پایگاه اطلاع رسانی ایران رصد، به گزارش ایسنا و به نقل از مدیکال اکسپرس، پژوهشگران “دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو” (UCSF) طی بررسی جدید خود در مورد دلیل افزایش بیماری‌هایی مانند سکته و زوال عقل، اطلسی شامل همه سلول‌هایی که رگ‌های خونی مغز انسان را تشکیل می‌دهند. همراه با محل قرار گرفتن آنها و ژن‌های رونویسی‌شده در هر کدام ابداع کرده‌اند.

این اطلس بیش از ۴۰ نوع سلول را نشان می‌دهد که پیشتر ناشناخته بوده‌اند. از جمله گروهی از سلول‌های ایمنی که ارتباط آنها با سلول‌های عروقی مغز، به خونریزی مغزی طی “سکته هموراژیک” (hemorrhagic stroke) منجر می‌شود. این شکل ویرانگر سکته مغزی، ۱۰ تا ۱۵ درصد از سکته‌های مغزی در آمریکا را به خود اختصاص می‌دهد. که بیشتر در میان افراد جوان‌تر دیده می‌شود. حدود نیمی از سکته‌های هموراژیک، کشنده هستند.

به گفته دانشمندان، این یافته‌ها به عنوان پایه‌ای برای بررسی‌های جدید در مورد عروق مغز در سطح جهان عمل خواهند کرد. “ایتان وینکلر” (Ethan Winkler)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این پژوهش، نقشه و فهرستی از اهداف مورد نظر را به ما می‌دهد تا توسعه درمان‌های جدیدی را آغاز کنیم که می‌توانند روش درمان بسیاری از بیماری‌های عروق مغزی را تغییر دهند.

گره‌هایی در عروق مغز

این گروه پژوهشی به سرپرستی “ادیب ابلا” (Adib Abla)، دانشیار جراحی مغز و اعصاب و “دنیل لیم” (Daniel Lim)، استاد جراحی مغز و اعصاب دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو، سلول‌های موجود در ناهنجاری‌های شریانی وریدی را تجزیه و تحلیل کردند. که اغلب منبع سکته هموراژیک هستند. آنها ناهنجاری‌ها را با نمونه‌هایی از عروق مغزی طبیعی به دست آمده از پنج داوطلب که پیشتر تحت عمل جراحی مغز برای درمان صرع قرار گرفته بودند، مقایسه کردند.

بررسی نمونه‌های بافت که سالم و معمولی بودند یا خونریزی داشتند. به پژوهشگران امکان داد تا تصویر جامع‌تری از تفاوت‌های میان نحوه عملکرد طبیعی سلول‌ها و مراحل متفاوت بیماری به دست بیاورند.

پژوهشگران از توالی‌یابی آران‌ای پیام‌رسان برای بررسی بیش از ۱۸۰ هزار سلول استفاده کردند. تا تعیین کنند که کدام ژن‌ها در نمونه‌های متفاوت بیان می‌شوند. سپس، بیان ژن و محل قرار گرفتن سلول را با یکدیگر مطابقت دادند. “چانگ کیم” (Chang Kim)، دانشجوی رشته بیوانفورماتیک در دانشگاه کالیفرنیا، سان‌فرانسیسکو و از پژوهشگران این پروژه، تجزیه و تحلیل‌های رایانه‌ای را توسعه داد. که بیان ژن را در سلول‌های معمولی و بیمار مقایسه می‌کردند.

سورپرایز سلول‌های ایمنی

این نتایج نه تنها انواعی از سلول‌های جدید، بلکه جمعیتی از سلول‌های ایمنی را نشان داد. که به نظر می‌رسد با سلول‌های عضله صاف در شریان‌های بیمار ارتباط برقرار می‌کنند. آن‌ها را ضعیف می‌کنند و به بروز سکته منجر می‌شوند. دانشمندان احتمال می‌دهند که سیستم ایمنی بدن با بروز چنین ناهنجاری‌هایی فعال می‌شود. اما “توماس نواکوفسکی” (Tomasz Nowakowski)، از پژوهشگران این پروژه گفت: بدون انجام دادن این پژوهش، ما نمی‌توانستیم این گروه بسیار ویژه از سلول‌های خون را که ممکن است محرک‌های کلیدی پیشروی بیماری باشند، مشخص کنیم.

وی افزود: شناسایی این سلول‌های ایمنی ویژه به طور کامل، باور پژوهشگران را در مورد درمان این نوع بیماری عروقی تغییر می‌دهد. اگر سلول‌ها در خون گردش داشته باشند. ممکن است با تعدیل سیستم ایمنی، خطر سکته کاهش یابد. این کار، راه‌های بالقوه‌ای را برای درمان ارائه می‌دهد.

قابلیت این اطلس سلولی، فراتر از شناسایی سکته است. این اطلس می‌تواند به بررسی هر گونه بیماری عصبی-عروقی، از جمله یکی از شایع‌ترین آنها که زوال عقل است، کمک کند.

لیم گفت:

به نظر می‌رسد که بسیاری از انواع زوال عقل از جمله آلزایمر، زمینه عروقی دارند. ما به چنین اطلسی نیاز داریم تا بهتر بفهمیم که تغییرات عروق چگونه می‌توانند به از دست دادن شناخت و حافظه منجر شوند.

وی افزود: اگرچه بسیاری از موسسات به همه این منابع حیاتی دسترسی ندارند. اما به مجموعه داده‌های این پژوهش دسترسی خواهند داشت.

نواکوفسکی معتقد است که این اطلاعات، به پژوهشگران سراسر جهان امکان می‌دهند. تا تجزیه و تحلیل‌های بسیار کم‌هزینه‌تری را روی تعداد زیادی از بیماران انجام دهند. این تنها راه برای دریافت تصویر کامل‌تری از نحوه عملکرد بیماری‌های عروقی است.

لیم گفت:

درک بیماری‌های عروق مغزی در سطح سلولی و مولکولی، کار بسیاری از پژوهشگران را به مسیرهای جدیدی خواهد برد.

جدول تناوبی سلول‌ها

پژوهش این گروه، به ارائه “اطلس سلول انسان” (Human Cell Atlas) می‌انجامد. که یک تلاش بین‌المللی برای ابداع نقشه‌های سلولی مرجع برای کل بدن است.

نواکوفسکی، این اطلس‌ها را “جدول تناوبی انواع سلول” می‌نامد. درست همان گونه که جدول تناوبی شیمیایی، عناصر را در ساختاری سازمان‌دهی می‌کند. که به شیمی‌دانان امکان می‌دهد تا روابط بین آنها را براساس جای آنها در جدول ترسیم کنند. اطلس سلول انسانی نیز مکان سلول‌ها در بدن و تعاملات بین آنها را نشان می‌دهد.

اگرچه پژوهش‌های بسیاری در سرتاسر جهان با هدف تولید این اطلس‌ها برای اندام‌ها و بافت‌های گوناگون در حال انجام شدن هستند. اما بسیاری از آنها فقط مکان‌های جغرافیایی سلول‌ها را ترسیم می‌کنند. مقایسه سلول‌های طبیعی و غیرطبیعی در این پژوهش، آن را به سطح بالاتری می‌برد و راهنمایی بسیار دقیقی را برای توسعه دارو ارائه می‌دهد.

نواکوفسکی گفت:

پژوهش ما نشان می‌دهد که چگونه می‌توان از اطلس سلولی استفاده کرد. با استفاده از این اطلس به عنوان مرجع، می‌توانیم تشخیص دهیم که کدام سلول‌ها ممکن است طی بیماری دچار مشکل شوند و دقیقا آن سلول‌ها را برای درمان هدف قرار دهیم.

این پژوهش، در مجله “Science” به چاپ رسید.

به گزارش پایگاه اطلاع رسانی ایران رصد به نقل از اکستر یک مطالعه جدید در مقیاس بزرگ نتیجه گرفته است که هوش مصنوعی می تواند پیش بینی کند که چه افرادی که به کلینیک های حافظه مراجعه می کنند در طی دو سال به زوال عقل مبتلا می شوند.

تحقیقات دانشگاه اکستر با استفاده از داده‌های بیش از ۱۵۳۰۰ بیمار در ایالات متحده، نشان داد که نوعی از هوش مصنوعی به نام یادگیری ماشینی می‌تواند به دقت تشخیص دهد که چه کسی به زوال عقل مبتلا خواهد شد.

این تکنیک با شناسایی الگوهای پنهان در داده ها و یادگیری افرادی که بیشتر در معرض خطر هستند کار می کند. این مطالعه که در JAMA Network Open منتشر شد و توسط موسسه تحقیقاتی آلزایمر انگلستان تامین مالی شد، همچنین نشان داد که این الگوریتم می‌تواند به کاهش تعداد افرادی که ممکن است به اشتباه زوال عقل در آنها تشخیص داده شده باشد، کمک کند.

محققان داده های افرادی را که در شبکه ای از ۳۰ کلینیک حافظه مرکز هماهنگ کننده ملی آلزایمر در ایالات متحده حضور داشتند، تجزیه و تحلیل کردند. شرکت کنندگان در شروع مطالعه زوال عقل نداشتند، اگرچه بسیاری از آنها مشکلات حافظه یا سایر عملکردهای مغزی را تجربه می کردند.

در بازه زمانی مطالعه بین سال‌های ۲۰۰۵ و ۲۰۱۵، از هر ده شرکت‌کننده، یک نفر (۱۵۶۸) طی دو سال پس از مراجعه به کلینیک حافظه، تشخیص جدیدی از زوال عقل دریافت کرد. این تحقیق نشان داد که مدل یادگیری ماشینی می تواند این موارد جدید زوال عقل را با دقت ۹۲ درصد پیش بینی کند – و بسیار دقیق تر از دو روش تحقیق جایگزین موجود.

محققان همچنین برای اولین بار دریافتند که حدود هشت درصد (۱۳۰) از تشخیص‌های زوال عقل به اشتباه به نظر می‌رسد، زیرا تشخیص آن‌ها متعاقباً معکوس شد. مدل‌های یادگیری ماشینی بیش از ۸۰ درصد از این تشخیص‌های متناقض را به دقت شناسایی کردند. هوش مصنوعی نه تنها می تواند به طور دقیق پیش بینی کند که چه کسی مبتلا به زوال عقل است، بلکه این پتانسیل را نیز دارد که دقت این تشخیص ها را بهبود بخشد.

پروفسور دیوید لیولین، یکی از همکاران آلن تورینگ مستقر در دانشگاه اکستر، که بر این مطالعه نظارت داشت، می‌گوید:

«اکنون می‌توانیم به رایانه‌ها بیاموزیم که دقیقاً پیش‌بینی کنند که چه کسانی در عرض دو سال دچار زوال عقل می‌شوند. ما همچنین مشتاقیم که بدانیم رویکرد یادگیری ماشینی ما قادر به شناسایی بیمارانی است که ممکن است اشتباه تشخیص داده شده باشند. این پتانسیل کاهش حدس و گمان در عمل بالینی و بهبود قابل توجه مسیر تشخیصی را دارد و به خانواده‌ها کمک می‌کند تا سریع‌ترین و دقیق‌ترین زمان ممکن به پشتیبانی مورد نیاز خود دسترسی پیدا کنند.»

دکتر رزا سانچو، رئیس تحقیقات آلزایمر بریتانیا گفت: هوش مصنوعی پتانسیل زیادی برای بهبود تشخیص زودهنگام بیماری‌هایی که باعث زوال عقل می‌شوند دارد و می‌تواند فرآیند تشخیص را برای افرادی که نگران خودشان یا یکی از عزیزانشان هستند متحول کند. این تکنیک پیشرفت قابل توجهی نسبت به رویکردهای جایگزین موجود است و می تواند به پزشکان مبنایی برای توصیه تغییرات سبک زندگی و شناسایی افرادی که ممکن است از حمایت یا ارزیابی های عمیق بهره مند شوند، بدهد.

دکتر جانیس رانسون، محقق دانشگاه اکستر افزود: «ما می دانیم که زوال عقل یک وضعیت بسیار ترسناک است. تعبیه یادگیری ماشینی در کلینیک‌های حافظه می‌تواند به اطمینان از دقیق‌تر بودن تشخیص کمک کند و ناراحتی غیرضروری را که تشخیص اشتباه می‌تواند ایجاد کند، کاهش دهد.

محققان دریافتند که یادگیری ماشینی با استفاده از اطلاعات بیمار که به طور معمول در کلینیک در دسترس است، مانند حافظه و عملکرد مغز، عملکرد در تست‌های شناختی و عوامل خاص سبک زندگی، کارآمد است. این تیم اکنون قصد دارد مطالعات بعدی را برای ارزیابی استفاده عملی از روش یادگیری ماشینی در کلینیک ها انجام دهد تا ارزیابی کند که آیا می توان آن را برای بهبود تشخیص، درمان و مراقبت از زوال عقل به کار برد.

این مطالعه با عنوان «عملکرد الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای پیش‌بینی پیشرفت زوال عقل در بیماران کلینیک حافظه» توسط شارلوت جیمز، جانیس ام. رانسون، ریچارد اورسون و دیوید جی لیولین انجام شده است. در JAMA Network Open منتشر شده است.

پیش‌بینی زودهنگام زوال عقل با کمک یک آزمایش ساده

پایگاه اطلاع رسانی ایران رصد، به گزارش ایسنا و به نقل از یوپی‌آی، پژوهشگران “دانشگاه ایالتی اوهایو”(OSU)، آزمایش ساده‌ای ابداع کرده‌اند که می‌تواند افراد مبتلا به نشانه‌های زوال عقل را شناسایی کند. هدف از ابداع این آزمایش موسوم به “SAGE” این است که نشانه‌های بیماری را زودتر از بررسی‌های استاندارد تشخیص دهد.

داده‌های به دست آمده نشان می‌دهند که این آزمایش طی ارزیابی ۶۰۰ بیمار در “مرکز اختلالات حافظه و شناختی”(Center for Cognitive and Memory Disorders) دانشگاه ایالتی اوهایو توانست افراد مبتلا به اختلال خفیف شناختی را که نهایتاً به زوال عقل رسیدند. شش ماه زودتر از روش‌های کنونی شناسایی کند.

به گفته پژوهشگران، تشخیص زودهنگام برای مدیریت موثر از دست دادن عملکرد شناختی مرتبط با افزایش سن، حیاتی است. به ویژه این که درمان‌های جدید نیز در حال توسعه هستند.

دکتر “داگلاس شار”(Douglas Scharre)، از پژوهشگران این پروژه گفت:

این آزمایش برای شناسایی افرادی طراحی شده است که تفکر معمولی دارند، به اختلال شناختی خفیف دچار هستند یا مشکلات شناختی شدیدتری دارند که مطابق با شرایط زوال عقل است.

وی افزود: این آزمایش را می‌توان به مرور زمان تکرار کرد. تا اطلاعاتی را ارائه کند که نشان می‌دهند توانایی‌های شناختی شخص، در حال کاهش یا بهبود است.

شار ادامه داد: آزمایش SAGE، یک ارزیابی شناختی چهار صفحه‌ای است. آن سؤالاتی را شامل می‌شود که زبان، حافظه، توانایی‌های ترسیم کردن و سایر جنبه‌های عملکرد شناختی را آزمایش می‌کنند. کامل کردن این آزمایش، حدود ۱۰ تا ۱۵ دقیقه زمان می‌برد.

به گفته شار، نسخه آنلاین این آزمایش را که طی همکاری با شرکت “برین تست”(BrainTest) مستقر در شهر کلمبوس ایالت اوهایو ابداع شده است. می‌توان با تبلت یا رایانه صفحه لمسی در هر مکانی انجام داد.

پژوهشگران گفتند که نسخه آنلاین این آزمایش، با سیستم الکترونیکی سوابق پزشکی “مرکز پزشکی وکسنر”(Wexner Medical Center) در ایالت اوهایو ادغام خواهد شد. تا خودآزمایی، ذخیره و بررسی نتایج را برای بیماران و ارائه‌دهندگان مراقبت‌های بهداشتی به آنها ساده‌تر کند.

گزارش انجمن آلزایمر آمریکا

براساس گزارش “انجمن آلزایمر آمریکا”(Alzheimer’s Association)، حدود شش میلیون نفر در این کشور به زوال عقل مبتلا هستند. در این میان بیماری آلزایمر، شایع‌ترین نوع آن است. گزارش این انجمن نشان می‌دهد که تشخیص دقیق و زودهنگام زوال عقل با استفاده از روش‌های موجود از جمله آزمایش‌های عملکرد شناختی و فناوری‌های تصویربرداری مغز مانند “تصویرسازی تشدید مغناطیسی” یا “ام‌آرآی” (MRI) و “برش‌نگاری با گسیل پوزیترون” یا “پت اسکن”(PET scan)، کاری چالش‌برانگیز است.

روش‌های جدید مانند آزمایش‌های خون برای شناسایی افرادی که سطح بالایی از پروتئین آمیلوئید بتا دارند که با آلزایمر مرتبط است. آن می‌توانند این فرآیند را ساده‌تر کنند. شار گفت: با وجود این، تشخیص زودهنگام نشانه‌های این بیماری همچنان مهم است.

وی افزود: SAGE، بیماری آلزایمر یا هیچ بیماری شناختی خاصی را تشخیص نمی‌دهد. اما امکان ارزیابی قوی توانایی‌های شناختی را برای پزشکان فراهم می‌کند. این امر به ویژه با توجه به درمان‌های جدید بالقوه‌ای که برای پیشگیری و درمان زوال عقل وجود دارند، مهم است.

آزمون وضعیت ذهنی

داده‌های این پژوهش نشان می‌دهند که SAGE طی این بررسی توانست افراد مبتلا به اختلال خفیف شناختی و افرادی را که مشکلات شناختی شدید داشتند، حداقل شش ماه زودتر از رایج‌ترین ارزیابی یعنی “آزمون کوتاه وضعیت ذهنی” (MMSE) شناسایی کند.

به گفته انجمن آلزایمر، پزشکان طی آزمون کوتاه وضعیت ذهنی، سوالاتی را از بیماران می‌پرسند که برای آزمایش مهارت‌های ذهنی روزمره طراحی شده‌اند.

حداکثر امتیاز در این آزمون، ۳۰ امتیاز و نمره ۲۰ تا ۲۴ نشان‌دهنده زوال عقل خفیف است؛ در حالی که نمره ۱۳ تا ۲۰ نشان‌دهنده زوال عقل متوسط و نمره کمتر از ۱۲ نشانه زوال عقل شدید به شمار می‌رود.

شار اضافه کرد: نظارت موثر با استفاده از آزمایش‌هایی مانند SAGE، به شناسایی زودهنگام اختلالات شناختی خفیف کمک می‌کند که به پزشکان امکان می‌دهند گزینه‌های درمانی بیشتری را در اختیار داشته باشند و بتوانند زودتر درمان را انجام دهند.

این پژوهش، در مجله “Alzheimer’s Research and Therapy” به چاپ رسید.