارتباط دارد. تالاموس خواب و بیداری را کنترل می کند، بنابراین اغلب “ضربان ساز” مغز نامیده می شود. مهمتر از همه، مطالعات پیشین نشان داده است که منابع کانونی تشنج در قشر مغز می توانند بخش های دیگری از مغز را برای کمک به ایجاد تشنج استخدام کنند. یکی از این مناطق استخدام شده، هسته تالام قدامی است.

تیم UAB، به رهبری Sandipan Pati، MD، استادیار علوم اعصاب، دریافت که تقریبا تمام تشنج های صرع در سه بیمار که در ناحیه های کانتور قلب در خارج از تالاموس رخ می دهد، نیز مورد تشویق قرار گرفتند مانند تشنج الکتریکی فعالیت در هسته تالام قدامی پس از یک تاخیر بسیار کوتاه مدت می باشد. مهمتر از همه، هر دو این فعالیت های الکتریکی اولیه قبل از هر گونه تظاهرات بالینی تشنج ظاهر شدند.

محققان UAB همچنین از ضبط مغز و یا EEG، از بیماران استفاده کردند تا یک الگوریتم را ایجاد کنند که قادر بود به طور خودکار تشخیص شروع فعالیت الکتریکی مانند تشنج را در هسته تالام قدامی تشخیص دهد.

پات گفت: “این یافته هیجان انگیز، راه را برای توسعه درمان تحریک مغزی باز می کند که می تواند فعالیت های قشر مغزی را با تحریک تالاموس در پاسخ به تشنج، تغییر دهد.”تحرک عصبی تالاموس، به جای قشر، از دخالت در شناخت، به ویژه حافظه جلوگیری می کند.”

 

پات توضیح داد: “در صرع، جنبه های مختلف حافظه پایین می آیند. به خصوص حافظه بلند مدت، مانند یادآوری نام و یا یادآوری حوادث. علت مشترک این است که صرع بر هیپوکامپ، ساختاری که جعبه حافظه مغز است، تاثیر می گذارد.”

بیم گفت که این سه بیمار اول یک مطالعه امکان سنجی بودند و هیچکدام از بیماران از جراحی هایشان دچار عوارضی نشدند. تیم UAB در حال حاضر این مطالعه را به دوازده بیمار دیگر برای تایید یافته ها گسترش می دهد.

پات گفت: “امیدوارم، پس از انجام آن با گروه بزرگتر، ما می توانیم تحریک تالاموس را در نظر بگیریم.” گام بعدی، اهداف کنترل بهتر تشنج ها و بهبود شناخت، هوشیاری و حافظه برای بیماران خواهد بود.

برای بیماران مبتلا به صرع که در آن داروها شکست خورده اند، جراحی برای تشخیص منبع تشنج های کانونی، مقدمه ای بر دو روش جراحی فعلی است ، جراحی صرع برای حذف بخشی از مغز یا تحریک مغزی عمیق و مغزی می باشد. اگر تحقیق با موفقیت انجام شود، تحریک مغزی عمیق به طور خودکار داده می شود، فقط به عنوان تشنج آغاز می شود و در تالاموس هدف قرار می گیرد، جایی که تحریک ممکن است با حافظه کمتر مداخله کند.

مطالعه امکان سنجی، “تشخیص اتوماتیک تشنج های مسیال و temporopropyrosylvian در هسته تالام قدامی”، در مجله علم صرع منتشر شده است .

دیانا پیزارو، یکی از اولین نویسندگان، مهندس برق با تخصص در پردازش سیگنال دیجیتالی EEG است. او یک دانشجوی کارشناسی ارشد در گروه مغز و اعصاب گروه اورولوژی است. Adeel Ilyas، MD، یکی از مقیم اصلی در گروه جراحی مغز و اعصاب است.

همکاران با پیزارو، ایلیاس و پات، امیلیا توت، Ph.D.، و Rosana Esteller، Ph.D.، گروه مغز و اعصاب گروه Neurology؛ اندرو رومئو، MD، و Kristen O. Riley، MD، گروه جراحی مغز و اعصاب؛ و Ioannis Vlachos، Ph.D.، دانشگاه لوئیزیانا Tech دانشگاه ریاضی و آمار می باشند.

منبع : تاپ نیوز،1397