تحفيز الدماغ العميق المصمم خصيصًا يحسن المشية في مرض باركنسون

لدى مرضى باركنسون، قد تكون تغيرات القدرة على المشي ملحوظة للغاية. وتشمل ما يُسمى "المشية الباركنسونية" تغيرات في طول الخطوة وعدم تناسق الساقين. تُقلل هذه الاضطرابات في المشي من قدرة الشخص على الحركة، وتزيد من خطر السقوط، وتؤثر بشكل كبير على جودة حياة المريض.

على الرغم من فعالية التحفيز العميق للدماغ عالي التردد (DBS) في تقليل أعراض الرعشة والتصلب وبطء الحركة، إلا أن آثاره على المشية أكثر تباينًا وأقل قابلية للتنبؤ لدى المرضى الذين يعانون من اضطرابات مشي حادة. وتتمثل التحديات الرئيسية في تحسين نتائج التحفيز العميق للدماغ في علاج اضطرابات المشية في عدم وجود مقياس موحد للمشية يستخدمه الأطباء عند ضبط معايير التحفيز، بالإضافة إلى عدم فهم آثار عوامل التحفيز المختلفة على المشية.

في دراسة حديثة، طوّر باحثون من جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو (UCSF) طريقة منهجية لقياس الجوانب الرئيسية لنمط المشي المميز لمرض باركنسون، واستخدموا تقنيات التعلم الآلي لاختيار إعدادات تحفيز الدماغ العميق الأمثل لكل مريض. أدت هذه الإعدادات الشخصية إلى تحسينات ملحوظة في المشي، مثل خطوات أسرع وأكثر ثباتًا، دون تفاقم الأعراض الأخرى.

وقد نشرت نتائج دراستهم في مجلة npj Parkinson's Disease.

قال الدكتور حامد فكري أزجومي، الباحث الأول في مختبر وانج التابع لجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو: "لقد تعاملنا مع مهمة تحسين إعدادات DBS باعتبارها مشكلة هندسية، بهدف نمذجة العلاقة بين معلمات التحفيز ونشاط الدماغ وأداء المشي".

كيفية تحسين أداء المشي

في هذه الدراسة، زُرعت أجهزة تحفيز عميق للدماغ (DBS) لمرضى باركنسون، لم تحفز الدماغ فحسب، بل سجلت أيضًا النشاط العصبي أثناء المشي. خلال زيارات العيادة، خضعت معايير تحفيز عميق للدماغ لتعديلات ضمن نطاقات آمنة لدراسة تأثيرها على وظيفة المشي. استجابةً لكل مجموعة من الإعدادات، سار المرضى في دائرة مغلقة بطول ستة أمتار تقريبًا، مع تسجيل البيانات العصبية وحركية المشي بشكل مستمر.

طوّر الباحثون مؤشر أداء المشي (WPI)، الذي يقيّم مقاييس المشي، مثل طول الخطوة وسرعتها وسعة تأرجح الذراعين وتماسك المشية. بدمج هذه المقاييس، وفّر مؤشر أداء المشي تقييمًا شاملًا للمشي، يغطي أبعادًا متعددة للوظيفة الحركية المتأثرة بمرض باركنسون.

أكدت نتائجنا أن مؤشر WPI قد رصد بفعالية التغيرات في إعدادات تحفيز الدماغ العميق (DBS)، وأنها كانت متوافقة مع تقييمات المرضى والأطباء في كل زيارة، وفقًا لآزغومي. وأضاف: "يؤكد هذا التحقق أن مؤشر WPI مقياس فعال لتقييم واستهداف تحسين المشي لدى مرضى باركنسون. وباستخدام هذه الأساليب، تمكنا من التنبؤ بأوضاع تحفيز الدماغ العميق (DBS) الشخصية التي حسّنت مؤشر WPI، وتحديدها."

حدد الباحثون أيضًا أنماط نشاط الدماغ المرتبطة بتحسّن المشي. وباستخدام نماذج متعددة المتغيرات، حدد الباحثون ديناميكيات عصبية فريدة تُميّز المشية المثالية عن أنماط المشية الأقل كفاءة. وارتبط تحسّن المشية بانخفاض نشاط موجات الدماغ في نطاق بيتا خلال مراحل محددة من دورة المشي في المنطقة الشاحبة من الدماغ، وهي منطقة مرتبطة بفقدان العضلات لدى المصابين بمرض باركنسون.

تسلط هذه البيانات، إلى جانب المؤشرات الحيوية العصبية الفردية التي تم تحديدها، الضوء على أهمية التدخلات الشخصية القائمة على البيانات لتحسين المشية لدى الأشخاص المصابين بمرض باركنسون.

قال الدكتور دوريس وانج، جراح الأعصاب وأستاذ مشارك في جراحة الأعصاب في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو، والمؤلف الرئيسي للدراسة: "هذا العمل لا يعمق فهمنا لكيفية تأثير التحفيز العميق للدماغ على الحركة فحسب، بل يوضح أيضًا إمكانات التعديل العصبي الشخصي لمرض باركنسون وغيره من الاضطرابات العصبية، مما يقربنا من علاجات أكثر ذكاءً وفعالية".