حالات الاتصالية الدماغية تختلف بين الأطفال الخدج والأطفال المولودين بعد فترة حمل كاملة وتبعات ذلك على الاضطرابات العقلية والنفسية
08 فبراير 2024
المترجم: عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم 42 لسنة 2024
Patterns of brain connectivity differ between preterm and term babies
08 February 2024
أثبتت دراسة بالتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي جديدة أجرتها جامعة كينغز كوليدج لندن على 390 طفلًا أن هناك أنماطًا مميزة لـ النشاط والاتصالية الديناميكية «الحية / اللحظية» لشبكات الدماغ لدى الأطفال الذين ولدوا بعد فترة حمل كاملة مقارنةً بالأطفال الخدج.
بدعم من مؤسسة ويلكوم Wellcome ومركز مودسلي Maudsley للأبحاث الطبية الحيوية التابع للمعهد الوطني لأبحاث الصحة والرعاية الصحية «NIHR»، تعد هذه الدراسة الأولى التي تحلل مدى التحولات «التنقلات transitions» في حالات الاتصالية والتواصل بين مناطق الدماغ بشكل ديناميكي في الأسابيع القليلة الأولى من حياة الجنين.
ووجدت الدراسة [1] ، نشرت في مجلة نتشر كوميونيكشينز Nature Communications، أن هذه الأنماط الديناميكية التي تميز التحول من حالة «نمط» إلى أخرى في حالات «أنماط» الاتصالية بين مناطق الدماغ في الأطفال كانت متعلقة بعمليات دماغية، مثل عمليات اللغة والمعرفة cognition [وهي اجراء عقلي لاكتساب المعرفة» [2] والوظيفة الحركية [وهي ضبط وتنسيق حركات العضلات motor function] [3] ، كما تؤثر في السلوك الاجتماعي، بعد 18 شهرًا من ولادة الطفل. [المترجم: السلوك الاجتماعي هو ما يميز التفاعلات التي تحدث بين الأفراد. يمكن أن تكون عدائية أو تبادلية أو تعاونية أو إيثارية أو والدية] [5] .
الأهم من ذلك، الديناميات التي تعرضت للتغير altered في حالات الاتصالية بين مناطق الدماغ أيضًا رُبطت بالسمات الإكلينيكية و/ أو الاضطرابات المعرفية العصبية [5] ، كالفصام واضطراب نقص الانتباه وفرط الحركة والتوحد. على سبيل المثال، وُجد في المصابين بالتوحد تحول ديناميكي «مستمر» بين حالات الاتصالية المختلفة بشكل أكثر مباشرةً، في حين وجد في غير المصابين بالتوحد أن التحولات بين حالات الاتصالية في الدماغ هي نفسها تجري عبر حالات اتصالية وسيطة. ومع ذلك، على الرغم من أنه من المقدر بشكل متزايد أن حالات الاصابة باضطرابات عصبية من المحتمل أن ترجع في الأصل إلى الفترة المحيطة بالولادة perintal [والتي تمتد من انعقاد الحمل حتى سنة واحدة بعد الولادة، بحسب التعريف]، إلا أنه لا يُعرف سوى القليل عن الخصائص الديناميكية للاتصالية بين مناطق الدماغ في هذه المرحلة الحرجة من الحياة [انظر المصدر الرئيس].
على الرغم من أننا نعرف مدى تأثير اتصالية الدماغ في تطور / نمو الطفل، إلا أننا لا نعرف سوى القليل عن حالات الاتصالية الوظيفية الديناميكية في حياة الطفل المبكرة، وكيف ترتبط بالطريقة التي تصل بها أدمغتنا إلى مرحلة النضوج التام [والتي تحدث في أواسط إلى أواخر العشرينات من العمر [6] ]. وبتحليل صور الرنين المغناطيسي الوظيفي لـ 390 طفلاً، بدأنا في التعرف على حالات الاتصالية العابرة المختلفة التي يمكن أن تزودنا بأفكار عن كيف يتطور الدماغ في هذا السن المبكر وما هي السلوكيات والوظائف التي ترتبط هذه الحالات بها كلما نما وتقدم الطفل في السن، " حسبما قال الدكتور دافنيس باتالي Dafnis Batallé، المؤلف الرئيس المشارك، والأستاذ المشارك في علوم الاضطرابات العصبية في معهد الطب النفسي وعلم النفس وعلم الأعصاب «IoPPN»، جامعة كينغز كوليدج لندن
هناك دراية متصاعدة بأن حالات مثل اضطراب نقص الانتباه وفرط الحركة والتوحد والفصام تعود إلى الفترة المبكرة من الحياة، وأن تطور هذه الحالات قد يكون مرتبطًا باتصالية الدماغ عند الأطفال حديثي الولادة والتغيرات الديناميكية التي تمر بها بمرور الزمن.
استخدم الباحثون أحدث التقنيات لتقييم بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي «fMRI» لـ 324 طفلاً مكتمل النمو [مولودًا بعد فترة حمل كاملة] و66 طفلاً خديجًا «مولودًا بعد أقل من 37 أسبوعًا من الحمل». وقام الباحثون بتقييم مدى التحول بين حالات الاتصالية لحظة بلحظة خلال فترة وجود الطفل في جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي للحصول على صورة حية لدماغه. استخدمت الأبحاث السابقة على الأطفال متوسط مقياس الاتصالية الذي قيس ضمن فترة وجود الطفل داخل جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي.
هذه النتائج هي نتيجة لتوظيف مقاربات فحص مستمدة من مجالي علوم الكمبيوتر والفيزياء، والتي استخدمت خصيصًا لكشف النقاب عن خبايا التعقيدات الكامنة في دماغ الأطفال حديثي الولادة. عندما تتظافر هذه المقاربات مع تقنيات متقدمة للحصول على بيانات غير مسبوقة مثل تلك المتوفرة في مشروع الونيكتوم البشري، لدينا فرصة فريدة لتعميق فهمنا لمجال ديناميكيات التحولات بين حالات الاتصالية في الدماغ غير المعروفة إلى حد كبير في فترة حياة الطفل المبكرة، " كما قال الدكتور لوكاس فرانسا Lucas França، المؤلف الأول والأستاذ المساعد في علوم الكمبيوتر والمعلومات في جامعة نورثمبريا Northumbria.
استخدمت الدراسة طرقًا استفادت من كيف تتغير حالة الاتصالية الدماغية: إحدى الطرق أخذت في الاعتبار حالات الاتصالية في كل مناطق الدماغ بأكمله وطريقة أخرى أخذت في الاعتبار حالات الاتصالية ضمن مناطق مختلفة من الدماغ.
تم التعرف على ست حالات اتصالية دماغية عابرة في هذه الدراسة
تعرفت الدراسة على ست حالات دماغية مختلفة: ثلاث منها كانت في كل الدماغ وثلاث حالات كانت مقتصرة على مناطق معينة في الدماغ «المناطق القذالية والحسية والحركية وأمام جبهية». وبمقارنة الأطفال المولودين بعد فترة حمل كاملة بأطفال خدج، أثبت الباحثون أن أنماط الاتصالية المختلفة ترتبط بالولادة المبكرة «الولادة الخديجة [7] »، على سبيل المثال، يأخذ الأطفال الخدج فترة زمنية أطول في حالات الاتصالية في مناطق الدماغ الأمامية والقذالية مقارنة بالأطفال المولودين بعد فترة حمل كاملة. كما أثبت أن ديناميكيات التحولات بين حالات الاتصالية في الدماغ عند الولادة ترتبط بمجموعة من مخرجات التطور في الوظائف المعرفية cognetive والحركية motor في مرحلة الطفولة المبكرة.
نمط نموذجي من التحولات بين حالات الاتصالية الست في الدماغ التي تم التعرف عليها في الدراسة.
هذه تعتبر خطوة حقيقية إلى الأمام في استخدام تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لاستكشاف كيف يتحول نشاط الدماغ من حالة إلى أخرى باستمرار في الحياة المبكرة وكيف يوفر ذلك منصة لدعم مراحل التطور والنمو اللاحقة في مرحلة الطفولة. الفرق بين الأطفال المولودين بعد فترة حمل كاملة والأطفال الخدج تفيد بأن الفترة الزمنية التي يقضيها الطفل داخل الرحم أو خارجه يؤثر في نمو وتطور الدماغ. نحتاج الآن إلى محاولة معرفة ما إذا كان من الممكن استخدام هذه الأفكار للتعرف على أولئك الذين يحتاجون إلى بعض الدعم الإضافي ومساعدتهم، " كما قال البروفيسور غرين ماكالونان Grainne McAlonan، المؤلف الرئيس المشارك والمدير المؤقت لمركز مودسلي وبرفسور علم الأعصاب التحويلي في IoPPNفي جامعة كوليدج لندن.
اتصالية هيكلية في دماغ الأطفال حديثي الولادة: الألوان المختلفة للمادة البيضاء تنتشر في اتجاهات مختلفة
أُخذت البيانات من مشروع الكونكتوم البشري «dHCP»، الذي تقوده جامعة كينغز كوليدج لندن ويموله مجلس البحوث الأوروبي. وهذه البيانات وفرت للباحثين في أنحاء العالم بيانات عالية الدقة من التصوير بالرنين المغناطيسي لأدمغة الأجنة والأطفال حديثي الولادة لدعم عدد كبير من المشاريع البحثية الرائدة عالميًا في مجال نمو وتطور الدماغ والإضطرابات الدماغية [كالتوحد ونقص الانتباه وفرط الحركة والفصام، وغيرها [8] ] أو اضطرابات الصحة العقلية [كالاكتئاب وغيرها [9] ].
