การสแกนด้วย PET ตรวจพบสัญญาณที่ชัดเจนของการสลายตัวในเครือข่ายประสาท
การศึกษาใหม่พบว่าเครือข่ายของบริเวณสมอง สล็อตฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ ที่ทำงานเมื่อสมองได้พักผ่อน — ไม่ได้คิดอะไรเป็นพิเศษ — แตกต่างกันระหว่างคนที่มีสุขภาพดีกับผู้ที่เป็นโรคพาร์กินสันหรืออัลไซเมอร์
นักวิจัยรายงานวันที่ 9 กุมภาพันธ์ในProceedings of the National Academy of Sciences ใน การตรวจวัดว่าเซลล์สมองกลูโคสบริโภคไปมากน้อยเพียงใด เรียกว่าเครือข่ายโหมดเริ่มต้น ซึ่งสูญเสียกิจกรรมอย่างรวดเร็วและต่อเนื่องในผู้ที่เป็นโรคอัลไซเมอร์ ในทางตรงกันข้าม เครือข่ายยังคงไม่บุบสลายเป็นส่วนใหญ่ในช่วงเริ่มต้นของโรคพาร์กินสัน
เครือข่ายโหมดเริ่มต้นคือชุดของบริเวณสมองที่ทำงานเมื่อผู้คนนั่งเงียบๆ โดยไม่ได้คิดอะไรเป็นพิเศษ นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันถึงบทบาทของเครือข่าย แต่หลักฐานบางชิ้นระบุว่าเครือข่ายนี้แยกโรคในสมองและโรคต่างๆ มากมาย ( SN: 7/18/09, p. 16 )
นักวิจัยค้นพบเครือข่ายโหมดเริ่มต้นโดยใช้การสแกนสมองที่เรียกว่าการถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงหน้าที่หรือ fMRI เทคนิคดังกล่าววัดการไหลเวียนของเลือด ซึ่งเป็นมาตรวัดทางอ้อมของกิจกรรมของเซลล์สมอง David Eidelberg นักประสาทวิทยาจาก Feinstein Institute for Medical Research ในเมือง Manhasset รัฐนิวยอร์ก และเพื่อนร่วมงานได้ตัดสินใจใช้เทคนิคการถ่ายภาพสมองโดยตรงที่เรียกว่า PET scan เพื่อวัดว่าเซลล์สมองกลูโคสใช้ไปมากน้อยเพียงใด เซลล์สมองที่ใช้งานมากขึ้นเผาผลาญกลูโคสมากขึ้น
นักวิจัยได้สแกนสมองของคนที่มีสุขภาพดี 63 คนเป็นครั้งแรก เครือข่ายโหมดเริ่มต้นที่พบในการสแกน fMRI ยังตรวจพบได้ในการสแกน PET ที่ทีมค้นพบ ในความเป็นจริง สัญญาณเครือข่ายในการสแกน PET นั้นแข็งแกร่งกว่าใน fMRI Eidelberg กล่าว
จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้วิเคราะห์การสแกนด้วย PET
ของสมองของผู้ป่วยพาร์กินสันและอัลไซเมอร์ การสแกนผู้ป่วยพาร์กินสันแสดงให้เห็นว่าเครือข่ายโหมดเริ่มต้นไม่ใช่เครือข่ายการพักผ่อนที่โดดเด่นอีกต่อไป “มีนายอำเภอคนใหม่อยู่ในเมือง” ในรูปแบบของเครือข่ายที่ผิดปกติซึ่งไม่เคยเห็นในคนที่มีสุขภาพดี Eidelberg กล่าว ในช่วงเริ่มต้นของโรคพาร์กินสัน เครือข่ายใหม่นี้ครอบงำการทำงานของสมองขณะพัก แต่อย่างอื่นไม่ได้รบกวนเครือข่ายโหมดเริ่มต้น นักวิจัยพบว่าในขณะที่โรคดำเนินไปและผู้ป่วยเริ่มมีภาวะสมองเสื่อม เครือข่ายโหมดเริ่มต้นก็เริ่มพังทลายลง แต่กิจกรรมของมันสามารถฟื้นฟูได้บางส่วนโดยการรักษาผู้ป่วยเลโวโดปา ยาที่เปลี่ยนสภาพเป็นโดปามีนในร่างกาย
เพื่อหาว่าเกิดอะไรขึ้นในโรคอัลไซเมอร์ นักวิจัยได้ตรวจสอบ PET scan จากฐานข้อมูลที่รวบรวมโดย Alzheimer’s Disease Neuroimaging Initiative
ผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ยังมีโครงข่ายการพักสมองที่ผิดปกติแบบใหม่ในสมองของพวกเขาด้วย แต่ก็แตกต่างจากเครือข่ายที่ผิดปกติที่พบในผู้ป่วยโรคพาร์กินสัน นอกจากนี้ เครือข่ายโหมดเริ่มต้นของผู้ป่วยอัลไซเมอร์ยังต่างจากผู้ป่วยโรคพาร์กินสันเริ่มเสื่อมสลายไปแล้ว แม้กระทั่งในผู้ที่มีอาการไม่รุนแรงที่ยังไม่สามารถวินิจฉัยได้อย่างน่าเชื่อถือว่าเป็นโรคอัลไซเมอร์ การสแกน PET นั้นใช้เวลาหกเดือน หนึ่งปีและสองปีหลังจากการสแกนครั้งแรกพบว่ามีกิจกรรมที่ลดลงในเครือข่ายโหมดเริ่มต้นของผู้ป่วยอัลไซเมอร์
ความแตกต่างอาจเกิดจากธรรมชาติของโรค Douglas Rothman นักวิทยาศาสตร์ด้านภาพที่มหาวิทยาลัยเยลซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานนี้กล่าว ในโรคพาร์กินสัน ผู้คนสูญเสียเซลล์สมองที่สร้างโดปามีน ซึ่งช่วยประสานงานในการสื่อสาร การฟื้นฟูโดปามีนช่วยให้พูดคุยในเครือข่ายสมองได้ราบรื่นยิ่งขึ้น แต่ในโรคอัลไซเมอร์ เซลล์สมองในบริเวณวิกฤตของเครือข่ายโหมดเริ่มต้นจะตาย “คุณมีการหยุดชะงักอย่างมากในระบบประสาท” Rothman กล่าว ความเสียหายนั้นคงไม่สามารถย้อนกลับได้
วันหนึ่งการสแกนด้วย PET อาจมีประโยชน์ในการวินิจฉัยโรคทางสมองในระยะก่อนหน้านี้ และในการตรวจสอบว่ายาและการรักษาทำงานอย่างไรเพื่อชะลอการลุกลามของโรค Rothman กล่าว
โดยการฉีดกลูตามีนของกรดอะมิโนที่ติดแท็กด้วยสารติดตามในผู้ป่วยมะเร็งสมอง นักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นเทคนิคที่อาจช่วยให้แพทย์ระบุการเติบโตของเนื้องอกดังกล่าวได้อย่างแม่นยำ
กลูตามีนและกลูโคสช่วยหล่อเลี้ยงเซลล์มะเร็งในผู้ป่วยมะเร็งต่อมน้ำเหลือง ซึ่งเป็นมะเร็งเซลล์เกลีย เซลล์สนับสนุนสำหรับเซลล์ประสาทเหล่านี้จะหิวกระหายสารอาหารทั้งสองเมื่อเป็นมะเร็ง ดังนั้นการตรวจพบการดูดซึมที่สูงด้วยการสแกนสมองอาจเป็นวิธีการตรวจสอบมะเร็งได้ แต่กลูโคสยังถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางโดยเนื้อเยื่อปกติในสมอง ในทางตรงกันข้าม กลูตามีนถูกกลืนกินโดยมะเร็งหลายชนิดรวมถึง glioma นักวิจัยรายงาน ใน Science Translational Medicineวันที่ 11 กุมภาพันธ์
การทดสอบในหนูที่เป็นโรค glioma แสดงให้เห็นว่ากลูตามีนแบบแอนะล็อกที่ใช้ตัวติดตามกัมมันตภาพรังสีปากโป้งถูกเซลล์ glioma จับได้ทันที แต่ไม่ใช่โดยเซลล์ที่มีสุขภาพดี ตัวติดตามจะแสดงขึ้นในการสแกนด้วย PET หรือโพซิตรอน นักวิทยาศาสตร์จากศูนย์มะเร็ง Memorial Sloan Kettering ในนิวยอร์กซิตี้และที่อื่นๆ รายงานว่าช่วยให้สามารถระบุเนื้องอกได้
ในผู้ป่วยเนื้องอกไกลโอมา 6 ราย การสแกนสมองเปิดเผยว่าในขณะที่เนื้องอกในสมองที่ลุกลามลุกลามไปรับกลูตามีนที่ติดแท็กไว้อย่างง่ายดาย เนื้องอกที่เสถียรก็ทำได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น เทคนิคการถ่ายภาพอาจทำให้แพทย์สามารถติดตามการเติบโตของมะเร็งสมองได้ชัดเจนยิ่งขึ้น สล็อตฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ