چگونه بافت مغزی حفظ شده نسل بعدی علوم اعصاب را تحریک می‌کند
در زمان‌های باستان، محققانی مانند بقراط به مطالعه بدن انسان پرداختند. بسیاری از دانشمندان نشان می‌دهند که بقراط به عنوان پایه‌گذار عصب شناسی مدرن شناخته می‌شود و می‌توان او را پدر آن دانست. مغز - اصلی‌ترین اندام سیستم عصبی مرکزی - نقش کلیدی در عصب شناسی دارد زیرا تمامی عملکردهای بدن را مدیریت می‌کند.
بعداً، افرادی مانند آندریاس وسالیوس، که اغلب به عنوان پدر آناتومی مدرن و پیشرو در زمینه علوم اعصاب شناخته می‌شود، و با انجام کالبدشکافی‌ها، درک ما را پیشرفت داده‌اند.
در قرن شانزدهم، زمانی که کالبدشکافی انسان در بیشتر اروپا ممنوع بود، وسالیوس به اماکنی سفر کرد که این عمل در آنجا مجاز بود. دستاوردهای پژوهشی او پایه‌های جراحی مغز مدرن را بنا نهاد و به توسعه تصاویر آناتومیکی دقیقی از مغز کمک کرد.
علاقه مداوم علمی به مغز با اهدای مغز چارلز بابیج در ١٨٧١ نشان داده شد. مغز بابیج بیش از یک قرن نگهداری شده است؛ نیمی از آن در موزه هانتریان در کالج رویال جراحان لندن و نیمی دیگر در موزه علوم لندن قرار دارد. اما چرا اهدای مغز این‌چنین مهم است؟
اهدای مغز
اهدای مغز به دانشمندان کمک می‌کند تا بیماری‌هایی را که میلیون‌ها نفر را تحت تأثیر قرار می‌دهد، مانند بیماری آلزایمر، پژوهش کنند.
بسیاری از افراد تصمیم می‌گیرند مغزهای خود را پس از مرگ اهدا کنند تا به تحقیقات علمی کمک کرده و به نسل‌های آینده کمکی کرده باشند. در ژوئن ٢٠٢٤، موری مارکیف، در حالی که ١١٠ سال داشت، درگذشت و حتی در ٩٩ سالگی کتابی نوشت. خانواده او مغز او را اهدا کردند تا دانشمندان بتوانند به بررسی پیری بپردازند.
به همین ترتیب، ستاره سابق راگبی، شین کریستی، اعلام کرد که به دلیل ضربه‌های مکرر به سر و بازنشستگی زودهنگام، مغز خود را به پزشکی اهدا خواهد کرد. اهدای مغز همچنین در تحقیقات مربوط به اوتیسم نیز مهم است.
برخی از فرآیندهای موجود در مغز تنها با مطالعه بافت واقعی قابل درک هستند. برای مثال، زمانی که مغزی از یک اهدا کننده فوت شده خارج می‌شود، طبق یک پروتکل مشخص کالبدشکافی می‌شود.
نیمی از مغز ممکن است به قطعات ١ سانتی‌متری برش داده شده و در دمای -٨٠ درجه سانتی‌گراد یخ زده و نگهداری شود، در حالی که نیمی دیگر به مدت چند هفته در فرمالین ثابت می‌شود تا تحت بررسی‌های تشخیصی نوروپاتولوژیک قرار گیرد. برخی از نمونه‌های بافت تا سال‌ها منجمد باقی می‌مانند و این امر امکان انجام تحقیقات بلند مدت را فراهم می‌کند.
به گفته دکتر سابینا برتا، مدیر مرکز منابع بافت مغزی هاروارد در مک‌لین، برخی از اختلالات مغزی جدی نسبتاً شایع هستند اما در اهدای مغز کم‌نمایانده شده‌اند. برتا به مهندسی جذاب گفت که آگاهی درباره اهمیت اهدای مغز برای تحقیق در برخی اختلالات وجود ندارد.
داده‌های اهدای مغز و نئوروُانجینیرینگ
اهدای مغز برای نئوروُانجینیرینگ نیز حائز اهمیت است، به خصوص در طراحی ابزارهایی که به اختلالات عصبی می‌پردازند.
یک مطالعه در سال ٢٠١٨ نیاز فزاینده به وسایل پزشکی مانند پروتزهای مغزی یا سیستم‌های مصنوعی را که به طور مستقیم به مغز وصل می‌شوند، برای جایگزینی نواحی آسیب‌دیده یا بازیابی عملکرد از دست رفته، برجسته کرد.
از دیدگاه نئوروُانجینیرینگ، دکتر برتا گفت: “این می‌تواند در برخی موارد آموزنده باشد، اما در بسیاری از مطالعات، تعداد زیادی از موارد نیاز است،” برتا می‌گوید.
سرگئی استاویسکی، متخصص علوم اعصاب و نئوروال‌انجینیر دانشگاه دیویس کالیفرنیا توافق دارد و تأکید می‌کند که داده‌های به‌دست‌آمده از مغزهای اهدا شده به میزان چشم‌گیری مدل‌های محاسباتی مغز را بهبود می‌بخشند.
این مدل‌ها به محققان کمک می‌کنند تا توانایی‌های شناختی مانند هوش و زبان و همچنین اختلالاتی مانند اسکیزوفرنیا یا زوال عقل را بفهمند. استاویسکی اضافه می‌کند که برخی از "چاشنی‌های جادویی" هوش و زبان پیشرفته ما ممکن است در معماری مغز انسان یا انواع متنوع سلولی آن منعکس شود - چیزی که تنها اهدای مغز می‌تواند فاش کند.
پروژه اهدا کننده مغز
پروژه اهدا کننده مغز به الهام از جین آرمنتراوت آغاز شد که پس از مرگ به علت دمانس لوی بادی (LBD) در مارس ٢٠١٥ مغز خود را اهدا کرد. زمانی که خانواده آرمنتراوت متوجه شدند که اهدای مغز برای تحقیق چقدر اساسی است، ابتکار عمل راشروع کردند تا اهداکنندگان بالقوه را به نوروبیوبانک متصل کنند، یک شبکه از بانک‌های مغزی که اطمینان حاصل می‌کند که بافت‌ها برای مطالعه علمی در دسترس هستند. LBD به تنهایی بیش از یک میلیون نفر را در ایالات متحده تحت تأثیر قرار می‌دهد و علت آن همچنان ناشناخته است.
به گفته تیش هول، مؤسس و مدیر اجرایی پروژه اهدا کننده مغز و دختر آرمنتراوت، وقتی اهدا کنندگان بالقوه در وب‌سایت پیش‌ثبت‌نام می‌کنند، اطلاعاتی درباره جائی که زندگی می‌کنند و تشخیص عصبی آن‌ها فراهم می‌آورند.
این جزئیات به اختصاص آن‌ها به مناسب‌ترین بانک مغز کمک می‌کند. اگر زمان حساس باشد، شماره تلفن بانک مغز به اشتراک گذاشته می‌شود. هماهنگ‌کنندگان سپس تصمیم می‌گیرند که آیا فرد یک کاندید مناسب است، و اگر بله، با رویه‌های اهدا پیش می‌روند. پس از مرگ اهدا کننده، از خانواده خواسته می‌شود که به سرعت به بانک مغز اطلاع دهند (در ایده‌آل ترین حالت، در عرض یک ساعت).
بافت اهدا شده تحت آزمایش‌های گسترده قرار می‌گیرد - از جمله سم‌شناسی، سروولوژی، و نوروپاتولوژی - برای تأیید هر یک از تشخیص‌ها یا تأیید یک مغز سالم. پس از پردازش، بافت از طریق وب‌سایت نوروبیوبانک لیست می‌شود، جایی که محققان علوم اعصاب دارای صلاحیت در سراسر جهان می‌توانند درخواست نمونه‌ها کنند.
نگرانی‌های رایج
هول همچنین به این نکته اشاره می‌کند که بسیاری از افراد فرض می‌کنند اهدای مغز تحت اهدای عمومی اعضا شامل می‌شود. اما، معمولاً اهدای اعضا بر اعضا برای پیوند متمرکز است که به مغز مربوط نمی‌شود.
دیگران بر این باورند که ترتیب دادن برای اهدا کردن بدن خود به علم، به صورت خودکار مغوشان را برای تحقیقات عصبی شامل می‌شود. در واقعیت، بدن‌های اهدا شده معمولاً برای مطالعه آناتومیک استفاده می‌شوند و نه تحقیق علوم اعصاب. هر دو گزینه می‌توانند تعقیب شوند، اما پیش‌برنامه‌ریزی برای اطمینان از اینکه مغز به مطالعات عصبی می‌رود بسیار مهم است.
هول همچنین به نگرانی‌هایی اشاره می‌کند که تنها مغزه‌های بیمار مورد نیاز هستند - مغزه‌های سالم نیز می‌توانند به همان اندازه ارزشمند باشند - و تأکید می‌کند که این فرآیند نه از نظر ظاهری آسیب‌زاست و نه برای خانواده بار مالی دارد.
آینده مغزه‌های اهدا شده
مطالعه‌ای که در آوریل ٢٠٢٤ منتشر شد نشان داد که بیش از ٣ میلیارد نفر در سراسر جهان در ٢٠٢١ دارای یک وضعیت عصبی بودند و بیش از ٦٠٠ بیماری عصبی شناخته‌شده وجود دارد. برخی از آن‌ها مانند بیماری کروتزفلد-جاکوب بسیار نادر هستند و بر هماهنگی عضلات، تفکر، و حافظه تأثیر می‌گذارند و تنها حدود ٣٥٠ نفر را سالانه در ایالات متحده تحت تأثیر قرار می‌دهد.
اهدای مغز برای تحقیق به این شرایط عصبی بسیار اهمیت دارد. چنین تحقیقاتی ممکن است به توسعه درمان‌های جدید، تشخیص زودتر، و ابزارهای نوآورانه نئوروانجینیرینگ منجر شود. الگوریتم‌های هوش مصنوعی و اطلس‌های مغزی دقیق در حال حاضر برای عمیق‌تر کردن درک ما توسعه‌یافته‌اند. بسیاری از بیماری‌ها تنها بر مغز انسان تأثیر می‌گذارند و مطالعات حیوانی ناکافی هستند. به این ترتیب، پیشرفت‌های علوم اعصاب به بافت مغزی اهدا شده انسان وابسته است. همانطور که دکتر برتا اشاره می‌کند، ما در یک عصر هیجان‌انگیز زندگی می‌کنیم که روش‌های قدرتمندی برای مطالعه مغز انسان پس از مرگ در حال ظهور هستند و اهدایاتی که اکنون دریافت می‌شوند، به پژوهش برای سال‌های آینده ادامه خواهند داد.
