צוות מחקר מהאוניברסיטה העברית פיתח בדיקת MRI חדשנית המאפשרת מיפוי של מבנה המוח ולא רק צילום שלו, במטרה ללמוד טוב יותר על תהליך ההזדקנות של המוח. דו"ח על המחקר פורסם אתמול (ג') ב-Nature Communications.

ראש צוות המחקר, ד"ר אביב מצר, מהמרכז למדעי המוח באוניברסיטה העברית, מסר: "תופעות הזיקנה החיצוניות מוכרות לכולנו. אנחנו יודעים לצפות לשיער מאפיר, להליכה שפופה או לקשיים בזיכרון. אבל מה לגבי המוח שלנו? מה בעצם קורה למוח כשאנחנו מזדקנים? מה משתבש בו כשהזיקנה מתפתחת למחלה נוירולוגית כמו אלצהיימר או פרקינסון?

"מחקרים קודמים הראו ששינויים בהרכב השומנים של תאי המוח משפיעים על תפקוד התאים ועלולים לגרום לפגיעה קוגניטיבית. סריקות MRI מאפשרות להסתכל אל תוך מוח האדם בצורה לא פולשנית וללמוד על השינויים המתרחשים בו עם הגיל.

"מחקרים רבים מראים שנפח המוח קטן ככל שאנחנו מזדקנים והוא עובר שינויים אצל מטופלים הסובלים ממחלות נוירולוגיות שונות. אולם, בעוד שמכשיר ה-MRI מספק תמונה המאפשרת להעריך את נפח המוח, הוא איננו מאפשר למדוד בצורה כמותית מה בעצם משתנה בהרכב מוח האדם עם הגיל ומה מבדיל בין זיקנה נורמלית לבין אלצהיימר או פרקינסון".

במחקר נבדק האם ניתן להפוך את ה-MRI ממצלמה של המוח למכשיר מדידה המאפשר לכמת ולאפיין שינויים בהרכב הביולוגי של רקמת המוח.

לדברי ד"ר מצר, "הצענו שיטת MRI חדשה שתאפשר ללמוד על ההרכב המולקולרי של המוח המזדקן בצורה לא פולשנית. אנחנו עובדים במעבדה על שיטה הנקראת MRI כמותי (quantitative MRI: במקום לקבל 'תמונות' של המוח אנו משתמשים במודלים ביו-פיזיקליים על מנת לקבל 'מפות' של המוח, המכילות מידע כמותי על הרקמה. באמצעות מפות אלו ניתן להשוות בצורה מדויקת בין סריקות שונות של אותו נבדק, או בין בריאים לחולים".

"השיטה מאפשרת להשתמש ב-MRI כמותי על מנת למדוד שינויים בכמות המים ובהרכב המולקולרי  של המוח", ציינה שיר פילו, הדוקטורנטית שעבדה עם ד"ר מצר על המחקר. "באמצעותה אנו מקווים שניתן יהיה להשתמש ב-MRI כדי לפענח את ההרכב הביולוגי של המוח, בדיוק כפי שמשתמשים בבדיקת דם כדי לפענח את הרכב הדם.

מכשיר ה-MRI רגיש לתכונות המגנטיות של מולקולות מים, המהוות 80-60% מהמוח שלנו. התובנה של צוות המחקר היתה שכדי לשפר את הספציפיות של מדידות ה-MRI להרכב המולקולרי של המוח, יש צורך להפריד בין התרומות השונות של כמות המים והרכב הרקמה למדידות. כך התגלה שלרקמות שונות בעלות הרכב מולקולרי שונה יש חתימת MRI ייחודית.

במסגרת המחקר בוצעו סריקות מוח לאחר המוות ונערכו השוואות בין ממצאי הסריקה לבין בחינה מולקולרית אמיתית של הרקמה.

"הוכחנו", ציין ד"ר מצר, "שאפשר להשתמש בשיטה על מנת למפות את הרכב המוח ולא רק להתבונן בו. זו הפעם הראשונה שפותחה שיטה לא פולשנית שמטרתה למדוד את ההרכב המולקולרי של רקמות ביולוגיות. אנחנו צופים שלמחקר הזה יהיו השלכות מרחיקות לכת מבחינה קלינית. שיטת ה-MRI החדשה עשויה לפתוח צוהר להבנה מעניקה של תהליך ההזדקנות שעובר המוח האנושי - בצורה לא פולשנית.

לדבריו בסריקות של מוחות של צעירים ומבוגרים נראה כי החתימות המולקולריות של אזורים שונים במוח משתנות עם הגיל. "היה מעניין מאוד לגלות כי השינויים המולקולריים לא אחידים על פני המוח", הסביר ד"ר מצר. "באזורים מסוימים בחומר הלבן למשל, יש בעיקר ירידה בנפח רקמת המוח. לעומת זאת באזורים האחרים כמו בחומר האפור, רואים שנפח הרקמה נשמר עם הגיל, אך בהם גם זוהו שינויים מולקולריים נרחבים בין הנבדקים הצעירים לבין המבוגרים״.

החוקרים הדגישו בסיכום הדיווח כי הם מקווים שבעתיד ניתן יהיה להשתמש בשיטה זו על מנת להבדיל בצורה לא פולשנית בין זיקנה נורמלית לבין מקרים שבהם תהליך ההזדקנות מואץ כתוצאה ממחלות כמו אלצהיימר או פרקינסון.

האם הדמיית MRI תוכל בעתיד להחליף בדיקות פולשניות למדידת ההרכב הביולוגי של המוח? ד"ר מצר וצוותו סבורים כי "הדרך ליעד הזה עדיין ארוכה אך היא בכיוון הנכון. דרוש עוד מחקר על מנת שנוכל למדוד באופן מדויק וספציפי את הרכב רקמת המוח. העבודה הזו מהווה שלב משמעותי בדרך לשם".