نتایج یک مطالعه جدید نشان می‌دهد افرادی که تراکم مواد معدنی استخوانی پایین‌تری در ستون فقرات دارند، ممکن است نشانه‌های بیشتری از پیری مغز و افت سریع‌تر توانایی‌های شناختی را تجربه کنند. این پژوهش که با بررسی داده‌های ۷۱۵ نفر انجام شده است، از ارتباط میان سلامت استخوان‌ها و تغییرات ساختاری مغز خبر می‌دهد؛ هرچند هنوز مشخص نیست چه عاملی در بروز هر دو تغییر نقش دارد.
به گزارش سیناپرس به نقل از ساینس‌آلرت، پژوهشگران دانشگاه جانز هاپکینز آمریکا با بررسی اطلاعات تصویربرداری پزشکی و آزمون‌های شناختی افراد، ارتباط میان تراکم استخوان و شاخص‌های آسیب مغزی را ارزیابی کردند.
در این پژوهش، اطلاعات ۷۱۵ نفر که پیش‌تر در یک طرح مطالعاتی بلندمدت سلامت جمع‌آوری شده بود، مورد بررسی قرار گرفت. شرکت‌کنندگان علاوه بر انجام سی‌تی‌اسکن قفسه سینه، آزمون‌های مربوط به حافظه و توانایی‌های فکری را نیز پشت سر گذاشته بودند. چند سال بعد، تصویربرداری مغزی و آزمون‌های شناختی دیگری از آن‌ها انجام شد.
پژوهشگران با استفاده از یک الگوریتم هوش مصنوعی، تراکم مواد معدنی استخوانی یا BMD را از تصاویر سی‌تی‌اسکن قفسه سینه استخراج کردند. تراکم مواد معدنی استخوان نشان می‌دهد چه میزان مواد معدنی، از جمله کلسیم، در بافت استخوان وجود دارد. کاهش این تراکم می‌تواند استخوان‌ها را ضعیف‌تر و احتمال شکستگی آن‌ها را بیشتر کند.
نتایج نشان داد تراکم پایین‌تر استخوان با افزایش برخی نشانه‌های آسیب بافت مغز و افت سریع‌تر عملکرد شناختی ارتباط دارد.
دو نشانه آسیب مغزی در اسکن‌ها
پژوهشگران برای ارزیابی تغییرات مغزی، دو شاخص تصویربرداری را بررسی کردند. نخستین شاخص، «تشدیدهای بیش از حد ماده سفید» (White Matter Hyperintensities) است؛ نواحی روشنی که در تصاویر ام‌آر‌آی مغز دیده می‌شوند و می‌توانند نشان‌دهنده آسیب به بافت ماده سفید باشند. در برخی نواحی مغز، تراکم پایین‌تر استخوان با افزایش این ضایعات ارتباط داشت.
شاخص دوم، «ناهمسانگردی کسری» (Fractional Anisotropy) است که برای ارزیابی جهت‌مندی انتشار آب در بافت مغز و بررسی یکپارچگی ساختار ماده سفید به کار می‌رود. تغییرات این شاخص نیز در برخی نواحی با تراکم پایین‌تر استخوان ارتباط داشت.
ماده سفید نقش مهمی در انتقال پیام‌ها میان بخش‌های مختلف مغز دارد. نواحی بررسی‌شده در این پژوهش با عملکردهای شناختی مهمی مانند برنامه‌ریزی و سازمان‌دهی، حافظه کاری و توجه ارتباط دارند.
علاوه بر یافته‌های تصویربرداری، افرادی که تراکم استخوان پایین‌تری داشتند، در طول دوره پیگیری با افت سریع‌تر امتیازهای آزمون‌های شناختی نیز مواجه بودند.
آیا ضعف استخوان باعث پیری مغز می‌شود؟
پژوهشگران تأکید می‌کنند که این یافته‌ها به معنای اثبات رابطه علت و معلولی میان ضعف استخوان و زوال توانایی‌های شناختی نیست. ممکن است یک عامل مشترک زمینه‌ساز هر دو وضعیت باشد.
شَدپور دمهری، رادیولوژیست دانشگاه جانز هاپکینز، معتقد است هم‌زمانی تغییرات استخوانی و مغزی می‌تواند بازتابی از عوامل متابولیک مشترک در روند پیری باشد.از جمله عوامل احتمالی مطرح‌شده در این پژوهش می‌توان به مقاومت به انسولین، اختلال در چربی‌های خون و تغییرات هورمونی دوران یائسگی اشاره کرد. با این حال، نقش دقیق هر یک از این عوامل و سهم آن‌ها در ارتباط مشاهده‌شده هنوز مشخص نیست.
هوش مصنوعی چگونه به شناسایی خطر افت شناختی کمک می‌کند؟
یکی از جنبه‌های مهم این پژوهش، استفاده از هوش مصنوعی برای استخراج اطلاعات مربوط به تراکم استخوان از تصاویر سی‌تی‌اسکن قفسه سینه است؛ تصاویری که معمولاً برای بررسی بیماری‌های ریوی، غربالگری سرطان ریه یا ارزیابی رسوبات کلسیم در عروق انجام می‌شوند.
سارا مومتازمانش، رادیولوژیست دانشگاه جانز هاپکینز، می‌گوید این تصاویر می‌توانند فرصتی برای اندازه‌گیری تراکم استخوان‌های ستون فقرات سینه‌ای فراهم کنند؛ شاخصی که در این مطالعه با افت عملکرد شناختی ارتباط داشت.
این رویکرد در آینده ممکن است به شناسایی افرادی کمک کند که در معرض خطر بیشتری برای افت توانایی‌های شناختی قرار دارند. با این حال، استفاده از تراکم استخوان برای پیش‌بینی خطر زوال شناختی هنوز به داده‌های بیشتر و ارزیابی‌های دقیق‌تر نیاز دارد.
پژوهشگران همچنین خاطرنشان می‌کنند که پیگیری چندساله شرکت‌کنندگان، امکان بررسی تغییرات در طول زمان را فراهم کرده است؛ اما برای مشخص‌شدن اینکه این روندها به بیماری‌هایی مانند زوال عقل منجر می‌شوند یا خیر، مطالعات طولانی‌مدت‌تری لازم است.
در مجموع، این پژوهش نشان می‌دهد سلامت استخوان و تغییرات مرتبط با پیری مغز ممکن است بیش از آنچه پیش‌تر تصور می‌شد با یکدیگر ارتباط داشته باشند. با این حال، برای تعیین سازوکارهای این ارتباط و بررسی امکان استفاده از تراکم استخوان به‌عنوان شاخصی برای پیش‌بینی افت شناختی، به شواهد بیشتری نیاز است.
نتایج این پژوهش در مجله علمی Radiology منتشر شده است.
مترجم:ندا جوادهراتی