يصيب الفصام ، وهو اضطراب عصبي مزمن في الدماغ ، ملايين الأشخاص حول العالم. يتسبب في حدوث كسر بين أفكار الشخص ومشاعره وسلوكه. تشمل الأعراض الأوهام والهلوسة وصعوبة معالجة الأفكار ونقص عام في التحفيز. مرضى الفصام لديهم معدل انتحار أعلى ومشاكل صحية أكثر من عامة السكان ، ومتوسط ​​عمر أقل.

لا يوجد علاج لمرض انفصام الشخصية ، ولكن مفتاح علاجه بشكل أكثر فاعلية هو فهم كيفية ظهوره بشكل أفضل. وهذا ، وفقًا لريوتا ميزوتاني ، أستاذ الكيمياء الحيوية التطبيقية في جامعة توكاي في اليابان ، يعني دراسة بنية أنسجة المخ. على وجه التحديد ، يعني هذا مقارنة أنسجة دماغ مرضى الفصام بأنسجة دماغ الأشخاص الذين يتمتعون بصحة عقلية جيدة ، لمعرفة الاختلافات بأكبر قدر ممكن من الوضوح.

"لا يوجد سوى عدد قليل من الأماكن في العالم حيث يمكنك إجراء هذا البحث. بدون تحليل ثلاثي الأبعاد لأنسجة المخ ، لن يكون هذا العمل ممكنًا ". - ريوتا ميزوتاني ، أستاذ ، جامعة توكاي

قال ميزوتاني: "يعتمد العلاج الحالي لمرض انفصام الشخصية على العديد من الفرضيات التي لا نعرف كيف نؤكدها". "الخطوة الأولى هي تحليل الدماغ ومعرفة كيف يتم تشكيله بشكل مختلف."

للقيام بذلك ، قام ميزوتاني وزملاؤه من العديد من المؤسسات الدولية بجمع ثماني عينات صغيرة من أنسجة المخ - أربعة من أدمغة صحية وأربعة من مرضى الفصام ، تم جمعها جميعًا بعد الوفاة - ونقلوها إلى خط الأشعة 32-ID من الفوتون المتقدم. المصدر (APS) ، وهو مكتب وزارة الطاقة الأمريكية (DOE) التابع لمنشأة مستخدم العلوم في مختبر أرجون الوطني التابع لوزارة الطاقة.

في APS ، استخدم الفريق أشعة سينية قوية وبصريات عالية الدقة لالتقاط صور ثلاثية الأبعاد لتلك الأنسجة. (جمع الباحثون صورًا مماثلة في منشأة مصدر الضوء Super Photon Ring 8-GeV [SPring-8] في اليابان.) يمكن أن تصل دقة بصريات الأشعة السينية المستخدمة في APS إلى 10 نانومتر. هذا أصغر بحوالي 700 مرة من عرض متوسط ​​خلايا الدم الحمراء ، وهناك خمسة ملايين من هذه الخلايا في قطرة دم.

قال ميزوتاني: "لا يوجد سوى عدد قليل من الأماكن في العالم حيث يمكنك إجراء هذا البحث". "بدون تحليل ثلاثي الأبعاد لأنسجة المخ ، لن يكون هذا العمل ممكنًا."

وفقًا لفينسينت دي أندرادي ، الفيزيائي في قسم علوم الأشعة السينية في أرغون ، فإن التقاط الصور بدقة عالية يمثل تحديًا ، حيث يمكن أن يصل طول الخلايا العصبية التي يتم تصويرها إلى سنتيمترات. الخلايا العصبية هي وحدة العمل الأساسية في الدماغ ، وهي خلية داخل الجهاز العصبي تنقل المعلومات إلى الخلايا الأخرى للتحكم في وظائف الجسم. يمتلك دماغ الإنسان ما يقرب من 100 مليار من هذه الخلايا العصبية ، بأحجام وأشكال مختلفة.

أوضح دي أندرادي: "يجب أن تتحرك العينة عبر حزمة الأشعة السينية لتتبع الخلايا العصبية من خلال العينة". "مجال رؤية مجهر الأشعة السينية لدينا يبلغ حوالي 50 ميكرون ، أي عرض شعرة الإنسان ، وتحتاج إلى متابعة هذه الخلايا العصبية على مدى عدة مليمترات."

ما أظهرته هذه الصور هو أن هياكل هذه الخلايا العصبية تختلف بشكل فريد في كل مريض انفصام الشخصية ، وهو ما قال ميزوتاني إنه دليل على أن المرض مرتبط بهذه الهياكل. كانت صور الخلايا العصبية السليمة متشابهة نسبيًا ، بينما أظهرت الخلايا العصبية لمرضى الفصام انحرافًا أكبر بكثير ، سواء عن الأدمغة السليمة أو عن بعضها البعض.

قال ميزوتاني إن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسة لمعرفة بالضبط كيف ترتبط تراكيب الخلايا العصبية بظهور المرض وابتكار علاج يمكن أن يخفف من آثار مرض انفصام الشخصية. مع استمرار تحسن تقنية الأشعة السينية - من المقرر أن يخضع APS ، على سبيل المثال ، لترقية هائلة من شأنها زيادة سطوعه حتى 500 مرة - وكذلك الاحتمالات لعلماء الأعصاب.

قال دي أندريد: "ستسمح ترقية APS بحساسية ودقة أفضل للتصوير ، مما يجعل عملية رسم خرائط الخلايا العصبية في الدماغ أسرع وأكثر دقة". "سنحتاج إلى دقة أفضل من 10 نانومتر لالتقاط الوصلات المشبكية ، وهي الكأس المقدسة لرسم خرائط شاملة للخلايا العصبية ، وينبغي تحقيق ذلك مع الترقية."

لاحظ دي أندرادي أيضًا أنه بينما تم استخدام المجهر الإلكتروني لرسم خرائط لأدمغة الحيوانات الصغيرة - ذباب الفاكهة ، على سبيل المثال - فإن هذه التقنية ستستغرق وقتًا طويلاً لتصوير دماغ حيوان أكبر ، مثل الفأر ، ناهيك عن كامل العقل البشري. وقال إن الأشعة السينية فائقة النقاء وذات الطاقة العالية مثل تلك الموجودة في APS ، يمكن أن تسرع العملية ، وسيساعد التقدم التكنولوجي العلماء في الحصول على صورة أكثر اكتمالاً لأنسجة المخ.

بالنسبة لعلماء الأعصاب مثل ميزوتاني ، فإن الهدف النهائي هو تقليل عدد الأشخاص الذين يعانون من أمراض الدماغ مثل الفصام.

وقال: "يجب ربط الاختلافات في بنية الدماغ بين الأشخاص الأصحاء ومصابي الفصام بالاضطرابات العقلية". "يجب أن نجد طريقة ما لجعل الناس أصحاء."

# # #

أعلن ميزوتاني وفريقه عن نتائجهم في الطب النفسي الانتقالي.

حول مصدر الفوتون المتقدم

يعد مصدر الفوتون المتقدم (APS) التابع لوزارة الطاقة الأمريكية في مختبر أرغون الوطني أحد أكثر مرافق مصدر الضوء بالأشعة السينية إنتاجية في العالم. يوفر APS حزم الأشعة السينية عالية السطوع لمجموعة متنوعة من الباحثين في علوم المواد والكيمياء وفيزياء المواد المكثفة وعلوم الحياة والبيئة ، والبحوث التطبيقية. هذه الأشعة السينية مناسبة بشكل مثالي لاستكشاف المواد والهياكل البيولوجية. توزيع عنصري الحالات الكيميائية والمغناطيسية والإلكترونية ؛ ومجموعة واسعة من الأنظمة الهندسية المهمة من الناحية التكنولوجية من البطاريات إلى بخاخات حاقن الوقود ، وكلها أسس الرفاهية الاقتصادية والتكنولوجية والمادية لأمتنا. في كل عام ، يستخدم أكثر من 5,000 باحث وكالة الأنباء الجزائرية لإنتاج أكثر من 2,000 منشور يوضح تفاصيل الاكتشافات المؤثرة ، ويحلل بروتينات حيوية حيوية أكثر من مستخدمي أي منشأة بحثية أخرى ذات مصدر ضوء بالأشعة السينية. يبتكر علماء ومهندسو وكالة الأنباء الجزائرية تكنولوجيا تقع في صميم تقدم عمليات التسريع ومصادر الضوء. وهذا يشمل أجهزة الإدراج التي تنتج أشعة سينية ذات سطوع شديد يقدرها الباحثون ، وعدسات تركز الأشعة السينية حتى بضعة نانومتر ، وأجهزة تزيد من الطريقة التي تتفاعل بها الأشعة السينية مع العينات التي يتم دراستها ، والبرامج التي تجمع و يدير الكمية الهائلة من البيانات الناتجة عن أبحاث الاكتشاف في وكالة الأنباء الجزائرية.

استخدم هذا البحث موارد مصدر الفوتون المتقدم ، وهو مرفق لمستخدم العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية يعمل لصالح مكتب DOE للعلوم بواسطة مختبر أرغون الوطني بموجب العقد رقم DE-AC02-06CH11357.

مختبر أرجون الوطني تبحث عن حلول للمشاكل الوطنية الملحة في مجال العلوم والتكنولوجيا. يُجري Argonne ، أول مختبر وطني في البلاد ، بحثًا علميًا أساسيًا وتطبيقيًا رائدًا في كل تخصص علمي تقريبًا. يعمل باحثو أرجون عن كثب مع باحثين من مئات الشركات والجامعات والوكالات الفيدرالية والولائية والبلدية لمساعدتهم على حل مشاكلهم الخاصة ، وتعزيز القيادة العلمية الأمريكية وإعداد الأمة لمستقبل أفضل. يعمل في أرجون موظفون من أكثر من 60 دولة ، ويديرها UChicago Argonne، LLC لمكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية.

مكتب العلوم التابع لوزارة الطاقة الأمريكية هو أكبر داعم واحد للبحوث الأساسية في العلوم الفيزيائية في الولايات المتحدة ويعمل على معالجة بعض التحديات الأكثر إلحاحًا في عصرنا. لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة https: //الطاقة.حكومي /علم.