Egy friss, a The Lancet Digital Health folyóiratban megjelent kutatás arra utal, hogy az agy a stroke-ot követően nem csupán károsodik, hanem bizonyos területeken alkalmazkodó, sőt fiatalodásra emlékeztető szerkezeti változásokat is mutathat, ami új megvilágításba helyezi a felépülés biológiai folyamatait.

A Dél-kaliforniai Egyetem Mark és Mary Stevens Neuroimaging and Informatics Intézetének kutatói azt találták, hogy a súlyos mozgáskorlátozottsággal élő stroke-túlélők esetében az agy sértetlen oldalán a struktúra a vártnál fiatalabb képet mutathat, ami az idegrendszer átszerveződésére utal.

Több mint 500 páciens vett részt a vizsgálatban

A vizsgálat az ENIGMA Stroke Recovery munkacsoport keretében zajlott, amely több mint 500 páciens agyi MRI-felvételeit elemezte 34 kutatóközpont együttműködésével, nyolc ország adatainak bevonásával, így ez lett az egyik legnagyobb ilyen jellegű adatbázis.

A kutatók mélytanulási modelleket alkalmaztak, amelyeket korábban több tízezer MRI-felvételen képeztek ki, hogy megbecsüljék az agy egyes régióinak úgynevezett biológiai életkorát, majd ezt összevetették a páciensek tényleges életkorával.

A tanulmány társszerzője is megszólalt

Hosung Kim, a USC Keck Orvosi Karának kutató neurológusa és a tanulmány társszerzője úgy fogalmazott, hogy „azt találtuk, hogy a nagyobb kiterjedésű stroke felgyorsítja az öregedést az érintett agyféltekében, ugyanakkor paradox módon a másik oldal fiatalabbnak tűnik”. Hozzátette, „ez a mintázat arra utal, hogy az agy átszervezi önmagát, lényegében megfiatalítja az ép hálózatokat, hogy ellensúlyozza az elvesztett funkciókat”.

Az elemzés során egy úgynevezett gráfkonvolúciós neurális hálózatot vetettek be, amely 18 különböző agyi régió biológiai korát becsülte meg az MRI-adatok alapján, majd kiszámították az úgynevezett brain-PAD értéket, amely az előre jelzett és a valós életkor különbségét mutatja, és az agy egészségi állapotának egyik lehetséges mutatója. Amikor ezeket az adatokat összevetették a mozgásfunkciókat mérő klinikai pontszámokkal, világos összefüggés rajzolódott ki – foglalja össze a ScienceDaily.

A rehabilitációt követő időszak

Azoknál a betegeknél, akik a rehabilitációt követően, több mint hat hónappal a stroke után is súlyos mozgáskorlátozottsággal éltek, az agy sérüléssel ellentétes oldalán a vártnál fiatalabb szerkezeti mintázat jelent meg, különösen a frontoparietális hálózatban, amely a mozgástervezésben, a figyelem fenntartásában és a koordinációban játszik kulcsszerepet.

Kim szerint „amikor a stroke jelentős mozgásvesztéssel jár, az ellenoldali, ép agyterületek alkalmazkodhatnak, hogy segítsenek a kiesett funkciók pótlásában”, ugyanakkor hangsúlyozta, hogy „ez a fiatalos mintázat nem feltétlenül a teljes felépülést jelzi, hanem inkább az agy alkalmazkodási kísérletét, amikor a sérült motoros rendszer már nem működik megfelelően”.

A kutatás az ENIGMA globális együttműködés keretében valósult meg, amely több mint 50 ország adatait egyesíti annak érdekében, hogy különböző betegségek esetén is pontosabb képet adjon az agy működéséről és szerkezetéről, emellett a standardizált MRI- és klinikai adatok révén olyan finom mintázatokat is képes feltárni, amelyek kisebb léptékű vizsgálatokban rejtve maradnának.

A világ minden tájáról származó adatok

Arthur W. Toga, a Stevens Intézet igazgatója szerint „a világ minden tájáról származó adatok és a legmodernebb mesterséges intelligencia alkalmazásával olyan agyi átszerveződési mintázatokat is azonosíthatunk, amelyek korábban láthatatlanok voltak”, és hozzátette, hogy ezek az eredmények a jövőben személyre szabott rehabilitációs stratégiák alapjául szolgálhatnak.

A kutatók a jövőben hosszabb távon is követni kívánják a betegeket, már a stroke utáni korai szakasztól kezdve, hogy feltérképezzék, miként változik az agy biológiai életkora és szerkezete a felépülés során, mivel ez segíthet az egyéni gyógyulási folyamatokhoz igazított kezelések kidolgozásában és végső soron az életminőség javításában.