לבצע סריקת MRI איננה דבר קל לכולם, הסורק מרעיש, לעיתים מעורר תחושות קלאוסטרופוביה והבדיקה נמשכת זמן רב. אז מה היה קורה אם היו מבקשים ממכם לישון לילה שלם בתוך סורק ה-MRI? זו בדיוק ההוראה שנתנו חוקרים מאוניברסיטת בוסטון לנחקרים במהלך מחקר, שהדגים בפעם הראשונה בצילום שגלים של נוזל CSF (נוזל מוחי-שדרתי- ע.ב.ח.) שוטפים את מוחנו במהלך הלילה תוך תיאום עם פעילות גלי המוח וזרימת הדם במוח.

המחקר פורסם בסוף אוקטובר השנה (שנת 2019) בכתב העת הנחשב Science, ובמהלכו 13 נבדקים בין גילאי 23 ל-33 התבקשו לישון בתוך סורק ה-MRI כשלראשם כובעי EEG (כובעים הבודקים פעילות חשמלית במוח). תוצאות המחקר הראו שניתן לזהות אדם ישן רק על פי פעילות ה-CSF במוחו, השונה מפעילות ה-CSF אצל אדם ער. כמו כן התברר שקודם כל מתרחש שינוי עצבי בגלי המוח, לאחר מכן מתרחשת זרימת דם במוח ולאחר מכן גל של CSF. אחד ההסברים האפשריים לכך הוא שכאשר הנוירונים מכובים, הם אינם זקוקים לחמצן רב, כך שדם עוזב את האזור. כאשר הדם עוזב, הלחץ במוח יורד ואז ה-CSF זורם פנימה במהירות על מנת לשמור על לחץ מוחי ברמה בטוחה.

כפי שהוזכר, זהו המחקר הראשון שצילם אי פעם CSF בזמן השינה. החוקרים מתכוונים לבצע מחקר נוסף, גדול יותר, הפעם על נבדקים מבוגרים יותר מהנבדקים במחקר הנוכחי. עצם החיבור של גלי המוח עם זרימת הדם ו-CSF עשוי לספק תובנות באמצעות מחקרי המשך לגבי ליקויים תקינים הקשורים להזדקנות המוח וגם לתובנות על מגוון הפרעות נוירולוגיות ופסיכולוגיות הקשורות לעיתים קרובות לדפוסי שינה משובשים, כולל אוטיזם ומחלת אלצהיימר.

 

קישור לתקציר המאמר- אתר sciencemag

כתבה על המחקר (אנגלית)

אתר MRI המדריך המלא-רפואה ופיזיקה נפגשות

תמונות מעבר העובר בתעלה ב-MRI- קרדיט לחוקרים

לידה היא תהליך טבעי ומדהים. במהלכה ראש העובר אמור לצאת מהרחם ולעבור בתעלת צוואר הרחם. תעלה זו עוברת תהליך של פתיחה ומחיקה תוך התכווצויות של שריר הרחם, כתוצאה מהפרשת הורמון האוקסיטוצין מבלוטת ההיפופיזה. כל ציר גורם לסיבי השריר להתקצר וכך מתקדם התינוק. במהלך הלידה ראש התינוק ואף מוחו מותאמים למעבר הצר, MRI עוברי הינה סריקה שמבוצעת כבר מספר שנים, אך הפעם, בפעם הראשונה, הצליחו חוקרים מצרפת להדגים את הדרך בה זה מתרחש בעזרתו של סורק MRI.

החוקרים, בראשותה של ד”ר אוליבר אמי (Olivier Ami) מאוניברסיטת קלרמונט-פראנד שבצרפת, הצליחו לקבל תמונות זמן-אמת מסורק MRI של חברת פיליפס בעת תהליך יציאתו של העובר מהרחם אל אויר העולם, והצליחו להדגים כיצד חלקי הגולגולת ומוחו של העובר מתאימים את עצמם על מנת שיוכלו לעבור בתעלה הצרה.

הם גילו שהמוח ממש נמחץ בתהליך הלידה והמטרה היתה לזהות את אותם עוברים נדירים שתהליך זה עלול לגרום להם לדימומים במוח, ואז לסבול מבעיות התפתחות כגון שיתוק מוחין ועוד. תוכנת הדמייה מתאימה יכולה לנטר מצב כזה ואז להתריע בצורך מידי בניתוח קיסרי.

התמונות עובדו לתמונות תלת-מימד ובהם אפשר לראות כיצד משנה הגולגולת את צורתה לצורת חרוט במהלך המעבר, צורה שחוזרת למצבה האפליפסי הרגיל לאחר הלידה.

 

קישור לכתבה על המאמר- אתר eurekalert

קישור למאמר- אתר Plos One

על MRI עוברי- אתר MRI המדריך המלא

סריקת ה-fMRI, ראשי תיבות של Functional Magnetic Resonance Imaging (בעברית “דימות תהודה מגנטית תפקודי”), היא טכנולוגייה או שיטת דימות יחסית חדשה, אשר המצאתה הביאה למהפכה של ממש בעולם המחקר והפסיכיאטריה, ויש הטוענים כי הוא עתיד להיות אחת מטכנולוגיות המחקר המובילות בעשורים הבאים.

אז מה זה בעצם fMRI?

זהו בעצם סורק MRI בעל תוכנה מיוחדת המאפשרת לו לנטר את יכולת התפקוד של המוח. ה-fMRI משמש כיום לא רק למחקר, אלא גם לאבחון מחלות שונות כגון פיברומיאלגיה, לאיתור איזורי מוח ספצפיים לפני ניתוח ועוד. בפוסט להלן נסביר כיצד עובד ה-fMRI וגם נסביר את המחקר שהציג את תמונת דג הסלמון המת המפורסמת- בה ראו פעילות מוחית ב-fMRI במוח של דג מת (!?!).

 

כיצד עובד ה-fMRI? (כן, טיפונת פיזיקה וביולוגיה)

 

סריקת ה-fMRI, אשר הוצגה לראשונה בשנת 1990, נועדה על מנת לאתר איזורים אשר מופעלים במוח כתוצאה מביצוע משימות או כתוצאה מגירוי חושי- למשל נגיעה באף או כיווץ של שריר מבטאים את עצמם במוח, וה-fMRI נועד לזהות את האיזור המופעל במוח בתגובה לכך.

בשנת 1913, מנתח מוח בשם וילדר פינפילד (Wilder Penfield) הגיש את עבודת הדוקטורט שלו באוניברסיטת פרינסטון, ובה הוא הציג את ההומונקולוס, תמונת האדם הקטן אשר משורטטת בתוך המוח. תמונה זו משמשת כאילוסטרציה של גוף האדם במוח, ואת איברי הגוף השונים כפי שמשתקפים בעיבוד המידע העצבי בקליפת המוח (תוך הגדלת איזורי הידיים, השפתיים והלשון כיוון שהם זוכים ליותר מקום עיבוד במוח). ה-fMRI מאפשר בעצם לאשש את המחקר הזה, אבל בדרך שאיננה פולשנית.

כיצד הוא עושה זאת?

על מנת לתפקד, זקוקים תאי גופנו לאספקת חמצן וחומרי תזונה באופן תמידי, חומרים המועברים אליהם באמצעות כלי הדם בגופנו. יש בגופנו איברים כמו הכבד ושרירי הגוף, אשר יודעים לאגור חומרי תזונה (בדמות גליקוגן- Glycogen) וחמצן (בדמות מיוגלובין- Myoglobin). מחסנים אלו נועדו לספק יותר חמצן וגלוקוז מהיכולת של כלי הדם לספק, זאת על מנת לעמוד בדרישות. למוח אין מחסנים כאלו ולכן הוא מתבסס אך ורק על אספקת הדם לשם חמצן ומוצרי תזונה. כלי הדם במוח (וכמובן גם בגוף), הם בעלי יכולת להתרחב בקוטרם כתגובה לשינויים ביוכימיים מסוימים וכך, במידת הצורך, הם יודעים לספק יותר חמצן וגלוקוז לתאים ברקמות – במקרה של המוח- לתאי הנוירונים.

סורק ה-MRI מסוגל למדוד באופן לא ישיר את פעילות הנוירונים בהתבסס על פעילות כלי הדם האזורית כאשר הוא מתבסס על הבדלי ההשפעות שיוצר סיגנל התהודה המגנטית של המוגלובין מחומצן (Oxyhemoglobin) אל מול סיגנל התהודה המגנטית של המוגלובין לא מחומצן (deoxyhemoglobin).

 

 

על מנת שנוכל להבין טוב יותר את השוני בסיגנל, נקדיש כמה מילים על מנת לתאר את חלבון ההמוגלובין (Hemoglobin).

ההמוגלובין הוא חלבון השייך למשפחת חלבונים שנקראת מטאלופרוטאינים (Metalloprotein- חלבון המעיל יון מתכת), כאשר תפקידו העיקרי הוא נשיאת חמצן אל תאי הגוף במערכת הדם. השם “המוגלובין” מכיל בתוכו את שני המבנים המרכיבים אותו- קבוצת “הם” (Heme), מולקולה לא-חלבונית המורכבת ממבנה טבעתי שבמרכזו אטום ברזל המוקף בארבעה אטומי חנקן, וחלבון הגלובין (Globin protein), חלבון שבתוכו משובצת מוליקולת ה”הם” בקשר קוולנטי. מוליקולת ההמוגלובין כולה מורכבת מארבעה תת-יחידות, שהם בעצם יחידות גלובין הקשורות האחת לשנייה, ומארבע קבוצות “הם” המצויות בתוך חלבוני הגלובין. כל קבוצת “הם” יכולה לקשור מולקולת חמצן אחת, ולכן מולקולת המוגולבין אחת בעלת פוטנציאל קשירה של עד ארבע מולקולות חמצן.

האוקסיהמוגלובין (oxyhemoglobin) הוא המוגלובין מחומצן אשר נראה כחומר אדום-בהיר הנוצר כאשר המוגלובין בתאי דם אדומים מתחבר עם חמצן. זו הצורה בה החמצן מועבר אל הרקמות, שם הוא משתחרר.  דאוקסיהמוגלובין (Deoxyhemoglobin) הוא המוגלובין לא מחומצן, ללא אטומי חמצן, ובשל כך הוא בעל צבע כחול סגלגל.

איך מצליח סורק ה-MRI להבדיל בסיגנל השונה של המוגלובין מחומצן להמוגלובין לא מחומצן?

סיגנל התהודה המגנטית מושפע באופן משמעותי על ידי מספר האלקטרונים המזווגים (Paired electrons, שני אלקטרונים שנמצאים באותו האורביטל אבל יש להם ספינים מנוגדים) ומספר האלקטרונים הלא-מזווגים (unpaired electrons, אלקטרון שנמצא לבד באורטיבל, מסיבה הזו האטום או המוליקולה תגובתיים יותר לריאקציות כימיות).

אלקטרונים מזווגים הם אלקטרונים שאין להם אפקט מגנטי (מה שקרוי Diamagnetic) ולכן הם לא משפיעים על סיגנל התהודה המגנטית המקומי, בעוד שאלקטרונים לא מזווגים מתמגנטים (מה שקרוי Paramagnetic), ולכן הם מסוגלים להשפיע על סיגנל התהודה המגנטית המקומי, ובריכוזים גבוהים אף להפוך את איזור הדימות כולו לכהה (ברצפי ספין אקו סטנדרטיים).

לאוקסיהמוגלובין, המוגלובין מחומצן, אין אלקטרונים לא מזווגים ולכן אין לו השפעה על סיגנל התהודה המגנטית המקומי (הוא דיאמגנטי). כאשר הוא משחרר את אטומי החמצן שלו, הוא הופך להיות דאוקסיהמוגלובין, המוגלובין לא מחומצן, עם ארבעה אלקטרונים לא מזווגים. כעת ההמוגלובין הופך להיות פאראמגנטי והריכוז הגבוה של דאוקסיהמוגלובין בדם גורם לחוסר הומוגניות בשדה המגנטי וארטיפקטים בתמונה, אלמנטים הפוגעים בעוצמת סיגנל התהודה המגנטית המקומי. מהסיבה הזו אוקסיהמוגלובין נראה בהיר יותר מדאוקסיהמוגלובין בתמונת T2 ב-MRI.

אבל מה שתואר עד עכשיו זה רק חצי מהתמונה.

כפי שהוזכר קודם, במוח אין מאגרי חמצן ואנרגיה (כמו למשל בכבד ובשרירים) ולכן הוא תלוי אך ורק באספקת הדם אליו. בעורקי המוח זורם לו האוקסיהמוגלובין, שכפי שנאמר, מאחר שהוא לא מתמגנט, דיאמגנטי, אין לו השפעה על סיגנל התהודה המגנטית המקומי. במצב רגיל, נניח מצב מנוחה, הנוירונים מחלצים את מה שהם זקוקים לו מכלי הדם, משאירים בנימים הורידים בעיקר את הדאוקסיהמוגלובין הכחלחל בעל ההשפעה המגנטית ואז ישנה ירידה משמעותית של הסיגנל באיזור המוח המופעל או מעט אחריו.

עם זאת, במצב פעולה של נוירונים, משמע כאשר הם מאוקטבים, ההימצאות המקומית של נוירוטרנסמטורים גורמים לתאי תמיכה סביבם, אשר קרויים אסטרוציטים (התאים הגדולים והנפוצים במערכת העצבים המרכזית, צורתם כצורת כוכב והם ממלאים תפקידים תומכים רבים ברקמות המוח וחוט השדרה), לשחרר כימיקלים לתוך העורקים אשר גורמים לכלי הדם להתרחב ואז לספק יותר חמצן וחומרים תזונתיים לנוירונים באיזור המופעל במוח.

בעקבות כך, העלייה בנפח הדם היא יותר ממספיקה לצורך המטבוליטי שנדרש, וכך אנחנו בעצם מגיעים למצב של פרדוקס שבו ישנה עלייה בכמות האוקסיהמוגלובין האדמדם גם בנימים הורידיים, לאחר מעברם דרך הנוירונים באיזור המוח המופעל. מאחר שאוקסיהמוגלובין הוא חומר דיאמגנטי (לא מתמגנט ולא משפיע על סיגנל התהודה המגנטית), יש עלייה בסיגנל התהודה המגנטית האיזורית ביחס לאיזורי הנוירונים הלא- מאוקטבים, מה שמייצר איזור בהיר יותר של סיגנל תהודה מגנטית באיזור הנוירונים המאוקטבים (או יותר נכון, מעט אחריו, נגיע לכך בהמשך).

כך, מה שקורה בפועל הוא שרזולוצית הסיגנל בין הנוירונים המאוקטבים לבין הנוירונים במצב מנוחה (הנוירונים שאינם מאוקטבים) מתבסס על הריכוז היחסי של אוקסיהמוגלובין בנימים הורידיים ולכן סוג דימות זה נקרא BOLD- Blood Oxygen Level Dependent functional MRI.

 

המגבלות של BOLD fMRI ועל הפעילות המוחית של דג הסלמון המת

 

טכנולוגיית BOLD fMRI הינה כלי עוצמתי במחקר תפקודי של המוח, אך יש לה גם מגבלות ברורות מעצם צורת רכישת הסיגנל שלו- אלו בעיקר קשורות לרזולוציה זמנית (Temporal resolution-TE) ולדיוק מרחבי. רזולוציה זמנית מתייחסת לרזולוציה של מדידה ביחס לזמן. מאחר שאנחנו בודקים באופן עקיף פעילות הנוירונים המתבססת על העלייה האזורית בנימים הורידים של אוקסיהמוגלובין לאחר מיקום הנוירונים המאוקטבים, הדבר תלוי באורינטציה של ניקוז הורידים הפולטים סיגנל, ולכן מיקום הסיגנל יכול להתגלות כמה מילימטרים אחרי איזור הנוירונים המאוקטבים.

מקרה נוסף, יחסית מפורסם, שהציג לעולם את מגבלה של BOLD fMRI, קשור לרעשי הרקע שמהם הוא יכול להיות מושפע.

בשנת 2009, בנט (Bennett) ושותפיו  הציגו תמונה, כיום די מפורסמת, בתוך מאמר ששמו: Neural correlates of inner species perspective-taking in the post mortem Atlantic salmon

בתמונה נראית פעילות מוחית אצל דג סלמון מת ב- BOLD fMRI בתגובה להצגת תמונות של אנשים בסיטואציות חברתיות שונות. לפחות בתמונה אחת הצליחו החוקרים להדגים סיגנל משמעותי בתוך מוחו של הסלמון, אשר אמור להיות חסר פעילות.

 

התמונה והמאמר שסיכם אותה, לא נועדו להתנגד או ללעוג לטכנולוגיית ה-fMRI, אלא להעלות את המודעות לתוצאות מזוייפות בסריקות fMRI, אשר יכולות להיגרם מרעשי רקע אקראיים, אם תיקונים סטטיסטיים מסוימים לא נעשות באופן שגרתי כאשר מנתחים את נתוני תוצאות ה-fMRI. כותבי המאמר תקפו תוצאות מחקרים רבים שעשו שימוש ב-fMRI אשר נתוניהם יכולים להיות שגויים בעקבות אי-שימוש בתוכנות תיקון של בעיית ההשוואות המרובות (Multiple comparisons problem- בעיה סטטיסטית הנגרמת כאשר מבצעים מספר הסקות סטטיסטיות במקביל, או כשאומדים במקביל קבוצה של פרמטרים על בסיס נתונים שניצפו. לפעמים גם התיקונים יכולים לגרום לבעיות ולדחות את השערת האפס, גם כאשר היא נכונה). בעיה זו נובעת ספציפית מהמגבלות המתודולוגיות של שימוש ב- BOLD fMRI.

לסיכום, ה-fMRI הינו כלי מרתק שפתח אופציות רבות בפני עולם המחקר. הוא אמנם אינו חסר חסרונות, אך הוא כלי מחקרי אשר אין ספק שעתידו עוד לפניו.

 

ביבליוגרפיה ולקריאה נוספת:

 

Neural correlates of inner species perspective-taking in the post mortem Atlantic salmon

פורטל ה-fMRI והדימות המוחי- https://fmri.co.il/

אתר הספר MRI המדריך המלא-רפואה ופיזיקה נפגשות

 

נבדקים רבים, כאשר הם מבצעים סריקת MRI, מתלוננים על הרעש החזק. לשם כך הם מקבלים אטמי אוזניים ולעיתים גם אוזניות המשמיעות את המוזיקה אותה הם בחרו. מסתבר שקבוצת מהנדסים אמריקאיים מאוניברסיטת Case Western Reserve University אשר בקליבלנד החליטו לעשות משהו קצת יותר קיצוני ולגרום לסורק עצמו לנגן מוסיקה קלאסית!

כאשר סריקת ה-MRI מתבצעת, נשמעות נקישות ורעשים מכניים מהגרדיאנטים של הסורק בעקבות כוח הנקרא כוח לורנץ (הכוח הפועל על מטען חשמלי עקב נוכחותם של שדה חשמלי ושדה מגנטי). על מנת להפוך את הרעש למוזיקה, החוקרים המירו קובץ MP3 של יצירתו של באך (Cello Suite No. 1) לנתוני קידוד עבור הגרדיאנטים של סורק MRI של חברת פיליפס. המוזיקה שיצרו הגרדיאנטים היתה נפלאה, אך יותר מכך, הסריקה שהופקה בעקבות נגינה זו היתה סריקה אבחנתית. כך, אולי בעתיד, סוגי הסריקות עצמם יוכלו להישמע כמו מוזיקה ערבה לאוזן להנאת הנבדקים ומבצעי הבדיקה.

 

סורק ה-MRI מנגן מוסיקה קלאסית- מתוך אתר YouTube

MRI- כיצד הוא עובד?

mri בהריוןבניגוד לבדיקת ה-CT, סריקת MRI אינה כוללת קרינה מייננת ולכן אינה מהווה בעיה לנשים בהריון ולעובריהן. מאידך, עד לא מזמן נמנעו מכוני ה-MRI מלבצע MRI לנשים בטרימסטר הראשון להריון, ויש עדיין מכונים הנוהגים כך. האם יש בכך הגיון? מחקר רטרוספקטיבי קנדי חדש, אשר פורסם ב-JAMA בספטמבר 2016, מגלה שאין בעיה לבצע MRI לנשים בהריון גם בטרימסטר הראשון, אך יש להיזהר מאוד בהזרקת גדוליניום בכל שלבי ההיריון.
המחקר, אשר הובל על-ידי גואל ריי (Joel G. Ray) ומריאן וארמולן (Marian Vermeulen) מאוניברסיטת אונטריו, בדק רשומות רפואיות של מעל ל-1.4 מיליון לידות בין השנים 2003-2015. מתוך כל אותם הריונות, 1700 נחשפו בטרימסטר הראשון לסריקת MRI ו-400 נחשפו בנוסף גם להזרקת גדוליניום (gadolinium-enhanced MRI). העוברים מהמחקר נבדקו עד לגיל ארבע בהקשר לחמישה מדדים- לידת תינוק מת או מוות של היילוד, א-נורמליות מולדת, גידולים, אובדן ראייה ואובדן שמיעה- ונמצא שחשיפה לסריקת MRI לא נמצאה כתורמת לעלייה במדדים אלו. מאידך נמצא שהזרקת גדוליניום בכל טרימסטר של ההיריון הגבירה פי 4 את הסיכון ללידת עובר מת או מוות של היילוד, וגם לכל תחלואת עור (ראומטולוגית, תסנינית או דלקתית). מסקנת המחקר היא שאין בעיה לבצע סריקת MRI גם בטרימסטר ראשון של ההיריון, אך חשוב להשתדל להימנע מהזרקת גדוליניום בכל שלבי ההריון.

 

קישור למאמר המקורי של המחקר

הידיעה באתר MRI המדריך המלא

MRI_scanסורק MRI, המבוסס על טכנולוגיית התהודה המגנטית, מספק מאז המצאתו יכולות איבחון חסרות תקדים בעולם הדימות. לאחרונה צוות חוקרים מאוניברסיטת צפון קרוליינה בארה”ב (UNC) ניצל התקדמות טכנולוגית זו על מנת לזהות סימני אוטיזם במוח אצל ילדים בני חצי שנה (לתשומת לב קהילת מתנגדי החיסונים הניתנים בגיל שנה- ע.ב.ח.).
אוטיזם (תסמונת קנר) הוא לקות התפתחותית הנובעת משונוּת נוירולוגית התפתחותית, תורשתית ומולדת. קשה לזהות אוטיזם בשלב מוקדם ולפעמים הסימנים הראשונים, כמו חוסר יצירת קשר עין, מופיעים רק אחרי גיל שנתיים. צוות המחקר, בראשותם של ג’וזף פיבן (Joseph Piven) והתר קודי הזלאט (Heather Cody Hazlett), ביצע את המחקר בארבעה מרכזים רפואיים בארצות הברית, על 109 תינוקות הנמצאים בסיכון גבוה ללקות באוטיזם, משום שאחיהם אובחנו באוטיזם (סיכוי של 1:5, כאשר הסיכוי באוכלוסיה הוא 1:100 בקירוב) ובמקביל, על 42 תינוקות ללא רקע משפחתי של אוטיזם. הם בדקו, בעזרת סורק MRI, את מוחם של התינוקות בזמן שישנו בגילאי 6 חודשים, 12 חודשים ו-24 חודשים.

בגיל שנתיים 15 מהתינוקות שהיו בעלי סיכון גבוה ללקות לאוטיזם בגלל עבר משפחתי, אכן אובחנו כלוקים באוטיזם (על סמך אי יצירת קשר עין, עיכוב ביכולת הדיבור ועיכוב בתחומים התפתחותיים אחרים) וממצאי המחקר הראו שנפח מוחם גדל בין סריקת MRI מוח בגיל 12 חודשים לבין סריקת MRI מוח בגיל 24 חודשים, בצורה מהירה יחסית לילדים שלא לקו באוטיזם. ממצא נוסף בסריקות ה-MRI המבדיל בין התינוקות שאובחנו עם אוטיזם בגיל שנתיים לכאלו שלא אובחנו, נמצא בין סריקת MRI מוח בגיל 6 חודשים לבין סריקת MRI מוח בגיל 12 חודשים, כאשר אצל התינוקות שאובחנו באוטיזם שטח הפנים של קליפת המוח (מדד של גודל קפלי המוח בחלק החיצוני של המוח), גדל מהר יותר בהשוואה לאלו שלא קבלו אבחנה. בסיכום הכללי, אלגוריתם האבחון של המחקר הצליח לזהות אוטיזם מוקדם על סמך סריקות MRI מוח ב-81% מהמקרים.

מחקר זה, אשר ממצאיו כרגע מתייחסים אך ורק לאוכלוסיית תינוקות בסיכון גבוה ולא לכלל האוכלוסיה, מצריך סדרת מחקרי המשך על אוכלוסיות גדולות יותר על מנת שיוכל להתקבל ככלי אבחוני קליני לכל דבר. במידה והדבר יצלח, אפשר יהיה להקדים את מועד אבחון האוטיזם בעזרת סריקת MRI מוח לאותם ילדים בסיכון ואז להתחיל טיפול מוקדם יותר במטרה לשפר את התפקוד בשלבים מאוחרים יותר בחיים. חשוב גם לציין שכיום ישנה התפתחות רבה בתחום ה-MRI העוברי, כך שאולי בעתיד ניתן יהיה לנבא אף אצלם היתכנות אוטיזם בעזרת סריקת MRI, וכך לאפשר להורים לקבל החלטה האם להביא את הילד לעולם או לא (ע.ב.ח.).

 

קישור לכתבה על המאמר המקורי- אתר Nature

קצת על אוטיזם קלאסי (תסמונת קנר)

פורטל ה-MRI הישראלי

mri of human brain
mri of human brain

אוטיזם קלאסי או בשמו האחר תסמונת קנר הינה לקות התפתחותית הנובעת משונות נוירולוגית מולדת. מתסמיניה- קושי ביצירת קשיים חברתיים, הפרעות בדיבור והתנהגות חזרתית. עד היום הסברה היתה שלקות זו יכולה להתבטא במבנה המוח, אך מחקר חדש וגדול היקף מוכיח לעת עתה אחרת.
המחקר הינו מחקר ה-MRI הגדול ביותר שנעשה עד היום. הוא כלל חוקרים מאוניברסיטת בן-גוריון, בין השאר בהשתתפות ד”ר אילן דינשטיין, וחוקרים מאוניברסיטת קרנגי מלון שבארצות הברית. במהלכו השתמשו החוקרים בנתוני סריקות MRI ממאגר ABIDE (Autism Brain Imaging Data Exchange), מאגר הכולל סריקות MRI של לוקי אוטיזם מול סריקות MRI של אנשים ללא תסמונת זו (נבדקי הסריקות הם מגיל 6 ועד גיל 35). בעזרת חלוקת סריקות אלו ל-180 איזורים, ערכו החוקרים בדיקות אנטומיות מפורטות בין קבוצת האוטיזם לקבוצת הביקורת. הם לא מצאו שינויים משמעותיים בין הקבוצות, כאשר השונות התוך-קבוצתית (השונות בתוך הקבוצות עצמן- ע.ב.ח.) היתה גדולה יותר באופן משמעותי מהשונות בין הקבוצות.
מחקר זה מעיד על כך שאין שוני מבני מוחי בין לוקי אוטיזם לאנשים רגילים מעל לגיל 6 בסריקות MRI, אך בהחלט ייתכן שישנו שוני מתחת לגיל 6 ושהשוני גם בגילאים מאוחרים יותר מתבטא בשינויים עדינים יותר שסריקת ה-MRI איננה מסוגלת לאבחן. מסיבה זו יש מקום לערוך סריקות נוספות אשר מסתכלות על קישוריות הסיבים העצביים במוח (למשל בדיקת DTI; Diffusion Tensor Imaging- ע.ב.ח.) או בדיקת תפקוד המוח בתגובה לגירויים שונים (fMRI).

 

קישור לידיעה-אתר Timeout

ABIDE- מאגר מידע של סריקות MRI של אוטיסטים

קצת על האוטיזם (תסמונת קנר)

Types-Of-Painמערכת העצבים של גופנו נועדה להתריע בתחושת כאב על גירויים מסוימים, מאידך תחושה זו אינה מורגשת באותה עוצמה אצל כל אדם. מחקר חדש, אשר בו שיתפו פעולה חוקרים מאוניברסיטת חיפה, הטכניון, המרכז הרפואי רמב”ם ואוניברסיטת וויק פורס ממדינת צפון קרוליינה שבארצות הברית, מגלה שהסיבה לכך אולי נעוצה בכמות “החומר האפור” באיזורים מסוימים במוח.
“החומר האפור” במוח מורכב מתאי עצב ותאי גלייה (תאי תמך), כאשר “החומר הלבן” הוא חומר הבנוי מאקסוני תאי העצב, מה שמקשר בינם לבין שכניהם. מחקרים קודמים הוכיחו שככל שהחומר האפור במקום מסוים במוח דחוס יותר- משמע שיש שם יותר תאי עצב- כך איזור זה מתפקד בצורה טובה יותר.
במחקר הנוכחי נחשפו 116 נבדקים לגירוי חום ואז התבקשו לדרג את הכאב. לאחר מכן עברו הנבדקים סריקת MRI אשר זיהתה את כמות החומר האפור וכמות החומר הלבן במוחם. ממצאי המחקר מגלים שככל שקיים יותר חומר אפור באיזורים מסוימים במוח, כך הרגישות לכאב פוחתת. ארבעה איזורים התאפיינו בעיקר בתכונה זו והם ה-Posterior cingulate cortex, ה-Precuneus, ה-Posterior parietal cortex וה-Primary somatosensory cortex.

 

קישור לידיעה-אתר אוניברסיטת חיפה

קצת על תחושת כאב

תמונת ריימונד דמדיאן עם אבטיפוס ה-MRI הכל-גופי הראשון שבנה
תמונת ריימונד דמדיאן עם אבטיפוס ה-MRI הכל-גופי הראשון שבנה

סריקת ה-PET-CT היא סריקה המיועדת לזיהוי גרורות סרטניות. הבעיה בבדיקה הזו היא כמות הקרינה הגבוהה, אשר שווה לחשיפה של כ-700 צילומי רנטגן. כאשר מדובר בילדים, בגלל גילם הצעיר, יש לקרינה זו סיכון אשר יכול להתבטא בגרימת סרטנים משניים מאוחר יותר בחייהם.

הדמייה בעזרת תהודה מגנטית יכולה להיות דרך מצויינת לחסוך את אותה הקרינה, אלא שבדיקה כזו אורכת כשעתים ובמשך הזמן הזה, חומר הניגוד המשומש ב-MRI (אשר נקרא גדוליניום) יוצא מרקמות הגוף ואז היכולת להבדיל בין רקמות בריאות לרקמות חולות נפגעת.

לאחרונה פיתחו חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד חומר ניגוד חדש, אשר מבוסס על ננו-חלקיקים של ברזל. חומר זה ניתן לשם טיפול באנמיה על מנת לשפר את מאזן הברזל בגוף, והתברר שכאשר מזריקים אותו לגוף, כלי הדם נראים ברורים יותר. תכונה זו משפרת את הדמיית המבנים האנטומיים של הגוף וגורם למוח העצמות, קשרי הלימפה, הכבד והטחול להראות שחורים- מה שמבליט עוד יותר את זיהוי הגידולים הנמצאים עליהם.
בעזרת חומר ניגוד זה ושימוש בסורק MRI, הצליחו החוקרים לזהות כמעט את אותו מספר גידולים כפי שמזהה ה-PET-CT וכך ליצור תחליף הדמייתי יעיל בעל סיכונים פחותים. דימות MRI כל-גופי יכול בעתיד להיות ישים בבתי חולים רבים ולשמש אמצעי מצויין לזיהוי בעיות פתולוגיות ורקמות בעייתיות בכל הגוף.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

קישור לידיעה-אתר אוניברסיטת סטנפורד

מחקרים אחרונים בתחום ה-MRI- פורטל ה-MRI והדימות המוחי

כלביםהאמרה טוענת שהכלב הינו ידידו הטוב של האדם. מחקר חדש אשר נערך בהונגריה בעזרת fMRI מגלה שלכלבים יש איזור ייעודי לזיהוי קול במוחם, בדיוק כפי שקיים אצל בני אדם.
החוקרים סבורים שאותו איזור התפתח לפני כ-100 מיליון שנה, אצל האב המשותף לבני האדם ולכלבים והם סבורים שמעבר לאיזור הזה, ישנם איזורים נוספים אשר תואמים במוח הכלב ובמוח האדם- זאת בשל העובדה שהכלבים ובני האדם חולקים את אותה סביבה חברתית ולכן עיבוד המידע החברתי שלהם דומה.
במחקר השמיעו לבני אדם ולכלבים מאומנים, בעודם בתוך מכשיר fMRI , קולות שונים והתברר שהאיזור הפעיל אשר הגיב לגירויים קוליים אלו הינו זהה אצל בני האדם ואצל הכלבים. בכל זאת, ההבדל העיקרי בין בני האדם לכלבים היה שבני האדם הגיבו הרבה יותר מהכלבים לקולות דיבור מאשר לקולות אחרים.
מחקר זה, מעבר לשיטה חדשה לחקור את מערכת העצבים אצל הכלבים, יכול לפתוח פתח למחקרים אחרים אשר יכולים לזהות מרכזים משותפים נוספים לבני אדם ולכלבים.

 

קישור לידיעה-אתר הידען

מה כלבים חושבים על בני אדם?-מחקר נוסף בעזרת fMRI