پزشکی بالینی

تحقیقات صورت گرفته توسط محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) نشان می‌دهد، تصویربرداری از مغز می‌تواند برای پیش‌بینی رفتار افراد در آینده مورد استفاده قرار گیرد.  استفاده از تصاویر اسکن مغزی به محققان برای درک ساختار مغز انسان و ارتباط آن با سیستم‌های بیولوژیکی و بیماری‌های مختلف کمک کرده است. محققان موسسه فناوری ماساچوست (MIT)‌ در تحقیقات خود دریافتند، تصویربرداری از مغز می‌تواند برای پیش‌بینی توانایی‌های یادگیری، تمایل به جرم و جنایت، رفتارهای مرتبط با سلامت یا گرایش بسمت استفاده از مواد مخدر توسط فرد در آینده مورد استفاده قرار بگیرد. 
 این یافته‌ها با استناد به تحقیقات قبلی درخصوص استفاده از تصاویر اسکن مغزی برای پیش‌بینی توانایی آینده نوزادان در خواندن و حل مسائل ریاضی و پژوهش دیگر درخصوص ارتباط بین ساختار مغز و تمایل به جنایتکار شدن بدست آمد. دکتر «جان گابریلی» نویسنده ارشد این تحقیق تأکید کرد: اغلب تا دوران مدرسه صبر می‌کنیم و درصورت بروز مشکل، اقدامات درمانی را آغاز می‌کنیم که شاید این زمان درمان فایده چندانی نداشته باشد؛ اما با استفاده از تصاویر اسکن مغزی می‌توانیم افراد در معرض خطر را شناسایی و اقدامات درمانی را زودتر آغاز کنیم. نتایج این تحقیق در مجله Neuron منتشر شد.  

بر اساس تحقیقات انجام شده، اسکن جدید مغزی موفقیت‌های تحصیلی آینده کودکان را پیش بینی می‌کند. محققان سوئدی موفق به کشف ارتباط تغییرات عملکردی و ساختاری ظرفیت حافظه کاری کودکان یا توانایی نگهداری اطلاعات در مدت زمان کوتاه شدند. تحقیقات پیشین نشان داد ظرفیت حافظه کاری در پیش‌بینی دستاوردهای آینده کودکان در ریاضیات و خواندن نقش چشمگیری دارد.
آخرین تحقیق شامل بررسی 62 کودک و نوجوان 6 تا 20 ساله بود. شرکت کنندگان حافظه کاری و آزمون‌های استدلالی را کامل کردند و تحت اسکن ام.آر.ای برای ارزیابی ساختار مغزی و تغییرات در فعالیت مغزی در زمان انجام امور حافظه کاری قرار گرفتند. این آزمایش‌ها دو سال بعد دوباره تکرار شد.
نتایج نشان داد: اسکن ام.آر.ای عملکرد حافظه کاری دو سال بعد را پیش‌بینی می‌کند و استفاده از این پیش‌بینی در آزمون‌های شناختی غیرممکن است. با این وجود آزمون‌های شناختی پیش‌بینی مشابهی را ارائه می‌دهد. فعالیت قشر فرونتال مغز مرتبط با حافظه کاری کودکان، پیش‌بینی دو سال بعد را از طریق فعالیت عقده‌های قاعده‌ای مغز (گانگلیون بازال) و تالاموس مشخص می‌کند. سرپرست این تحقیق، هنریک اولمان از موسسه کارولینسکا در سوئد اظهار کرد: نتایج ام.آر.ای نشان می‌دهد پیشرفت شناختی آینده می‌تواند پیش‌بینی آناتومیک و اطلاعات عملکردی ارائه شده توسط آزمون‌های شناختی باشد و این نتایج پیامدهای گسترده‌ای در درک عملکرد عصبی از رشد شناختی دارد. نتایج این تحقیق در نشریه علوم اعصاب منتشر شده است.

دانشمندان دانشگاه کارنگی ملون اکنون می‌توانند با استفاده از یک نرم‌افزار رایانه‌یی با پردازش اسکنهای مغزی حالت شادی، ناراحتی، عصبانیت و حتی حسادت فرد را شناسایی کنند. این برنامه، شادی را به عنوان راحت‌ترین احساس و حسادت را به عنوان سخت‌ترین احساس شناسایی می‌کند. محققان بر این باورند که این یافته‌ها می‌تواند به درمان افراد مبتلا به بیماری‌های روانی کمک کرده و حتی یک تشخیص اثبات شده علمی از اختلالات شخصیتی ارائه کند.
در این پژوهش از بازیگران خواسته شد تا احساسات اصلی را هنگامی که فعالیت مغزی آنها مورد بررسی بود، اجرا کنند. سپس یک برنامه رایانه‌یی، اسکنهای مغزی را که فعالیت یک بخش مغزی را در زمان اجرای یک احساس نمایش می‌داد، پردازش کرد. به گفته محققان، این شیوه می‌تواند برای ارزیابی واکنش احساسی افراد در برابر هرگونه محرک خارجی مانند پرچم، نام تجاری یا یک کاندیدای سیاسی مورد استفاده قرار بگیرد.
محققان از بازیگران خواستند تا 9 حالت احساسی عصبانیت، تنفر، حسادت، ترس، شادی، هوس، غرور،‌ غم و شرمندگی را ابراز کنند. سپس هر بازیگر برای هر احساس شش بار تحت اسکن fMRI قرار گرفت و بعد از آن از یک برنامه رایانه‌یی برای ارزیابی احساس تجربه شده، استفاده شد. این برنامه 50 درصد موارد احساسات را درست تشخیص داده و همچنین در زمان طبقه‌بندی احساسات به ترتیب بیشترین احتمال می‌توانست تا 80 درصد حدس صحیح داشته باشد. این پژوهش که در مجله PloS ONE منتشر شده، نشان داد که رایانه در شناسایی شادی بهترین حدس را داشته و در تشخیص حسادت از دقت کمتری برخوردار بود. همچنین این رایانه به ندرت احساسات منفی و مثبت را با هم اشتباه می‌گرفت که نشان‌دهنده برخورداری آنها از علائم خاص عصبی است.

دانشمندان دانشگاه كاليفرنيا موفق به شناسايي يك ساعت رشد درون مغز انسان شده‌اند كه با دقت تا يك سال تفاوت مي‌تواند سن فرد را نشان دهد. به گفته اين دانشمندان، اين كشف مي‌تواند از كاربردهاي زيادي در پزشكي برخوردار بوده و بينش جديدي را در مورد چگونگي تغيير مغز در طول زمان ارائه كند. محققان با استفاده از ام‌آرآي به اسكن مغز 885 انسان از سه تا 20 سال پرداختند. اين اسكنهاي مغزي براي شناسايي 231 نشانگر زيستي آناتومي مغز مورد استفاده قرار گرفتند كه در زمان تركيب شدن مي‌تواند سن فرد را با دقت تا 92 درصد نشان دهند.
به گفته محققان اين عملكرد ماوراي سنجش‌هاي ديگر بيولوژيكي است. در حالي كه سنجشهاي ديگر در گذشته از تك تك نشانگرهاي زيستي مشابه استفاده مي‌كردند، كليد اين معما، شناسايي راهي براي تركيب اين نشانگرها براي ثبت طبيعت چند بعدي آناتومي مغز و الگوهای خاص تغيير رشد با بالا رفتن سن بود. به گفته دانشمندان، اين حقيقت كه آنها موفق به كشف مجموعه‌اي از سنجش‌هاي مغزي شده‌اند كه به طور دقيق مي‌تواند سن تقویمی فرد را تشخيص دهد، بدين معني است كه رشد مغزي يا حداقل جنبه‌هاي آناتوميك آن بسيار بيشتر آنچه تاكنون تصور مي‌شدف تحت كنترل است. نظم در این بلوغ متریک در ميان كودكان داراي رشد معمولي نشان داده كه ممكن است به شناسايي ناهنجاری‌ها نيز كمك كند. هنوز معلوم نيست كه چگونه اين تغييرات آناتوميك به لحاظ رفتار انساني با بلوغ مرتبط بوده كه لزوما با سن تقويمي بازتاب پيدا مي‌كند. محققان اميدوارند كه اين پژوهش بتواند در درك مكانيزم‌هاي زمينه اختلالاتي مانند كم‌توجهي بيش‌فعالي و اوتيسم كمك كند.

يك محقق آمريكايي مدعي شده كه با اسكن مغزي مي‌تواند با دقت 80 درصد به پيش‌بيني زودهنگام امكان اشتباه در آزمايشات رياضي استاندارد توسط انسان بپردازد. فدريكو كرت، دكتراي علوم رايانه دانشگاه آريزونا در تحقيقات خود دريافت كه دانشجويان اين دانشگاه كه هنوز در حال يادگيري زبان انگليسي هستند در مقايسه با افراد مسلط‌ تر مشكل بيشتري در پاسخ به سؤالات دارند. اين در حالي بود كه برخي از اين سؤالات در حوزه‌هاي كاملا مختلف قرار داشته و چگونگي ابراز آن به عنوان يك عامل تاثير گذار محسوب نمي‌شد.
كرت در پژوهش خود براي درك ريشه اين مشكل با اتصال يك دستگاه نوارالكترونيكي به سر داوطلبان، به برآورد سطح تعامل و حجم کار شناختی آنها در زمان پاسخ به سؤالات رياضي پرداخت. نتيجه اين آزمايش يك مجموعه از الگوهاي فعاليت امواج مغزي بود كه نشان‌دهنده امكان بروز محدوديت در ميزان پردازش در برخي مواقع بودند. در حقيقت طبق اين پژوهش كه در مجله Cerebral Contex منتشر شده، احتمال بروز يك اشتباه با احساسات و همچنين الزامات پردازشي افزايش مي‌يافت.
به گزارش ایسنا، محققان اين پژوهش كه به ثبت تصاوير مغزي از داوطلبان در زمان آماده‌سازي براي كارهاي درسي مي‌پرداختند، متوجه يك افزايش در فعاليت لوب‌هاي قدامي و آهيانه شدند كه مسؤول تنظيم احساسات منفي و حفظ تمركز فرد بر كار هستند. اين در حالي بود كه حتي اشاره به يك مسأله رياضي باعث افزايش بار كاري مغز در برخي داوطلبان، افزايش سطح پريشاني و در نتيجه بروز اشتباه مي‌شد. كرت طبق اين مشاهدات توانست به طراحي يك مجموعه الگوريتم با قابليت شناسايي اين الگوها در تفكرات داوطلبان با فاصله 20 ثانيه پيش از بروز اشتباه بپردازد. هدف اين محققان ايجاد سيستم‌هاي كمكي براي مداخله قبل يا در زمان تقلاي فرد براي حل مشكل و تسهيل فرايند يادگيري و كاراتر كردن آن در معلم و دانشجو است.