طور باحثون في جامعة جنوب كاليفورنيا الطريقة غير الجراحية الأولى لالتقاط النبض الإيقاعي لأصغر الأوعية الدموية في الدماغ. باستخدام الرنين المغناطيسي المتقدم 7T، وجدوا أن هذه النبضات تتعزز مع التقدم في العمر والضغط العالي، مما قد يعيق إزالة النفايات ويساهم في مرض الزهايمر. النتائج، المنشورة في Nature Cardiovascular Research، قد تؤدي إلى biomarcadores جديدة للحالات العصبية التنكسية.
علماء في معهد التصوير العصبي والمعلوماتية مارك وماري ستيفنز في كلية كيك للطب في جامعة جنوب كاليفورنيا قد رائدوا تقنية تصوير الدماغ التي تكشف كيفية نبض الأوعية الدموية المجهرية مع كل نبضة قلب. يقيس هذا الطريقة "النبضية الحجمية الدقيقة للأوعية", الانتفاخ والانكماش الدقيق لهذه الأوعية، باستخدام الرنين المغناطيسي فائق الحقل 7T مدمج مع تقنيات احتلال المساحة الوعائية (VASO) وتسمية الدوران الشرياني (ASL). سابقًا، كان ملاحظة مثل هذه التغييرات يتطلب إجراءات جراحية محدودة بدراسات الحيوانات.
الدراسة، المنشورة في Nature Cardiovascular Research، تظهر أن هذه النبضات تكثف مع التقدم في العمر، خاصة في المادة البيضاء العميقة في الدماغ—منطقة حاسمة للاتصال بين الشبكات لكنها عرضة لانخفاض تدفق الدم. أظهر البالغون الأكبر سنًا نبضات دقيقة أقوى مقارنة بالأفراد الأصغر سنًا، مع تفاقم الضغط العالي للتأثير. "النبض الشرياني مثل مضخة الدماغ الطبيعية، تساعد في نقل السوائل وإزالة النفايات", قال داني جي جي وانغ، دكتوراه، أستاذ علم الأعصاب والأشعة ومؤلف رئيسي. "يسمح طريقتنا الجديدة برؤية، لأول مرة في البشر، كيفية تغير حجم تلك الأوعية الدموية الصغيرة مع الشيخوخة وعوامل الخطر الوعائية."
قد تتداخل هذه النبضات المكثفة مع النظام الغليمفاوي، الذي يزيل النفايات مثل بروتين بيتا-أميلويد المرتبط بالزهايمر. "توفر هذه النتائج رابطًا مفقودًا بين ما نراه في تصوير الأوعية الكبيرة والضرر الدقيق للأوعية الذي نلاحظه في الشيخوخة ومرض الزهايمر", قال المؤلف الرئيسي فانهوا غو، دكتوراه. تربط البحث صلابة الشريان الكبير—المعروفة بزيادة مخاطر السكتة الدماغية والخرف—بتغييرات الأوعية الصغيرة.
"قدرة قياس هذه النبضات الوعائية الصغيرة في الجسم الحي هي خطوة حاسمة إلى الأمام", لاحظ آرثر دبليو. توغا، دكتوراه، مدير ستيفنز INI. الفريق، بما في ذلك فانهوا غو، تشينيانغ تشاو، تشينيانغ شو، كاي جان، شينغفينغ شاو، ونينغ جين، حصلوا على دعم من منح NIH متعددة. يهدف العمل المستقبلي إلى تكييف الطريقة لماسحات الرنين المغناطيسي 3T واختبار إمكانياتها كـbiomarker للتدخلات المبكرة في الزهايمر. "هذا مجرد البداية", أضاف وانغ. "هدفنا هو نقل هذا من معامل البحث إلى الممارسة السريرية."