قال إنريكو أميكو، عالم وزميل SNSF Ambizione في مختبر معالجة الصور الطبية التابع لـ EPFL ومركز EPFL للأطراف الاصطناعية والقائم على هذا البحث: “أن كل واحد منا لديه “بصمة” دماغية وأن هذه البصمة تتغير باستمرار بمرور الوقت. يفحص بحثي الشبكات والوصلات داخل الدماغ، وخاصة الروابط بين المناطق المختلفة، من أجل اكتساب نظرة ثاقبة حول كيفية عملها. نقوم بذلك إلى حد كبير باستخدام فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي، والتي تقيس نشاط الدماغ خلال فترة زمنية معينة.”
تعالج مجموعته البحثية عمليات المسح لإنشاء رسوم بيانية، ممثلة في شكل مصفوفات ملونة، تلخص نشاط دماغ الشخص المعني. يُعرف هذا النوع من تقنية النمذجة في الدوائر العلمية باسم علم الأعصاب الشبكي أو الوصلات الدماغية. كل المعلومات التي نحتاجها موجودة في ” الشبكات العصبية الوظيفية.
كل ما يتطلبه الامر لمعرفة هذه المعلومات هو عمليتي مسح:
قبل بضع سنوات، وجد علماء الأعصاب في جامعة ييل الذين يدرسون هذه الشبكات العصبية أن كل واحد منا لديه بصمة دماغية فريدة. بمقارنة الرسوم البيانية الناتجة عن فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي لنفس الموضوعات التي تم فصلها عن بعضها ببضعة أيام، فقد تمكنوا من مطابقة عمليتي المسح بشكل صحيح لموضوع معين تقريبًا بنسبة 95 ٪ من الوقت. بعبارة أخرى، يمكنهم تحديد الشخص بدقة بناءً على بصمة الدماغ. يقول أميكو: “هذا مثير للإعجاب حقًا لأن التحديد تم باستخدام الشبكة العصبية الوظيفية فقط، والتي هي أساسًا مجموعات من درجات الارتباط”.
في الدراسات السابقة، تم التعرف على بصمات الدماغ باستخدام فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي التي استمرت عدة دقائق. لكن أميكو تساءل عما إذا كان يمكن التعرف على هذه المطبوعات بعد بضع ثوانٍ فقط، أو إذا كانت هناك نقطة زمنية محددة عند ظهورها -وإذا كان الأمر كذلك، فإلى متى ستستمر تلك اللحظة؟ “حتى الآن، حدد علماء الأعصاب بصمات الدماغ باستخدام عمليتي مسح بالرنين المغناطيسي تم التقاطهما على مدى فترة طويلة نسبيًا. ولكن هل تظهر بصمات الدماغ بالفعل بعد خمس ثوانٍ فقط مثلا، أو هل يحتاجون إلى وقت أطول؟ وماذا لو ظهرت بصمات مناطق مختلفة في الدماغ؟ لحظات مختلفة من الزمن؟ لا أحد يعرف الإجابة. لذلك “. اختبر أميكو ومجموعته البحثية مقاييس زمنية مختلفة ليرو ما سيحدث. (Amico et al.).
بصمة دماغ في دقيقة و40 ثانية فقط:
وجدت مجموعة أميكو البحثية أن سبع ثوانٍ لم تكن طويلة بما يكفي لاكتشاف البيانات المفيدة، ولكن حوالي دقيقة واحدة و40 ثانية كانت كافية. يقول أميكو: “لقد أدركنا أن المعلومات اللازمة لتكشف بصمة الدماغ يمكن الحصول عليها خلال فترات زمنية قصيرة جدًا”. “ليست هناك حاجة للتصوير بالرنين المغناطيسي الذي يقيس نشاط الدماغ لمدة خمس دقائق مثلا. يمكن أن تعمل المقاييس الزمنية الأقصر أيضًا.” وأظهرت دراسته أيضًا أن أسرع بصمات دماغية تبدأ في الظهور من المناطق الحسية في الدماغ، وخاصة المناطق المتعلقة بحركة العين والإدراك البصري والانتباه البصري. مع مرور الوقت، تبدأ أيضًا مناطق القشرة الأمامية، تلك المرتبطة بالوظائف المعرفية الأكثر تعقيدًا، في الكشف عن معلومات فريدة لكل واحد منا.
ستكون الخطوة التالية هي مقارنة بصمات الدماغ للمرضى الأصحاء مع أولئك الذين يعانون من مرض الزهايمر. يقول أميكو: “بناءً على النتائج الأولية التي توصلت إليها، يبدو أن السمات التي تجعل بصمة الدماغ فريدة من نوعها تختفي باستمرار مع تقدم المرض”. “يصبح التعرف على الأشخاص بناءً على الشبكات العصبية الخاصة بهم أكثر صعوبة. يبدو الأمر كما لو أن الشخص المصاب بمرض الزهايمر يفقد هويته الدماغية.” (Amico et al.).
على طول هذا الخط، قد تشمل التطبيقات المحتملة الكشف المبكر عن الحالات العصبية حيث تختفي بصمات الدماغ. يمكن استخدام تقنية أميكو في المرضى المصابين بالتوحد، أو السكتة الدماغية. “هذه مجرد خطوة صغيرة أخرى نحو فهم ما يجعل أدمغتنا فريدة من نوعها: الفرص التي قد تخلقها هذه الرؤية لا حدود لها.” (Amico et al.).
بقلم:
ابتهال إبراهيم لشرم
ماجستير علم نفس اكلينيكي -الولايات المتحدة الامريكية
