آیا امواج مغزی می‌توانند به پایش بیماری هانتینگتون کمک کنند؟

الکتروانسفالوگرام‌ها (EEG) ثبت‌هایی از فعالیت الکتریکی مغز هستند که معمولاً برای پایش تغییرات مغزی در جریان پیشرفت بیماری‌های عصبی به کار می‌روند. یک مقاله مروریِ اخیر بررسی کرد EEG درباره بیماری هانتینگتون (HD) چه نشان داده است و دریافت که تغییرات در شدت امواج مغزی ممکن است بازتابی از چگونگی تحول علائم HD باشد. این موضوع نشان می‌دهد EEG می‌تواند بالقوه به‌عنوان یک نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند. یا ابزاری برای مطالعه اینکه HD در گذر زمان چگونه پیشرفت می‌کند به کار رود.

تصویرسازیِ ارتباط میان سلول‌های مغزی

سلول‌های مغز ما از طریق پیام‌رسانی الکتریکی با هم ارتباط برقرار می‌کنند؛ چیزی که با دستگاه‌هایی به نام الکتروانسفالوگرام (EEG) قابل اندازه‌گیری است. این روشِ غیرتهاجمی را می‌توان به‌سادگی با قرار دادن الکترودهای کوچک روی پوست سر انجام داد. با ثبت امواج مغزی با EEG، پژوهشگران می‌توانند بپرسند آیا سلول‌های مغزی در افراد مبتلا به یک بیماری عصبی به شکل متفاوتی ارتباط برقرار می‌کنند یا الگوها در گذر زمان چگونه تغییر می‌کنند.

امواج مغزی در سلامت و بیماری

الکتریسیته معمولاً به صورت موج اندازه‌گیری می‌شود و مغز بسته به اینکه چقدر فعال یا در حال استراحت است، در طول‌موج‌های متفاوتی کار می‌کند.

• امواج گاما (۳۰–۱۰۰ هرتز): سریع‌ترین امواج مغزی که وقتی فعال هستید و درگیر حل مسئله‌اید مشاهده می‌شوند.
• امواج بتا (۱۲–۳۰ هرتز): دومین امواج مغزیِ سریع که زمانی رخ می‌دهند که هوشیار هستید و روی یک کار تمرکز دارید.
• امواج آلفا (۸–۱۲ هرتز): امواج مغزیِ متوسط که نشان می‌دهند بیدار هستید اما در حالت آرامش قرار دارید.
• امواج تتا (۴–۸ هرتز): دومین امواج مغزیِ کند که معمولاً در پایان روز، وقتی برای استراحت دراز می‌کشید و وارد خواب و رؤیا می‌شوید دیده می‌شوند.
• امواج دلتا (۰.۵–۴ هرتز): کندترین امواج مغزی که اغلب در خواب عمیق و ترمیم‌کننده تولید می‌شوند.

مغز می‌تواند هم‌زمان چندین موج تولید کند و EEG به ما امکان می‌دهد شدت آن‌ها را اندازه‌گیری کنیم؛ که در اصطلاح علمی‌تر «توان» نامیده می‌شود. تغییرات در توانِ امواج مغزی می‌تواند بازتابی از تغییرات در سلامت مغز باشد. برای نمونه، وقتی گروهی از نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌ها یا مدارها در حال تحلیل رفتن است، توانِ امواج مغزیِ تولیدشده توسط آن نوروننورون سلول های مغزی که اطلاعات را ذخیره و انتقال می دهند‌ها ممکن است کاهش یابد.

امواج مغزی که با EEG مشاهده می‌شوند فرکانس‌های متفاوتی دارند، از جمله امواج دلتا، تتا، آلفا، بتا و گاما.

آیا می‌توان از EEG برای پایش HD استفاده کرد؟

پژوهشگران معمولاً با مطالعات کوچک آغاز می‌کنند تا ببینند آیا ابزاری مانند EEG برای پیگیری یک بیماری در گذر زمان مفید خواهد بود یا نه. هرچند این آزمایش‌ها می‌توانند امیدوارکننده باشند، تعداد نسبتاً کمِ شرکت‌کنندگان می‌تواند تفسیر آن‌ها را دشوار کند. برای مواجهه با این چالش، دانشمندان می‌توانند یک «مرور نظام‌مند» انجام دهند؛ روشی سازمان‌یافته برای ارزیابی و مقایسه نتایجِ بسیاری از مطالعات بالینیِ کوچک.

نتایج یک مرور نظام‌مند می‌تواند به این حوزه نشان دهد کدام مسیرهای پژوهشی معنادارتر بوده‌اند و کدام‌ها باید ادامه پیدا کنند. در مورد EEG، نگاهِ گسترده‌تر به پژوهشگران کمک می‌کند تعیین کنند آیا این اندازه‌گیری‌ها می‌توانند به‌طور قابل اتکا تغییرات را در گذر زمان دنبال کنند و در نهایت به‌عنوان سنجه‌ای مفید از پیشرفت بیماری به کار روند؛ چیزی که اغلب «نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند.» نامیده می‌شود.

بسیاری از بیماری‌های عصبی که مغز را درگیر می‌کنند با تغییرات مشخصی در الگوهای EEG همراه‌اند. در یک مرور نظام‌مندِ اخیر از ۲۳ مطالعه EEG در HD، پژوهشگران و پزشکان از آمریکا و ایران تفاوت‌هایی را در EEG حالت استراحت و EEG خواب در افراد مبتلا به HD نسبت به افراد سالمِ شاهد یافتند. بیشتر پژوهش‌های انجام‌شده تا امروز نشان داده‌اند فعالیت EEG در HD تغییر می‌کند و با علائم شناختیِ اولیه هم‌راستا است. این مرور این موارد را شناسایی کرده و به جزئیات آن می‌پردازد.

امواج مغزی در حالت استراحت

حالت استراحت به فعالیت پایه‌ای مغز اشاره دارد؛ زمانی را بازتاب می‌دهد که فرد آرام است و درگیر فعالیت مشخصی نیست. در مرور نظام‌مند، پژوهشگران دریافتند که به‌طور پیوسته توان و فعالیت آلفا در مغز افراد مبتلا به HD کمتر است. همچنین دریافتند که به‌طور کلی توان دلتا افزایش دارد. این تغییرات در فعالیت مغزی، همراه با موارد دیگر، نشان می‌دهد اختلالات گسترده‌ای در الگوهای طبیعیِ ارتباطیِ مغز وجود دارد و تأیید می‌کند که در HD، مغز به شکل بهینه عمل نمی‌کند.

برای تعیین اینکه این تغییرات EEG چگونه به تفکر و رفتار مربوط می‌شوند، به آزمون‌های شناختیِ بیشتری نیاز است. با اینکه ناهنجاری‌های EEG با پیشرفت HD آشکارتر می‌شوند، هنوز روشن نیست چه زمانی ظاهر می‌شوند یا آیا با نخستین علائم هم‌راستا هستند یا نه. برای مشخص شدن اینکه آیا EEG می‌تواند به‌عنوان نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند.ِ پیشاعلامتی یا نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند.ِ مراحل اولیه بیماری به کار رود، پژوهش بیشتری لازم است.

خواب و دارو

در طول خواب، امواج مغزی ما نسبت به آنچه در فعالیت روزانه دیده می‌شود به‌طور چشمگیری تغییر می‌کند. این تغییرات در جریان بیماری‌های تحلیل‌برنده عصبی مانند HD—که در آن اختلالات خواب رخ می‌دهد—حتی آشکارتر است. این مرور نظام‌مند تغییرات مشخصی را در EEG خوابِ افراد مبتلا به HD یافت، از جمله کاهش امواج تتا که معمولاً در خواب بیشترین فعالیت را دارند.

تغییرات خواب در جریان پیشرفت HD رخ می‌دهد و خوابِ دگرگون‌شده ممکن است با تغییرات شناختی در بیماری‌های مغزی مرتبط باشد. نویسندگان این مرور نظام‌مند پیشنهاد می‌کنند که با وجود نیاز به پژوهش بیشتر، EEG خواب می‌تواند به‌عنوان یک نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند. برای HD بیشتر بررسی شود.

برخی از مطالعات همچنین اثر داروهای رایج بر EEG در افراد مبتلا به HD را بررسی کردند؛ از جمله داروهای ضدافسردگی، نورولپتیک‌ها، بنزودیازپین‌ها و داروهای کنترل حرکت مانند تترا‌بنازین. به‌طور کلی، این درمان‌های رایج الگوهای EEG را به‌طور چشمگیری تحت تأثیر قرار ندادند؛ موضوعی که نشان می‌دهد EEG می‌تواند صرف‌نظر از مصرف دارو، ابزاری مفید برای پایش تغییرات مغزیِ مرتبط با بیماری در HD باشد. این یک ویژگی ایده‌آل برای یک نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند. است.

EEG و علائم

پژوهشگران همچنین پرسیدند آیا تغییرات EEG با سنجه‌های بالینی هم‌راستا است یا نه؛ مانند نمره‌های مقیاس یکپارچه ارزیابی بیماری هانتینگتون (uHDRS) که تغییرات در حرکت، شناخت و عملکرد روزانه را ثبت می‌کند. بررسی امواج مغزی در کنار علائم می‌تواند کمک کند مشخص شود آیا EEG می‌تواند بازتاب‌دهنده پیشرفت بیماری باشد یا نه. چندین مطالعه گزارش کردند که کاهش توان آلفا و افزایش توان دلتا با پیشرفت HD—بر اساس نمره‌های uHDRS—مرتبط بوده است. به همین ترتیب، تغییرات EEG با طول بیشتر تکرارهای CAG و بار بیماریِ بالاتر در افرادی که هنوز HD در آن‌ها تشخیص داده نشده بود ارتباط داشت. در مجموع، این یافته‌ها نشان می‌دهد سنجه‌های EEG می‌توانند تغییرات مرتبط با بیماری را در سراسر طیف پیشرفت HD بازتاب دهند و از کاربرد بالقوه آن‌ها به‌عنوان نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند. پشتیبانی می‌کنند.

مزیت‌های EEG به‌عنوان نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند.ِ HD

مزیت استفاده از EEG به‌عنوان نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند. برای HD چه خواهد بود؟ تغییرات شناختی معمولاً در اوایل پیشرفت HD رخ می‌دهد و EEG ممکن است آن‌قدر حساس باشد که تغییرات زمینه‌ایِ مغز را حتی پیش از ظاهر شدن علائم شناسایی کند. اگر چنین باشد، EEG می‌تواند به شناسایی زودترِ تغییرات مرتبط با بیماری کمک کند و راهی برای سنجش اثر درمان‌ها در کارآزمایی‌های بالینی فراهم آورد.

EEG همچنین چندین مزیت عملی دارد: غیرتهاجمی است، نسبتاً کم‌هزینه است و از روش‌های تصویربرداری مغز مانند MRI دسترس‌پذیرتر است. هرچند EEG جنبه متفاوتی از کارکرد مغز را اندازه‌گیری می‌کند، پژوهش‌های بیشتر می‌تواند آن را به‌عنوان ابزاری مفید برای پژوهش بالینی در حوزه HD تثبیت کند. بزرگ‌ترین چالش این است که مطالعات معمولاً کوچک‌اند و از روش‌های متفاوتی استفاده کرده‌اند؛ موضوعی که مقایسه نتایج را دشوار می‌کند و نیاز به مطالعات بالینیِ قوی‌تر را برجسته می‌سازد.

خلاصه

• چندین مطالعه به‌طور پیوسته کاهش فعالیت و توان موج آلفا و افزایش موج دلتا را در حالت استراحت در افراد مبتلا به HD نشان دادند؛ موضوعی که ظرفیت آن‌ها را برای تبدیل شدن به یک نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند. مطرح می‌کند.
• EEG خواب در افراد مبتلا به HD کاهش توان موج تتا را در هنگام خواب نشان می‌دهد؛ موضوعی که با توجه به ارتباط خواب با شناخت، می‌تواند نشان دهد این شاخص در HD اولیه یک نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند.ِ مفید است.
• سنجه‌های EEG به‌طور معناداری تحت تأثیر داروهای رایج HD قرار نگرفتند.
• تغییرات EEG در افراد مبتلا به HD با سنجه‌های تثبیت‌شده پیامدهای بالینی (برای نمونه تعداد تکرار CAGتکرار CAG کشش DNA در ابتدای ژن هانتینگتون که حاوی توالی CAG است که بارها تکرار شده است و در افرادی که به هانتینگتون مبتلا می شوند به طور غیر طبیعی طولانی است.، امتیازهای بار بیماری، uHDRS) همبستگی دارد و از کاربرد بالقوه آن در سراسر پیشرفت HD—از جمله مراحل اولیه—پشتیبانی می‌کند؛ چیزی که برای یک نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند. ایده‌آل است.
• برای اعتبارسنجی EEG به‌عنوان نشانگر زیستینشانگر زیستی آزمایشی از هر نوع – از جمله آزمایش خون، تست تفکر و اسکن مغز – که می تواند پیشرفت بیماری مانند هانتینگتون را اندازه گیری یا پیش بینی کند. نشانگرهای زیستی ممکن است آزمایش‌های بالینی داروهای جدید را سریع‌تر و قابل اعتمادتر کنند. در جمعیت‌های بزرگ‌تر و آزمودن کارآمدی آن برای HD با شروع نوجوانی، پژوهش بیشتری لازم است.