با هر تپش قلب، چه اتفاقی در بدن شما می‌افتد؟
مجله علمی ایلیاد - زمانی که بقیه‌ی اعضای بدن شما در آرامش کامل به سر می‌برد، قلب‌تان در حال پمپاژ بی وقفه‌ی خون است. وقتی خون جریان پیدا می‌کند، هر تپش ارتعاشات کوچکی ایجاد می‌کند. حالا روش اِم‌آر‌آی جدیدی توانسته آن اثر را در زمان واقعی بر مغز بررسی کرده و آن‌را برای مشاهده‌ی چگونگی کارکرد مغز بزرگنمایی کند. اگرچه تماشای ویدئوی مربوط به این روش واقعاً فوق‌العاده و جالب است، اما فرآهم آوردن ابزاری که در تشخیص شرایط صعب‌المشاهده از قبیل اتساع عروق و ضربه‌ی مغزی قدری دشوار است، این روش تشخیصی، مبنایی را برای حرکت عادی مغز مهیا می‌کند که می تواند به پزشکان در شناسایی چیزهای غیرعادی کمک کند.
«محمِت کرت» مهندس مکانیک در موسسه‌ی فناوری استیونز در نیوجرسی، گفت: «می‌خواستیم ببینیم آیا امکان دارد حرکات کوچک مغز را با هر ضربان قلب بزرگتر کنیم و چگونگی بروز آن حرکات را در زمان وقوع طبیعی‌شان بررسی کنیم یا خیر؟ این کار در شناسایی حرکات غیرعادی در مغز و تشخیص و بازبینی اختلالات می‌تواند نقش مفید و سازنده‌ای داشته باشد.»
میزان حرکت مغز انسان در زمان پمپاژ خون به آن، توسط قلب بسیار دقیق است؛ چیزی بین ۱۰ تا ۱۵۰ میکرومتر، یعنی کمتر از عرض موی انسان. با توجه به فضای محدودی که در جمجمه وجود دارد، نباید میزانی بیشتر از این برقرار باشد. اما عکس‌برداری از این حرکت کوچک با اِم‌آر‌آی کار بسیار دشواری است. پس گروه تحقیق که اعضای آن‌را محققانی از دانشگاه استنفورد، موسسه‌ی فناوری استیونز و دانشگاه اوکلند در نیوزیلند، تشکیل می‌دهند راهی برای بزرگنمایی آن پیدا کردند. آن‌ها روش خود را «امآرآی بزرگنمایی مبتنی بر فاز» نام‌گذاری کرده‌اند. توسعه‌ی این روش دو سال به طول انجامیده است و با ادغام یک ضربان سنج، امآرآی و الگوریتم طراحی شده در MIT کار می‌کند.
بیمار از دستگاه ضربان‌سنج استفاده می‌کند و این امر به محققان اجازه می‌دهد تا ضربان قلب را با عکس‌های مغز هماهنگ کنند. این الگوریتم سپس برای ضبط حرکت خون و سیال مغزی نخاعی مورد استفاده قرار می‌گیرد. حالا بگذارید بگوییم که چرا این روش جالب و موثر است؛ جمجمه و تمامی عکس‌های آناتومی در مقیاس واقعی نشان داده می‌شوند؛ اما حرکت بافت مغز، خون و جریان سیال مغزی نخاعی بزرگنمایی می‌شوند. در این صورت، پزشکان فرصت بهتری در مقایسه با روش‌های قبلی برای مشاهده‌ی تغییرات به‌دست می‌آورند، به ویژه در قسمت‌هایی که بیشترین تحرک را دارند مثل نخاع و مغز میانی. با استفاده از روش‌های جدید، نتایج بسیار بهتری در اختیار محققان قرار گرفت. گروه تحقیق برای سنجش روش ابداعی خود، آن‌را در دو نفر آزمایش کردند؛ یک فرد سالم و یک فرد مبتلا به بدریختی یا همان «Chiari» نوع یک. مغز فرد بیمار در مقایسه با فرد سالم، حرکت بیشتری در دو نقطه داشت.
محققان از این روش در حوزه‌ی بالینی در بیماران مبتلا به بیماری‌ها و اختلال‌های مختلف استفاده خواهند کرد تا نحوه‌ی حرکت مغز در آن موارد را مشاهده و بررسی کنند. از جمله این بیماری‌ها می‌توان به اتساع عروق، ضربه‌ی مغزی و ناهنجاری‌های ساختاری مغز اشاره کرد. درک بهتر ویژگی‌های بیومکانیکی مغز می‌تواند نقش سازنده‌ای در تشخیص و نظارت زود اختلال‌های مغزی داشته باشد. البته می‌تواند در پیشگیری از بیماری‌ها نیز مفید باشد.
این مقاله‌ی پژوهشی در مجله‌ی Magnetic Resonance in Medicine منتشر شده است.
نوشته: مایکل استار
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: منصور نقی‌لو - مجله علمی ایلیاد