نوبات الصرع وجديد الإكتشافات
جديد الإكتشافات عن مرض الصرع
يقترح باحثون من قسم تكنولوجيا المعلومات والاتصالات في UPF (DTIC) طريقة جديدة للتمييز بين الإشارات من تركيز الصرع وتلك المسجلة في أجزاء أخرى من الدماغ دون وجود نوبة صرع. قد تساعد هذه التقنية في اكتشاف الميزات التي يسببها الصرع من هذه الإشارات بشكل أسرع بكثير من تقنيات التحليل التقليدية. وقد نشرت النتائج في مجلة Physical Review E.
انواع مرض الصرع
1٪ من سكان العالم من الصرع ، وهو اضطراب عصبي يسبب نوبات الصرع. في هذه النوبات، تظهر مجموعة من الخلايا العصبية نشاطا عصبيا مفرطا غير طبيعي في الدماغ.
لكن 9٪ من جميع مرضى الصرع يعانون مما يعرف باسم الصرع البؤري المقاوم للأدوية. في هؤلاء المرضى ، لا يمكن السيطرة على نوبات الصرع عن طريق الدواء. بالنسبة لهم ، أحد العلاجات المحتملة هو الاستئصال الجراحي العصبي لمنطقة الدماغ حيث تبدأ النوبات.
جهود حول تشخيص نوبات الصرع
يجب إجراء تقنيات تشخيصية مختلفة لمحاولة تحديد موقع هذا التركيز. يتم قياس النشاط الكهربائي للدماغ عن طريق تخطيط كهربية الدماغ، وهي تقنية تستخدم الأقطاب الكهربائية لجمع الإشارات الكهربية الدماغية (إشارات EEG). في هذا العمل ، تم استخدام الإشارات المسجلة باستخدام أقطاب كهربائية داخل الجمجمة (انظر الصورة) ، متصلة مباشرة بسطح الدماغ ، لتسجيل النشاط الكهربائي للمريض وبالتالي تحديد موقع التركيز.
تحديد مركز الصرع في الدماغ
توضح أنايس إسبينوسو ، باحثة الدكتوراه في مجموعة أبحاث "تحليل السلاسل الزمنية غير الخطية" (NTSA) في UPF والمؤلف الأول للمنشور ، أن "هذا ليس هدف العمل ، فإشارات التركيز على الصرع لها ديناميكية مختلفة عن تلك التي لا تأتي مباشرة من التركيز. نحن ندرس هذه الديناميكيات ونريد تحقيق التقنية التي يمكن أن تبرز الاختلافات بين هذين النوعين من الإشارات على أفضل وجه".
لهذا السبب ، درسوا الإشارات التي ينتجها خمسة مرضى يعانون من الصرع البؤري المقاوم للأدوية. وطبقوا تقنيات تحليل إشارة تخطيط كهربية الدماغ لرؤية جوانب مختلفة مثل تزامن الطور وعدم الانتظام، وهو نهج بسيط وفعال من الناحية المفاهيمية لتوصيف التسجيلات الكهربية الدماغية للمرضى الذين يعانون من الصرع. يوضح إسبينوسو أن "العديد من الدراسات حول الإشارات الكهربية الدماغية تطبق تقنيات معقدة تشجع على تحليل عدد كبير من المرضى. علاوة على ذلك ، تحلل هذه الدراسات الإشارة مباشرة ، ولكن يمكن تغيير ذلك بواسطة القطع الأثرية الفسيولوجية أو أثناء عملية اكتساب الإشارة. "
"إنها طريقة بسيطة وفعالة تسمح بتحليل الإشارات المختلفة بسرعة كبيرة ، ولا يتعين عليك أيضا الانتظار حتى يعاني الشخص من نوبة صرع للحصول على نتائج. يمكن أن تؤدي المعاناة من نوبة إلى عدد من المشاكل للمريض ، مثل النوبات ، وحركات العضلات اللاإرادية ، وفقدان الوعي ، وما إلى ذلك. وبالتالي ، فإن الإشارات التي لا تناسب الصرع تكتسب أهمية عندما يتعلق الأمر بتكملة التشخيص "
في هذه الدراسة يحصل المؤلفون على المرحلة الفورية من الإشارات. "إن الحصول على المرحلة ليس أكثر من النظر في أن ديناميكية الإشارة تتأرجح في دائرة كل فترة زمنية معينة وتشير إلى موقعها في هذه الدائرة في كل نقطة زمنية" ، يوضح رالف جريجور أندرزيجاك ، مدير مجموعة NTSA والمؤلف المشارك للمنشور. "وبالتالي ، فإن تقنيات تحليل الإشارات لمحاولة التمييز بين إشارات تركيز الصرع (الإشارات البؤرية) عن غيرها المسجلة في أجزاء مختلفة من الدماغ (الإشارات غير البؤرية) تحلل هذه المرحلة مباشرة."
أظهرت النتائج أن الإشارات البؤرية أكثر تزامنا من الإشارات غير البؤرية. أما بالنسبة لعدم انتظام الطور، فإن هذه التقنية تمكن أيضا من التمييز بين كلا النوعين من الإشارات، "الإشارات البؤرية لها مخالفات أقل من الإشارات غير البؤرية، وغياب هذه المخالفات ناتج عن عملية الصرع نفسها"، يتابع إسبينوسو. "بعبارات مبسطة للغاية ، تميل إشارات الدماغ المشاركة في النوبة إلى المزامنة بسهولة أكبر وتكون أكثر انتظاما".
ويشير الباحثون إلى أن التقنية المعنية هي تحديد عدم انتظام المرحلة التي تم الحصول عليها من الإشارة. يوضح إسبينوسو أن "عدم الانتظام يمكن أن يكون راجعا إلى عدة أسباب: الضوضاء ، وعدم الخطية ، والاستوكاستيك ، وعدم الثبات في مرحلة الإشارة".
هذه التقنية لها العديد من المزايا. "إنها طريقة بسيطة وفعالة تسمح بتحليل الإشارات المختلفة بسرعة كبيرة ، ولا يتعين عليك أيضا الانتظار حتى يعاني الشخص من نوبة صرع للحصول على نتائج. يمكن أن تؤدي المعاناة من نوبة إلى عدد من المشاكل للمريض ، مثل النوبات ، وحركات العضلات اللاإرادية ، وفقدان الوعي ، وما إلى ذلك. وبالتالي ، فإن الإشارات التي لا تحتوي على نوبات صرع تكتسب أهمية عندما يتعلق الأمر ب supplemen
حددت دراسة جديدة فحصت 200 طفل مصاب باعتلال الدماغ الصرعي - الصرع المقترن بإعاقة ذهنية أو نمائية شاملة - ثمانية جينات جديدة تشارك في هذا النوع من الصرع بفضل استخدامهم لتسلسل الجينوم الكامل ، والذي لم يحدث من قبل في دراسة الصرع لهذا النطاق.
الأدوية ومرض الصرع
ما يقرب من 30 في المائة من المرضى الذين يعانون من الصرع لا يستجيبون للأدوية المضادة للصرع. في هذه الحالات ، كل ما يمكن لأطباء الأعصاب القيام به هو محاولة العثور على المزيج الصحيح من الدواء من خلال التجربة والخطأ. العلاج الذي يمكن أن يستهدف السبب الجذري للصرع هو منارة أمل لهؤلاء المرضى. لكن تحديد سبب علم الأمراض ليس بالأمر السهل، فهناك العديد من الجينات المعنية"، كما قال جاك ميشو، طبيب الأطفال في جامعة سانت جوستين وأستاذ طب الأطفال وعلم الأعصاب في كلية الطب بجامعة مونتريال. "يمكن أن يكون لكل طفل طفرات جينية مختلفة. في كثير من الأحيان لا تعكس الأعراض السريرية بوضوح سبب الصرع ، مما يجعل اختيار العلاج المناسب أكثر صعوبة. "
الوراثة ومرض الصرع
دراسة حديثة أجراها ميشو فحصت 200 طفل مصاب باعتلال الدماغ الصرعي - الصرع جنبا إلى جنب مع الإعاقة الذهنية أو النمائية الشاملة - ووالديهم يمكن أن تؤدي إلى تطوير استراتيجية علاج أكثر عقلانية لمكافحة الصرع. تم تجريب هذا المشروع البحثي المكثف من قبل ميشو وزملاؤه ، إلسا روسينيول وباتريك كوسيت من جامعة مونتريال وبيرج ميناسيان من جامعة تورنتو. حدد الفريق ثمانية جينات جديدة تشارك في هذا النوع من الصرع بفضل استخدامها لتسلسل الجينوم الكامل ، والذي لم يحدث من قبل في دراسة الصرع لهذا النطاق. ونشرت نتائج دراستهم مؤخرا في المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية. وقال ميشو: "من خلال التعرف على الفيزيولوجيا المرضية للجينات المعنية ، نأمل في التحرك نحو علاج أكثر ملاءمة وتقليل مقدار الوقت الذي يقضيه في التقييمات الطبية المرهقة".
وكان لهذا الاكتشاف آثار أبعد مدى. لا تؤكد النتائج فقط صحة النهج المنهجي لتسلسل الجينوم الكامل في العيادات ، بل تظهر أيضا أن طفرات de novo ، والمعروفة باسم الطفرات التلقائية غير الموروثة من قبل الوالدين ، هي السبب الرئيسي لهذا النوع الحاد من الصرع. وقال ميشو: "لقد تمكنا من تحديد التغيير الجيني المحدد الذي أدى إلى اعتلال الدماغ الصرعي في 32 في المائة من الأشخاص الذين خضعوا له، وهو أمر رائع للغاية". "خضع هؤلاء الأطفال لتقييمات طبية واسعة النطاق ، لكن لم يتمكن أحد من العثور على السبب الرئيسي. إذا كنا قد أجرينا هذا التحليل في وقت سابق ، قبل إجراء جميع الاختبارات الطبية ، فمن الممكن أن يكون العائد أكبر ".
ويعتقد ميشو، الذي يشغل كرسي جين وجان لويس ليفيسكي للأبحاث على الأساس الجيني لأمراض الدماغ وكرسي جوناثان بوشار للأبحاث حول الإعاقة الذهنية، أن استخدام تسلسل الجينوم الكامل في بيئة سريرية له قيمة مضافة مقارنة بالنهج الأكثر تقليدية القائم على الإكسوم، الذي يمثل أقل من 2 في المائة من الجينوم. وقال: "بفضل تسلسل الجينوم الكامل، تمكنا من تحديد عدد أكبر من الطفرات". "في المستقبل ، فإن تطوير طرق جديدة لتحليل بيانات تسلسل الجينوم الكامل سيجعل من الممكن تحسين الأداء التشخيصي."
وقد أصبح هذا الاختراق العلمي ممكنا بفضل الجهود الجماعية لأكثر من 100 باحث من جميع أنحاء العالم. وقال ميشو: "لقد طورنا شبكة من المتعاونين في المملكة المتحدة وفي العديد من البلدان الأوروبية الأخرى وفي أستراليا لتحديد 30 طفلا آخرين يعانون من طفرات في نفس الجينات". "هذه هي الطريقة التي تمكنا بها من التحقق من صحة النتائج التي توصلنا إليها."
وأضاف أنه في سياق الصرع ، يبدو أن طفرات دي نوفو تنطوي على آليات لتعطيل الجينات تختلف عن تلك المشاركة في الإعاقة الذهنية. "تميل الطفرات في الصرع إلى التأثير على مناطق محددة من الجين ، في حين أن الطفرات المرتبطة بالإعاقة الذهنية غالبا ما يتم توزيعها في جميع أنحاء الجين بأكمله. يشير هذا النمط إلى أن الطفرات في الصرع تضفي خصائص محددة على البروتينات المقابلة لها ، والتي قد تظهر بعد ذلك على أنها انخفاض أو زيادة في نشاط البروتين. في الإعاقة الذهنية، ستقوم الطفرات ببساطة بتعطيل الجين".
معرفة آليات العمل هذه أمر بالغ الأهمية لتطوير علاجات الصرع الشخصية. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من العمل قبل أن يتم تنسيق هذه العلاجات مع الملامح الجينية للمرضى.
المصدر
مركز الدراسات المقدمة من جامعة مونتريال.