בדיקת MRI חדשה תאפשר ללמוד על הזדקנות המוח

תופעות הזקנה החיצוניות מוכרות לכולנו. אנחנו יודעים לצפות לשיער מאפיר, להליכה שפופה או לקשיים בזיכרון, אבל מה לגביי המוח שלנו? מה בעצם קורה למוח שלנו כשאנחנו מזדקנים, ומה משתבש בו כשהזקנה מתפתחת למחלה נירולוגית כמו אלצהיימר או פרקינסון?

מחקרים קודמים הראו ששינויים בהרכב השומנים של תאי המוח משפיעים על תפקוד התאים ועלולים לגרום לפגיעה קוגניטיבית. סריקות MRI מאפשרות לנו להסתכל אל תוך מוח האדם בצורה לא פולשנית, וללמוד על השינויים המתרחשים בו עם הגיל. למשל, מחקרים רבים מראים שנפח המוח קטן ככל שאנחנו מזדקנים והוא עובר שינויים אצל מטופלים הסובלים ממחלות נירולוגיות שונות. אולם, בעוד מכשיר ה-MRI מספק תמונה המאפשרת להעריך את נפח המוח, הוא איננו מאפשר למדוד בצורה כמותית מה בעצם משתנה בהרכב מוח האדם עם הגיל, ומה מבדיל בין זקנה נורמלית לאלצהיימר או לפרקינסון.

קבוצת מחקר בראשותו של ד"ר אביב מצר, מהמרכז למדעי המוח על שם אדמונד ולילי ספרא באוניברסיטה העברית, בדק האם ניתן להפוך את ה-MRI ממצלמה של המוח למכשיר מדידה המאפשר לכמת ולאפיין שינויים בהרכב הביולוגי של רקמת המוח. במאמר שפורסם השבוע ב"Nature Communications" מציעים החוקרים שיטת MRI חדשה שתאפשר ללמוד על ההרכב המולקולרי של המוח המזדקן בצורה לא פולשנית.

"אנחנו עובדים במעבדה על שיטה שנקראת MRI כמותי (MRIquantitative)", מתאר ד"ר מצר. "במקום לקבל "תמונות" של המוח אנו משתמשים במודלים ביו-פיזיקליים על-מנת לקבל "מפות" של המוח, המכילות מידע כמותי על הרקמה. באמצעות מפות אלה ניתן להשוות בצורה מדויקת בין סריקות שונות של אותו נבדק, או בין בריאים לחולים".

"השיטה שפיתחנו מאפשרת להשתמש ב-MRI כמותי על-מנת למדוד שינויים בכמות המים ובהרכב המולקולרי של המוח", מסבירה שיר פילו, דוקטורנטית שעבדה עם ד"ר מצר על המחקר. "באמצעותה אנו מקווים שניתן יהיה להשתמש ב-MRI כדי לפענח את ההרכב הביולוגי של המוח, בדיוק כפי שמשתמשים בבדיקת דם כדי לפענח את הרכב הדם". מכשיר ה-MRI רגיש לתכונות המגנטיות של מולקולות מים, המהוות בין 80%-60% מהמוח שלנו. התובנה של צוות המחקר הייתה שבכדי לשפר את הספציפיות של מדידות ה-MRI להרכב המולקולרי של המוח, יש צורך להפריד בין התרומות השונות של כמות המים והרכב הרקמה למדידות שלנו. כך התגלה שלרקמות שונות בעלות הרכב מולקולרי שונה, יש חתימת MRI יחודית.

במסגרת המחקר, החוקרים ערכו בדיקה וביצעו סריקות מוח לאחר המוות וערכו השוואה בינן לבין בחינה מולקולרית אמיתית של הריקמה. החוקרים הוכיחו שאפשר להשתמש בשיטה שפיתחו על-מנת למפות את הרכב המוח ולא רק להתבונן בו. זו הפעם הראשונה שפותחה שיטה לא פולשנית שמטרתה למדוד את ההרכב המולקולרי של רקמות ביולוגיות. זו בדיקה שבדרך כלל כרוכה בפרוצדורה פולשנית ומסוכנת, ולכן החוקרים צופים למחקר זה השלכות מרחיקות לכת מבחינה קלינית.

החוקרים מאמינים כי שיטת ה-MRI החדשה עשויה לפתוח צוהר אל תהליך הזיקנה שעובר המוח האנושי בצורה לא פולשנית. ״סרקנו בני אדם צעירים ומבוגרים, והראינו שהחתימות המולקולריות של אזורים שונים במוח משתנות עם הגיל. היה מעניין מאוד לגלות כי השינויים המולקולריים לא אחידים על פני המוח. באזורים מסוימים, למשל בחומר הלבן, יש בעיקר ירידה בנפח רקמת המוח. לעומת זאת באזורים אחרים, למשל בחומר האפור, אנחנו רואים שנפח הרקמה נשמר עם הגיל, אולם באיזורים אלה זיהינו שינויים מולקולריים נרחבים בין הנבדקים הצעירים למבוגרים״. החוקרים מקווים כי בעתיד ניתן יהיה להשתמש בשיטה על-מנת להבדיל בצורה לא פולשנית בין זקנה נורמלית, לבין מקרים שבהם תהליך ההזדקנות מואץ כתוצאה ממחלות שונות כמו אלצהיימר או פרקינסון.

האם הדמיית MRI תוכל בעתיד להחליף בדיקות פולשניות למדידת ההרכב הביולוגי של המוח? החוקרים סבורים כי הדרך עוד ארוכה אך הם בכיוון הנכון. "דרוש עוד מחקר על-מנת שנוכל למדוד באופן מדויק וספציפי את הרכב רקמת המוח. עבודה זו מהווה שלב משמעותי בדרך לשם".