Demensia: Kaedah pemetaan otak dapat meramalkan perkembangannya
Adakah demensia merebak secara beransur-ansur dan merata ke semua arah otak, atau dapat "melompat" dari satu kawasan otak ke kawasan otak yang lain? Penyelidikan baru membantu menyelesaikan persoalan dengan meneliti perkembangan demensia frontotemporal.
Demensia frontotemporal (FTD) adalah keadaan di mana lobus anterior frontal dan temporal otak menyusut, atau atrofi. Ini menghasilkan dua kategori gejala: perubahan tingkah laku dan masalah bahasa. Tidak seperti demensia bentuk lain, FTD tidak mempengaruhi kesedaran dan ingatan ruang.
Tidak ada rawatan untuk melambatkan perkembangan FTD. Komuniti perubatan tidak mempunyai pengetahuan yang cukup mengenai bagaimana penyakit ini merebak dan bagaimana berlainan penyakit antara individu.
Untuk membantu memahami keadaannya, Dr. William Seeley - seorang profesor neurologi dan patologi di Pusat Memori dan Penuaan dan Institut Weill di University of California San Francisco - bersama dengan pasukannya, berangkat untuk memeriksa corak perkembangan atrofi otak di FTD.
Dr Seely dan rakan-rakannya menerbitkan penemuan mereka dalam jurnal itu Neuron.
Mencari ‘pusat pesakit yang disesuaikan’
Kajian baru ini berdasarkan karya sebelumnya oleh Dr. Seeley, yang menunjukkan bahawa dalam pelbagai bentuk demensia, pola atrofi otak bertindih dengan "jalan raya" yang terkenal di otak.
Jalan raya ini adalah rangkaian otak, atau sekumpulan kawasan otak yang berkomunikasi rapat melalui hubungan sinaptiknya, berfungsi bersama. Kawasan otak ini bekerjasama, kadang-kadang dari jauh, dengan jaringan otak yang berfungsi memungkinkan komunikasi jarak jauh ini dengan berfungsi sebagai "jalan."
Karya Dr. Seeley sebelumnya mengenai bagaimana penyebaran degenerasi menunjukkan bahawa neurodegenerasi, atau atrofi, tidak menyebar secara merata seperti tumor, tetapi dapat "melompat" dari satu kawasan otak ke kawasan otak yang lain.
Kajian baru menambah bukti ini. Di sini, para saintis meneliti seberapa baik peta rangkaian saraf berdasarkan imbasan otak dari peserta yang sihat secara kognitif dapat meramalkan kemajuan atrofi otak pada orang dengan FTD lebih dari 1 tahun.
Untuk mengetahui, pasukan meminta sekumpulan 42 orang yang tinggal dengan salah satu daripada dua subtipe FTD untuk menjalani imbasan MRI pada awal kajian dan satu lagi kira-kira 12 bulan kemudian. Dengan cara ini, para penyelidik dapat melihat bagaimana penyakit itu berkembang.
Kemudian, dengan menggunakan imbasan otak MRI yang berfungsi kepada 75 peserta yang sihat, para penyelidik membuat peta piawai dari 175 kawasan otak yang berbeza dan kawasan yang sesuai dengan mereka.
Setelah mereka mengenal pasti rangkaian otak dengan cara ini, pasukan memilih satu rangkaian yang paling sesuai dengan corak atrofi otak yang diperhatikan pada seseorang dengan FTD.
Dr. Seeley dan pasukannya mengenal pasti dan menganggap pusat jaringan otak khusus ini sebagai "pusat pesakit yang disesuaikan" degenerasi otak.
Dengan menggunakan peta rangkaian otak standard yang sama, para penyelidik meramalkan di mana atrofi akan menyebar lebih dari 1 tahun, dan membandingkan ramalan mereka dengan imbasan MRI.
Mereka juga membandingkan ketepatan ramalan mereka dengan ramalan yang tidak mengambil kira penyambungan rangkaian berfungsi.
Mengetahui 'pesakit sifar' atrofi otak
Para penyelidik mengenal pasti dua langkah penyambungan fungsional khususnya yang meningkatkan ketepatan ramalan mereka.
Salah satunya, yang disebut "jalan terpendek ke pusat gempa," mengukur jumlah hubungan sinaptik antara pusat gempa awal dan kawasan otak yang menyebabkan kerusakan merebak.
Ukuran yang lain, "bahaya nod," mengukur bilangan kawasan otak yang sudah atrofi dihubungkan ke satu kawasan otak yang utama.
"Ini seperti penyakit berjangkit, di mana peluang anda dijangkiti dapat diramalkan oleh berapa tahap pemisahan yang anda miliki dari 'Patient Zero' tetapi juga berapa banyak orang di rangkaian sosial terdekat anda yang sudah sakit," kata Jesse A. Brown, pengarang pertama kajian.
Dia menambahkan bahawa penemuan mereka diharapkan dapat membantu para saintis menentukan dan menargetkan laman penyakit berikutnya, "Sama seperti ahli epidemiologi bergantung pada model bagaimana penyakit berjangkit merebak untuk mengembangkan intervensi yang disasarkan ke pusat utama atau titik tersedak."
"Ahli neurologi perlu memahami mekanisme biologi neurodegenerasi yang mendasari untuk mengembangkan cara memperlambat atau menghentikan penyebaran penyakit ini," tambahnya.
"Kami sangat gembira dengan hasil ini kerana ini merupakan langkah pertama yang penting menuju pendekatan perubatan jenis yang lebih tepat untuk meramalkan perkembangan dan mengukur kesan rawatan pada penyakit neurodegeneratif."
William Seeley
Walau bagaimanapun, para saintis juga menekankan fakta bahawa kaedah mereka belum siap untuk penggunaan klinikal. Mereka berharap pada masa akan datang, hasilnya akan membantu menilai potensi terapi yang telah memasuki ujian klinikal.
