Proboj u medicinskom imidžingu omogućava istraživačima da posmatraju moždanu aktivnost tokom kretanja i pokupe rane znake poremećaja koji utiču na koordinaciju između mozga i tela, kao što je Parkinsonova bolest.
Istraživači unapređuju novu tehnologiju koja im omogućava da prate moždanu aktivnost dok se pacijent kreće. Njihov rad bi trebalo da otvori put za rano otkrivanje Parkinsonove bolesti i drugih neuroloških poremećaja koji pogađaju milione širom sveta.
Do nedavno je bilo nemoguće posmatrati šta se dešava u mozgu tokom kretanja. Standardno skeniranje mozga zahteva od pacijenata da leže i miruju, što ograničava sposobnost naučnika da razumeju kako mozak obrađuje i reaguje na svakodnevne situacije.
Ali zahvaljujući zajedničkom radu istraživača u TvinBrain-u, trogodišnjoj istraživačkoj inicijativi koju koordiniraju slovenački naučnici, tehnologija koja to omogućava proširena je na nove regije mozga i nove funkcionalnosti.
Neprestano obavljamo više zadataka, gotovo bez razmišljanja. Zamislite samo da idete u supermarket. Krećete se hodnicima u potrazi za artiklima na vašoj listi za kupovinu, dok pazite na najnovije ponude i pokušavate da ne naletite na druge kupce.
Istraživači iz EU sada proučavaju takve svakodnevne aktivnosti u nadi da će pronaći vitalne tragove za otkrivanje i lečenje ozbiljnih neuroloških bolesti.
„Ova situacija može izgledati kao vrlo jednostavna za mlade i zdrave ljude, ali ona takođe zahteva moćnu multitasking od mozga“, rekao je dr Uroš Marušič, viši naučni saradnik u Naučno-istraživačkom centru u Kopru, Slovenija, i šef novootvorenog slovenačkog Mobile Brain/Bodi Imaging Lab—SloMoBIL.
Marušič je vodio istraživanje TvinBrain koje je istraživalo dinamiku mozga i pokreta na način koji nikada ranije nije proučavan.
Inicijativa, koja je završena u januaru ove godine, okupila je istraživače sa Tehničkog univerziteta u Berlinu u Nemačkoj, Univerziteta u Trstu u Italiji i Univerziteta u Ženevi u Švajcarskoj u zajedničkom naporu koji je otvorio novi teren u dijagnostici i lečenju kompleksnih bolesti. neurološka stanja koja utiču na kretanje.
Ovo uključuje Parkinsonovu bolest, progresivno neurološko stanje koje pogađa više od 8 miliona ljudi širom sveta.
Kako starimo, naši nervni resursi se iscrpljuju, povećavajući takozvane kognitivne motoričke interferencije, što znači da više ne možemo obavljati više zadataka na isti način. Ovo ometa ono što Marušič naziva „preslušavanjem mišića i mozga“.
„U ranoj fazi Parkinsonove bolesti, iza kulisa, mozak nadoknađuje nedostatke ravnoteže i pokreta“, rekao je Marušič, koji je i vanredni profesor kineziologije na Univerzitetu Alma Mater Europaea u Mariboru, Slovenija. „Ovo može dovesti do toga da se osoba spotakne ili padne.“
Istraživači su unapredili tehnologiju nazvanu mobilno snimanje mozga/tela (MoBI) koja im omogućava da istovremeno prate kretanje mozga i tela. Njihov rad će omogućiti uočavanje znakova neuroloških problema i početak lečenja ranije.
MoBI se detaljno proučava u Berlinskoj laboratoriji za snimanje mozga/tela (BEMoBIL) na Tehničkom univerzitetu u Berlinu. Zahvaljujući TvinBrain-u, ova tehnologija je prebačena iz Nemačke u Sloveniju i dalje unapređena uz doprinos neurologa i istraživača iz Italije i Švajcarske.
„Vidimo da kada izazovete učesnike dodatnim kognitivnim zadatkom — na primer, pitanjem dok balansiraju — oni pokušavaju da aktiviraju dodatne neuronske resurse, ali ne mogu uvek da obrade sve“, rekao je Marušič.
Tehnologija MoBI kombinuje tehnologiju elektroencefalograma (EEG), test koji meri električnu aktivnost u mozgu, sa elektromiografijom (EMG) koja meri odgovor mišića ili električnu aktivnost kao odgovor na nervnu stimulaciju mišića. Takođe koristi tehnologiju snimanja pokreta.
„Sada možemo da merimo šta se dešava u mozgu dok hodate, trčite ili radite druge vrste fizičke ili mentalne aktivnosti“, rekao je Marušič.
Marušič ovo opisuje kao jedno od najvećih dostignuća istraživanja do sada, ali je stvorilo i ogroman izazov velikih podataka. Pedeset sedam učesnika učestvovalo je u testiranju od kada je MoBI uveden u Sloveniji 2021.
Za svaku sekundu aktivnosti napravljene su stotine očitavanja, što je rezultiralo milionima tačaka podataka. Oni se sada sinhronizuju i analiziraju pomoću veštačke inteligencije i superkompjutera, što je proces koji već daje uzbudljive rezultate.
Paolo Manganoti, profesor neurologije na Univerzitetu u Trstu, bio je uključen u regrutovanje i testiranje volontera za TvinBrain studiju. Otkrio je da su učesnici bili veoma voljni da učestvuju kako bi pomogli da se poboljšaju rezultati ne samo za sebe, već i za buduće pacijente.
„TvinBrain nudi revolucionarne uvide u kliničku praksu. Integracijom najnovije tehnologije možemo revolucionisati dijagnozu i praćenje Parkinsonove bolesti u roku od nekoliko godina, povećavajući zadovoljstvo pacijenata i kvalitet njihovog života“, rekao je on.
Sledeći korak za Marušiča je da pojednostavi i optimizuje tehnologiju kroz nastavak istraživanja u projektu TBrainBoost, sa sedištem u SloMoBIL-u, u Sloveniji. Ovog puta sa novim istraživačkim partnerima iz Belgije, Nemačke, Malte i Slovenije.
Ovo će omogućiti razvoj novih proizvoda zasnovanih na MoBI tehnologiji za širu kliničku upotrebu od koristi pacijentima sa neurološkim poremećajima. Takođe konsoliduje ulogu SloMoBIL-a kao regionalnog centra izvrsnosti za istraživanje u ovoj oblasti.
Dugoročno, Marušič se nada da će to dovesti do boljeg i ranijeg lečenja Parkinsonove bolesti i drugih neuroloških poremećaja i personalizovanije zdravstvene nege.
„Želim da pacijenti budu u mogućnosti da dođu na jedno mesto kako bi se pozabavili svim problemima u isto vreme. Personalizovani centri koji nude dijagnostiku i tretmane prilagođene vašim potrebama – jedno mesto koje radi sve“, rekao je on.
