اگر تاکنون داخل دستگاه MRI قرار گرفته باشید، حتماً متوجه شده‌اید که ساکن ماندن در این دستگاه کار چندان آسانی نیست؛ این امر در نوزادان تقریباً غیرممکن است! هم‌اکنون بر اساس مطالعه‌ای جدید، پروب مغزی آلتراسونیک با قابلیت حمل و در اندازه‌ی تقریبی یک دومینو با تشخیص تشنج‌ها و دیگر فعالیت‌های غیرعادی مغز، در آنِ واحد کار مشابهی را انجام می‌دهد. این دستگاه هم‌چنین قادر است انواعی از آسیب‌های مغزی را که می‌توانند منجر به بیماری‌هایی هم‌چون فلج مغزی شوند، در نوزادان در حال رشد شناسایی کند.
به گفته‌ی Moriah Thomason، دانشمند علوم اعصاب دانشگاه Wayne State میشیگان، این موضوعی است که تاکنون به آن دسترسی نداشته‌ایم و افق روشنی در پیش دارد. محققان از دیرباز قادر هستند از مغز نوزادان تازه متولد شده تصاویر ثابت تهیه کرده و پس از مرگ نیز بافت مغزی آن‌ها را مطالعه کنند؛ اما عملکرد مغز طی اولین هفته‌های زندگی که برای سلامت آینده‌ی مغز اهمیت حیاتی دارد، همیشه به صورت معمایی پیچیده در برابر بشر قرار داشته است.
دو تکنیک مورداستفاده در بزرگ‌سالان -تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی (fMRI) با قابلیت اندازه‌گیری جریان خون و الکتروانسفالوگرافی (EEG) با قابلیت اندازه‌گیری فعالیت الکتریکی لایه‌های خارجی مغز- کاستی‌های خاص خود را در این زمینه دارند. با توجه به جنبش بیش از حد نوزادان، FMRI کارآیی لازم را در این ارتباط نداشته؛ پرهزینه بوده و برای کارگذاری بر روی تخت کوچک نوزادان اندازه‌ی بسیار بزرگی دارد. EEG نیز که تنها با اتصال تعدادی سیم به سر فرد انجام می‌گیرد، قابلیت نفوذ به ساختارهای عمقی مغز و نمایش محل شروع تشنج را ندارد. به گفته‌ی Olivier Baud، دانشمند علوم تکوینی اعصاب در دانشگاه Robert Debré پاریس، دو مورد مذکور برای ارزیابی گزینه‌های درمانی توسط پزشکان اطلاعات بسیار مهمی محسوب می‌شوند.
مقاله‌ی مرتبط: کاربرد فناوری MRI ترکیبی در شناسایی آسیب‌های مغزی
Baud و همکارانش در جست‌وجوی ابزاری کوچک و در عین حال قدرتمند برای این منظور، به آلتراسوند (فراصوت) روی آوردند؛ نوعی تکنولوژی تصویربرداری که از امواج صوتی پرفرکانس برای تهیه‌ی تصاویر متحرک از ساختارهای داخلی بدن استفاده می‌کند. مطالعات قبلی نشان داده‌اند که امواج آلتراسوند فوق‌سریع -۱۰,۰۰۰ تصویر در ثانیه در مقایسه با ۵۰ تصویر در ثانیه در تصویربرداری‌های پزشکی مرسوم و قدیمی- می‌توانند تغییرات کوچک حجم خون را در عروق خونی مغزی موش و انسان شناسایی کنند. در fMRI، دانشمندان از این تغییرات جریان خون برای تخمین فعالیت الکتریکی نورون‌ها استفاده می‌کنند؛ اما از آن جا که آلتراسوند نمی‌تواند به‌راحتی از استخوان عبور کند، در این مطالعات باید جمجمه شکسته و باز می‌شد.
بر این اساس، تیم Baud ناحیه‌ای نرم را مورد هدف خود قرار دادند: فونتانل قدامی. فونتانل قدامی شکافی پوشیده از غشاء مابین استخوان‌های جمجمه‌ی نوزادان است که با اتصال استخوان‌ها تا حدود دوسالگی سخت می‌شود. محققان نوعی پروب آلتراسونیک ۴۰ گرمی را به فونتانل قدامی شش نوزاد سالم متصل کردند. پایه‌ی سیلیکونی قابل انعطافی نیز برای نگه‌داری وسیله و یک سیم برای انتقال اطلاعات به کامپیوتر استفاده شد.
علی‌رغم اندازه‌ی کوچک پروب‌ها، حساسیت آن‌ها در اندازه‌گیری جریان خون ۵۰ برابر آلتراسوند قدیمی است. هم‌چنین پروب‌ها مانند دستگاه EEG می‌توانند دو مرحله‌ی خواب نوزادان -خواب فعال و خواب آرام- را از یک‌دیگر تمییز دهند. در خواب فعال، مغز فعالیت الکتریکی مستمر دارد؛ اما در خواب آرام این فعالیت رو به کاهش می‌گذارد. پروب‌ها در ترکیب با EEG توانستند تشنج‌ها را در دو نوزاد دارای تکوین غیرطبیعی قشر مغز، شناسایی کنند. هم‌چنین طبق گزارش منتشرشده در Science Translational Medicine، این امکان برای محققان فراهم شد تا با ضبط امواج جریان خون افزایش‌یافته حین تشنج، محل شروع تشنج‌ها را در مغز تعیین کنند.
مقاله‌ی مرتبط: اسکن مغزی می‌تواند اوتیسم را در ۶ ماهگی پیش‌بینی کند
پروب مذکور که از نرم‌افزار‌های رایج تجاری و در دسترس استفاده می‌کند، هنوز حساسیت کافی را برای نمایش فعالیت مغزیِ نواحی خارج از فونتانل ندارد. اگرچه به باور Baud، این وسیله در آینده با تغییرات احتمالی قادر به شناسایی فعالیت غیرعادی مغزی ناشی از عوارضی هم‌چون سپسیس خواهد بود. سپسیس به نوعی عفونت خون اطلاق می‌شود که می‌تواند آسیب مغزی به دنبال داشته باشد. احتمالاً تشخیص فعالیت مغزی سالم و ناسالم در نوزادان نیز توسط این پروب امکان‌پذیر خواهد شد. این موضوع در آزمایش بالینی داروهای پیش‌گیری از عفونت مغزی، بسیار حیاتی است.
به گفته‌ی Thomason، این تکنیک جدید برای دانشمندان علوم اعصابی که قصد مطالعه‌ی تکوین طبیعی مغز و منشأ تکاملی بیماری‌هایی هم‌چون اوتیسم را دارند، مفید فایده خواهد بود. اگر محققان بتوانند اطلاعات بیش‌تری در زمینه‌ی تکامل مغز در اولین مراحل زندگی به‌دست آورند، امکان پیش‌بینی‌های قوی‌تر و با استدلال محکم‌تر در آینده وجود دارد.
