ایران؛ پیشتاز علم نقشه‌برداری از مغز

به عبارت دیگر، محققان و دانشمندان دنیای امروز درباره فعالیت هر بخش از مغز به اطلاعات مهمی دست یافته‌اند. یکی از این روش‌های فناورانه نقشه‌برداری از مغز است که در تشخیص، کنترل و درمان بیماری‌های مغز نقش بسیار مهمی دارد. برای مثال، با استفاده از اطلاعات به دست آمده از تصویر ترسیم شده از مغز می‌توان به داده‌هایی درباره شیوه‌های بهبود یادگیری، افزایش عملکرد حافظه و تقویت مغز دست پیدا کرد. دولت آمریکا چند ماه پیش بودجه صد میلیون دلاری برای توسعه و پیشرفت این رشته نوپا اختصاص داد و کشورهای اروپایی نیز بودجه قابل توجهی را برای توسعه این رشته اختصاص داده‌اند که این نشان‌دهنده اهمیت این فناوری است. با توجه به اهمیت این موضوع در سطح دنیا، نخستین تلاش‌ها برای راه‌اندازی مرکز تحقیقات نقشه‌برداری از مغز سه سال پیش توسط پروفسور مجتبی زارعی که سال‌ها در دانشگاه‌های لندن، ناتینگهام و آکسفورد در این حوزه به تحقیق پرداخته بود، مورد توجه قرار گرفت. این مرکز بتازگی با تغییر از مرکز تحقیقاتی به مرکز ملی نقشه‌برداری مغز، اهدافش را دنبال می‌کند تا بتواند در آینده‌ای نزدیک به بیماران و محققان این رشته خدماتی ارائه کند.

دکتر مجتبی زارعی، رئیس مرکزملی نقشه‌برداری مغز از این مرکز به عنوان مرکز مستقل ملی که از زیرمجموعه‌های وزارت بهداشت به شمار می‌آید، نام می‌برد و می‌گوید: مرکزی که ما راه‌اندازی کرده‌ایم نخستین مرکز ملی نقشه‌برداری از مغز است. از آنجا که دستیابی به این فناوری در دنیا براحتی امکان‌پذیر نیست، ما تصمیم گرفتیم با همکاری دانشگاه شهید بهشتی و دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی مرکزی را تشکیل دهیم تا متخصصان این حوزه گرد هم جمع شوند و در این زمینه به تحقیق و مطالعه بپردازند. اگرچه هدف اصلی ما از راه‌اندازی این مرکز، بیشتر جنبه تحقیقاتی دارد، اما در کنار تحقیقات و خدماتی که به دانشجویان و محققان این رشته ارائه می‌شود، ارائه خدمات به بیماران در تشخیص و درمان بیماری‌ها به عنوان یکی از دیگر اهداف مورد توجه قرار گرفته است؛ یعنی این مرکز هم اهداف تحقیقاتی را دنبال می‌کند و هم می‌تواند به بیماران خدمات ارائه کند.

دقت زمانی و مکانی فعالیت‌های مغز زیر ذره‌بین قرار می‌گیرد

اگرچه دانشمندان امروزه به یک برداشت کلی از چگونگی فعالیت مغز رسیده‌اند، اما از آنجا که مغز عضو پیچیده‌ای است به بررسی‌های دقیق‌تر از این عضو نیاز داریم تا بتوانیم به اسراری درباره دقت مکانی و زمانی فعالیت‌های مختلفی که در مغز انجام می‌شود، پی ببریم.

زارعی با اشاره به موفقیت دانشمندان در دستیابی به روش‌هایی برای نقشه‌برداری از مغز و فعالیت‌های مغزی می‌افزاید: هدف از انجام این تحقیقات یعنی تصویربرداری از مغز این است که بتوان فعالیت هریک از سلول‌های مغز را مورد توجه قرار داد. در تلاش هستیم با استفاده از این روش به اسرار مغز که یکی از پیچیده‌ترین اعضای بدن انسان است، پی برده و به اطلاعات جدیدی درباره چگونگی ثبت خاطرات در مغز، یادگیری و همچنین ایجاد تعامل با دنیای اطراف دست یابیم. نقشه‌برداری از مغز علمی است که مجموعه فناوری‌ها و روش‌هایی مورد نیاز برای کسب اطلاعات از مغز و تبدیل آن به تصویری شبیه یک نقشه را در برمی‌گیرد. با استفاده ازاین فنون وروش‌ها تصویری از عملکرد مغز یا ساختار سلولی و مولکولی آن ارائه خواهد شد. اساسا نقشه‌ای که از مغز تهیه می‌شود شامل دو گروه اطلاعات مختلف است. گروهی از این اطلاعات، زمانی است؛ یعنی نشان‌دهنده این است که در طول زمان چه تغییر یا تغییراتی در عملکرد مغز یا ساختار آن ایجاد شده است. گروه دیگر از اطلاعاتی که در یک نقشه مغزی می‌توان به آن دسترسی داشت، اطلاعات مکانی است. این اطلاعات نشان می‌دهد تغییرات ایجاد شده در ساختار یا عملکرد مغز در کدام قسمت از مغز ایجاد شده است. این اطلاعات شامل علائم بیولوژیک است که با استفاده از روش‌هایی مانند نوار مغز یا ثبت میدان مغناطیسی مغز، تحریک الکتریکی یا مغناطیسی مغز یا روش‌های دیگری ازجمله MRI یا پت اسکن می‌توان به آن دسترسی داشت. هدف از این روش تشخیص بیماری در مراحل اولیه یا تحت نظر قرار دادن تغییرات ایجاد شده در مغز در طول زمان است.

به گفته رئیس مرکز ملی نقشه‌برداری مغز ایران، امکانات ارائه شده در این مرکز ازجمله خدمات پیشرفته فوق‌تخصصی است و هر بیماری که به این خدمات نیاز داشته باشد، بنابر تشخیص پزشک معالج به این مرکز ارجاع داده می‌شود، اما پیش‌بینی می‌کنیم بیشتر وقت متخصصان این مرکز بر انجام تحقیقات در این زمینه متمرکز باشد.

ایران در خط مقدم علم نقشه‌برداری از مغز

تحقیقات در زمینه نقشه‌برداری از مغز تقریبا از 20 تا 30 سال پیش آغاز شد. موضوع نقشه‌برداری از مغز اواخر دهه 1990 میلادی از سوی دانشمندان و محققان دانشگاه آکسفورد مورد توجه قرار گرفت. بنابراین می‌توان گفت این علم جوان و بسرعت در حال تحول و پیشرفت است و نکته مهم این که جایگاه کشور ما در این حوزه می‌تواند بسیار مهم باشد.

رئیس مرکز ملی نقشه‌برداری مغز با اشاره به پیشرفته‌بودن این روش در مقایسه به دیگر روش‌های تشخیصی می‌گوید: بسیاری از روش‌های کنونی تشخیصی مانند پت‌اسکن، رادیولوژی و ام‌آرآی ازجمله روش‌های کیفی است؛ یعنی رادیولوژیست برای تشخیص بیماری از این روش‌ها استفاده می‌کند و تشخیص نهایی بیماری‌هایی مانند ام‌اس یا تومورهای مغزی بر عهده متخصص رادیولوژی است، اما می‌توان از این روش‌ها برای کمی‌سازی استفاده کرد. بر این اساس با استفاده از اندازه‌گیری پارامترهایی می توانیم بگوییم بیماری تا چه اندازه پیشرفت داشته یا چه سیری را پشت سر گذاشته و کدام قسمت از مغز را تحت تاثیر قرار داده است.

زارعی ازجمله کاربردهای بالینی این فناوری به تشخیص بیماری صرع اشاره می‌کند و این طور توضیح می‌دهد: این روش در مقایسه با روش‌های تشخیصی دیگر از حساسیت بالاتری برخوردار است. اگر فردی به بیماری صرع مبتلا باشد و بخواهیم او را تحت عمل جراحی قرار دهیم، پیش از این کار باید از روش‌هایی برای ارزیابی وضع بیمار استفاده کنیم که در 80 تا 90 درصد موارد این ارزیابی‌ها وابسته به روش‌های تصویربرداری است. مهم این است که باید ارزیابی دقیق از بیمار به عمل آید تا جراح بداند کدام قسمت از مغز را بردارد. مغز ساختار بسیار پیچیده‌ای دارد و در ایجاد ارتباط بین قسمت‌های مختلف بدن نقش بسیار مهمی ایفا می‌کند. در جراحی کبد مهم نیست بخشی که تحت عمل قرار می‌گیرد، بخش‌های مجاور خود را نیز تا حدی تحت تاثیر قرار دهد، اما در جراحی مغز، جراح به دقت بیشتری نیاز دارد. پزشک باید از عملکرد خاص بخش‌های مختلف مغز اطلاعات کافی داشته باشد و آسیب‌دیدگی احتمالی این بخش‌ها در گذشته را نیز مورد توجه قرار دهد. در حال حاضر، جراحان نسبت به این موضوع اطلاعات کافی ندارند. با استفاده از فناوری نقشه‌برداری از مغز جراح و بیمار به امکانات بیشتری دسترسی دارند و فرآیند درمان بیمار تا حد زیادی تسهیل می‌شود.

زارعی معتقد است: این اقدامات و درایت مسئولان دانشگاه و وزارت بهداشت بوده که ما را به این موفقیت رسانده است. با راه‌اندازی این مرکز ما در خط مقدم علم نقشه‌برداری از مغز قرار می‌گیریم. این علم جوان با حمایت دانشمندان جوان و مستعد ایرانی، آینده موفقی را پیش رو دارد. اگر بودجه مورد نیاز برای این کار از سوی معاونت علمی و فناوری رئیس‌جمهور تامین شود، می‌توان پیش‌بینی کرد در این حوزه آینده خوبی پیش روی ایرانیان باشد. این رشته علمی نوظهور با استفاده از ابزارهایی که از دقت بالایی برخوردار است، ارتباطات عصبی در مغز را تحت کنترل و پیگیری قرار می‌دهد و به این ترتیب هر فردی می تواند به کمک این فناوری نقشه عصبی مغزش را با دقت بالا و جزئیات مشاهده کند. این پیشرفت مهم در حوزه علوم اعصاب به شناخت بهتر متخصصان از عملکرد مغز منتهی می‌شود.

فرانک فراهانی‌جم / گروه دانش