اسکن مغز نشان می‌دهد کدام اختلالات با پیری سریع‌تر مغز مرتبط هستند

پژوهشی گسترده با استفاده از تصویربرداری مغزی نشان داده است که پیری مغز در برخی اختلالات عصبی و روان‌پزشکی با الگوهای متفاوتی همراه است. بیشترین تفاوت در افراد مبتلا به بیماری آلزایمر و اختلال شناختی خفیف مشاهده شد. در مقابل، در افراد مبتلا به اختلال نقص توجه و بیش‌فعالی (ADHD) و اختلال طیف اوتیسم، تفاوت معناداری در سن پیش‌بینی‌شده مغز نسبت به افراد سالم دیده نشد.

سن مغز چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟

سن مغز با سن تقویمی یکسان نیست. منظور از سن مغز، برآوردی است که بر اساس ویژگی‌های ساختاری مغز و داده‌های تصویربرداری به دست می‌آید.

پژوهشگران در این مطالعه از تصاویر MRI ساختاری استفاده کردند تا الگویی از سن مغز ایجاد کنند. سپس سن پیش‌بینی‌شده مغز با سن واقعی افراد مقایسه شد.

اگر مغز فرد از نظر تصویربرداری پیرتر از چیزی به نظر برسد که بر اساس سن تقویمی انتظار می‌رود، مقدار این اختلاف مثبت خواهد بود. این شاخص با عنوان اختلاف سن پیش‌بینی‌شده مغز یا PAD شناخته می‌شود.

بنابراین، افزایش PAD لزوماً به معنای آن نیست که مغز فرد واقعاً با سرعت بیشتری پیر شده است. این شاخص بیشتر نشان می‌دهد که ویژگی‌های ساختاری مغز در مقایسه با افراد هم‌سن، الگوی متفاوتی دارد.

بررسی مغز بیش از ۴۸ هزار نفر

برای انجام این پژوهش، داده‌های MRI مربوط به ۴۵ هزار و ۹۰۰ فرد سالم با تصاویر مغزی ۲ هزار و ۶۹۸ فرد مبتلا به اختلالات مختلف مقایسه شد.

گروه‌های مورد بررسی شامل اختلالات رشدی، اعتیاد، اختلالات روان‌پزشکی و بیماری‌های مرتبط با زوال شناختی بودند. در میان آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اختلال نقص توجه و بیش‌فعالی
• اختلال طیف اوتیسم
• اختلال مصرف الکل
• اختلال مصرف دخانیات
• بیماری آلزایمر
• اختلال شناختی خفیف
• اسکیزوفرنی
• اختلال دوقطبی
• اختلال افسردگی اساسی

حجم بالای داده‌ها به پژوهشگران اجازه داد الگوهای مختلف تغییرات مغزی را با جزئیات بیشتری بررسی کنند.

آلزایمر بیشترین ارتباط را با افزایش سن مغز داشت

قوی‌ترین ارتباط میان افزایش سن پیش‌بینی‌شده مغز و بیماری آلزایمر مشاهده شد. اختلال شناختی خفیف نیز الگوی قابل‌توجهی داشت.

این یافته اهمیت ویژه‌ای دارد؛ زیرا اختلال شناختی خفیف در برخی افراد می‌تواند پیش از بیماری آلزایمر ظاهر شود. با این حال، وجود اختلاف بیشتر در سن مغز به‌تنهایی نمی‌تواند مشخص کند که یک فرد در آینده حتماً به آلزایمر مبتلا خواهد شد.

بررسی‌های بیشتر می‌تواند مشخص کند که آیا شاخص‌های مربوط به سن مغز در آینده برای شناسایی افرادی که در معرض خطر زوال شناختی قرار دارند، کاربرد بالینی پیدا می‌کنند یا خیر.

اعتیاد نیز با تغییرات قابل‌توجه مغزی همراه بود

اختلالات مرتبط با مصرف مواد نیز با افزایش سن پیش‌بینی‌شده مغز ارتباط داشتند.

در افراد مبتلا به اختلال مصرف الکل و اختلال مصرف دخانیات، اختلاف میان سن پیش‌بینی‌شده مغز و سن واقعی بیشتر از گروه سالم بود. افرادی که هم‌زمان با مصرف الکل و دخانیات مواجه بودند نیز الگوی قابل‌توجهی نشان دادند.

البته این یافته به معنای اثبات رابطه علت و معلولی نیست. عوامل مختلفی مانند مدت مصرف، شدت مصرف، وضعیت سلامت عمومی و سایر عوامل سبک زندگی می‌توانند بر ساختار مغز تأثیر بگذارند.

افسردگی، اسکیزوفرنی و اختلال دوقطبی چه الگویی داشتند؟

در گروه اختلالات روان‌پزشکی نیز نشانه‌هایی از افزایش سن پیش‌بینی‌شده مغز مشاهده شد.

اسکیزوفرنی و اختلال دوقطبی ارتباط بیشتری با این شاخص داشتند و افسردگی اساسی نیز با تغییراتی در سن مغز همراه بود. با این حال، شدت این ارتباط در همه اختلالات یکسان نبود.

چنین تفاوتی می‌تواند نشان دهد که اختلالات روان‌پزشکی مختلف، حتی اگر برخی علائم مشترک داشته باشند، لزوماً الگوی یکسانی از تغییرات مغزی ایجاد نمی‌کنند.

ADHD و اوتیسم الگوی متفاوتی نشان دادند

یکی از یافته‌های مهم مطالعه مربوط به ADHD و اختلال طیف اوتیسم بود.

در این دو گروه، تفاوت کلی معناداری در سن پیش‌بینی‌شده مغز نسبت به افراد سالم مشاهده نشد. این نتیجه با این دیدگاه سازگار است که تفاوت‌های عصبی مرتبط با اختلالات رشدی را نمی‌توان صرفاً با مفهوم «پیری سریع‌تر مغز» توضیح داد.

اختلالات رشدی از همان ابتدا مسیر متفاوتی از رشد و سازمان‌یافتگی مغز دارند. بنابراین، استفاده از یک شاخص واحد برای توضیح همه تغییرات مغزی ممکن است تصویر کاملی از این اختلالات ارائه نکند.

هر اختلال الگوی متفاوتی در مغز ایجاد می‌کند

بررسی دقیق‌تر مناطق مختلف مغز نشان داد که افزایش سن مغز در تمام اختلالات در یک نقطه مشخص متمرکز نیست.

قشر پیش‌پیشانی یکی از مناطقی بود که در چندین اختلال با تغییرات قابل‌توجه همراه شد. این بخش از مغز در عملکردهایی مانند تصمیم‌گیری، کنترل رفتار، توجه و تنظیم هیجانات نقش دارد.

با وجود این اشتراک، الگوهای منطقه‌ای در گروه‌های مختلف تفاوت داشتند. اختلالات روان‌پزشکی بیشتر با تغییرات مناطق پیشانی و گیجگاهی همراه بودند. در بیماری‌های مرتبط با زوال شناختی، بخش‌هایی از مناطق پیشانی و پس‌سری اهمیت بیشتری نشان دادند.

در اختلالات مرتبط با مصرف مواد نیز شبکه‌هایی مانند شبکه پیش‌فرض مغز، شبکه برجستگی، تالاموس و پوتامن در الگوهای مشاهده‌شده نقش داشتند.

چرا قشر پیش‌پیشانی اهمیت دارد؟

قشر پیش‌پیشانی یکی از بخش‌های مهم مغز برای کنترل شناختی و رفتاری است. توجه، برنامه‌ریزی، تصمیم‌گیری و کنترل تکانه‌ها از جمله عملکردهایی هستند که با فعالیت این ناحیه ارتباط دارند.

تغییرات این بخش در چند اختلال مختلف می‌تواند نشان‌دهنده وجود برخی مسیرهای مشترک میان بیماری‌های عصبی و روان‌پزشکی باشد. با این حال، اشتراک در یک منطقه مغزی به معنای یکسان بودن علت یا سازوکار بیماری‌ها نیست.

به نظر می‌رسد تفاوت در سایر مناطق مغز و شبکه‌های عصبی می‌تواند ویژگی‌های اختصاصی هر اختلال را شکل دهد.

ژن‌ها چه نقشی در الگوهای پیری مغز دارند؟

پژوهشگران علاوه بر تصاویر MRI، الگوهای بیان ژن در مناطق مختلف مغز را نیز بررسی کردند. هدف این بخش، شناسایی فرایندهای زیستی احتمالی مرتبط با الگوهای مشاهده‌شده بود.

نتایج نشان دادند که اختلالات مختلف می‌توانند با فرایندهای زیستی متفاوتی در ارتباط باشند. این موضوع اهمیت بررسی هم‌زمان ساختار مغز و سازوکارهای مولکولی را برجسته می‌کند.

البته ارتباط میان بیان ژن و الگوی تصویربرداری به معنای اثبات نقش مستقیم یک ژن یا مسیر زیستی در ایجاد بیماری نیست. برای مشخص شدن این رابطه، مطالعات بیشتری مورد نیاز است.

آیا این مطالعه ثابت می‌کند بیماری‌ها مغز را سریع‌تر پیر می‌کنند؟

خیر. این نکته یکی از مهم‌ترین محدودیت‌های مطالعه است.

پژوهش حاضر از نوع مقایسه‌ای و مبتنی بر داده‌های تصویربرداری است. چنین پژوهشی می‌تواند ارتباط میان یک اختلال و الگوی خاصی از سن مغز را نشان دهد، اما نمی‌تواند مشخص کند که بیماری مستقیماً باعث تسریع پیری مغز شده است.

برای مثال، ممکن است برخی تغییرات مغزی پیش از بروز علائم بیماری ایجاد شده باشند. از طرف دیگر، عواملی مانند داروها، سبک زندگی، مصرف مواد، بیماری‌های جسمی و عوامل اجتماعی نیز می‌توانند بر ساختار مغز تأثیر بگذارند.

به همین دلیل، برای بررسی رابطه علت و معلولی به مطالعات طولی نیاز است؛ یعنی پژوهش‌هایی که افراد را در طول سال‌های مختلف دنبال کنند.

آیا می‌توان از سن مغز برای تشخیص بیماری استفاده کرد؟

در حال حاضر، شاخص سن مغز را نمی‌توان به‌عنوان یک ابزار تشخیصی مستقل برای اختلالات روان‌پزشکی یا بیماری‌های عصبی به کار برد.

با این حال، این روش می‌تواند در آینده به‌عنوان یک نشانگر زیستی مورد بررسی قرار گیرد. اگر پژوهش‌های طولی و بالینی آینده بتوانند دقت آن را تأیید کنند، احتمال دارد اطلاعات مربوط به سن مغز در کنار سایر داده‌های پزشکی و روان‌شناختی مورد استفاده قرار گیرد.

برای مثال، پژوهشگران می‌توانند بررسی کنند که آیا الگوهای خاصی از تغییرات مغزی می‌توانند در تشخیص زودهنگام زوال شناختی یا پیش‌بینی مسیر برخی اختلالات کمک‌کننده باشند.

اهمیت این یافته‌ها برای روان‌شناسی و سلامت روان

نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که اختلالات روانی را نمی‌توان صرفاً بر اساس علائم رفتاری یا روان‌شناختی بررسی کرد. مغز و فرایندهای زیستی مرتبط با آن نیز می‌توانند بخشی از تصویر پیچیده این اختلالات باشند.

در عین حال، نباید از این یافته‌ها نتیجه گرفت که یک اختلال روانی الزاماً باعث پیر شدن سریع مغز می‌شود. چنین برداشتی هم از نظر علمی نادرست است و هم می‌تواند نگرانی غیرضروری ایجاد کند.

ارزش اصلی این پژوهش در شناسایی الگوهای متفاوت مغزی است. چنین اطلاعاتی می‌تواند مسیر تحقیقات آینده درباره زیست‌شناسی اختلالات روان‌پزشکی و عصبی را روشن‌تر کند.

این یافته‌ها برای افراد مبتلا به اختلالات روانی چه معنایی دارد؟

وجود تفاوت در شاخص‌های تصویربرداری مغز به این معنا نیست که مغز فرد به شکل برگشت‌ناپذیر آسیب دیده یا روند پیری او حتماً سریع‌تر خواهد بود.

سن مغز یک شاخص پژوهشی است و نمی‌تواند وضعیت سلامت یک فرد را به‌تنهایی مشخص کند. تشخیص و ارزیابی اختلالات روان‌پزشکی همچنان به بررسی جامع علائم، سابقه فرد، شرایط زندگی و ارزیابی بالینی نیاز دارد.

بنابراین، یافته‌های این مطالعه نباید برای تشخیص شخصی یا پیش‌بینی وضعیت آینده یک فرد استفاده شوند.

پژوهش‌های آینده چه چیزی را بررسی خواهند کرد؟

یکی از مسیرهای مهم تحقیقات آینده، بررسی تغییرات مغزی در طول زمان است. چنین مطالعاتی می‌توانند مشخص کنند که آیا اختلاف سن مغز قبل از بروز علائم ایجاد می‌شود یا در نتیجه روند بیماری شکل می‌گیرد.

ترکیب اطلاعات MRI با داده‌های ژنتیکی، بالینی و رفتاری نیز می‌تواند تصویر دقیق‌تری از تفاوت میان اختلالات مختلف ارائه دهد.

در آینده ممکن است پژوهشگران به جای استفاده از یک عدد کلی برای سن مغز، الگوهای منطقه‌ای و اختصاصی هر اختلال را بررسی کنند. چنین رویکردی می‌تواند برای مطالعه مسیر بیماری‌هایی مانند اختلال شناختی خفیف، روان‌پریشی و برخی اختلالات رشدی اهمیت داشته باشد.

جمع‌بندی

مطالعه گسترده تصاویر مغزی نشان می‌دهد که پیری مغز و اختلاف میان سن پیش‌بینی‌شده و سن واقعی مغز در برخی اختلالات عصبی، روان‌پزشکی و اعتیاد با الگوهای متفاوتی همراه است.

بیماری آلزایمر و اختلال شناختی خفیف بیشترین ارتباط را با افزایش سن پیش‌بینی‌شده مغز نشان دادند. اختلالات مصرف الکل و دخانیات، اسکیزوفرنی، اختلال دوقطبی و افسردگی نیز با درجات متفاوتی از تغییرات همراه بودند.

در مقابل، ADHD و اختلال طیف اوتیسم تفاوت کلی معناداری در این شاخص نشان ندادند. این موضوع اهمیت بررسی اختصاصی هر اختلال را نشان می‌دهد.

مهم‌تر از همه، نتایج فعلی نباید به‌عنوان اثبات «پیری سریع مغز» در افراد مبتلا به این اختلالات تفسیر شوند. پژوهش‌های طولی و بالینی آینده باید مشخص کنند که این الگوهای تصویربرداری تا چه اندازه می‌توانند به شناخت بهتر بیماری‌ها، پیش‌بینی روند آن‌ها و در نهایت بهبود تشخیص کمک کنند.

شناسنامه و منبع مقاله علمی

عنوان اصلی مقاله:
Brain aging patterns among nine neurological disorders: A case-control study

نویسندگان:
Chuang Liang، Godfrey Pearlson، Juan Bustillo، Peter Kochunov، Jiayu Chen، Xiangrong Zhang، Rongtao Jiang، Kent E. Hutchison، Jing Sui، Zening Fu، Xiao Yang، Yuhui Du، Daoqiang Zhang، Shile Qi، Vince D. Calhoun

مرجع و مجله:
PLOS Medicine، سال ۲۰۲۶، جلد ۲۳، شماره ۷، مقاله e1004860

تاریخ انتشار:
۲۱ ژوئیه ۲۰۲۶

DOI:
10.1371/journal.pmed.1004860

PMID:
42479667

PMCID:
PMC13387544

لینک دسترسی مستقیم به مقاله علمی:
متن کامل مقاله در PubMed Central

منبع خبر:
ScienceDaily – Brain scans reveal which disorders are linked to faster brain aging