مغز انسان مرکز فرماندهی سیستم عصبی است و با عملکرد پیچیدهای که بالاترین محصول تکامل بیولوژیکی است، افکار، حافظه، حرکت و احساسات را مدیریت میکند. حفظ مغز سالم در طول زندگی بالاترین هدف در پیگیری سلامت و طول عمر است. با افزایش سن جمعیت، بار اختلالات عصبی و چالشها برای حفظ سلامت مغز افزایش مییابد؛ بنابراین بسیار مهم است که بدانیم سلامت مغز چیست و چرا اهمیت دارد.
تعریف سلامت مغز
در حال حاضر، هیچ تعریف شناخته شده جهانی از سلامت مغز وجود ندارد، بیشتر تعاریف موجود فقط توصیفی کلی از عملکرد طبیعی مغز دارند یا بر یک یا دو بعد سلامت مغز تأکید دارند. مرکز کنترل و پیشگیری از بیماریهای ایالات متحده، سلامت مغز را بهعنوان توانایی انجام تمام فرایندهای ذهنی شناخت، از جمله توانایی یادگیری و قضاوت، استفاده از زبان و بهخاطر سپردن تعریف کرده است. توصیه ریاست انجمن قلب آمریکا/انجمن سکته مغزی آمریکا (AHA/ASA) سلامت مغز بهینه را بهعنوان «سطوح عملکرد متوسط در بین همه افراد در آن سن که از نظر کاهش سطح عملکرد عاری از بیماریهای شناخته شده مغز یا سایر سیستمهای اندام هستند، تعریف کرد یا بهعنوان کفایت برای انجام تمام فعالیتهایی که فرد میخواهد انجام دهد.». مغز یک عضو پیچیده است و حداقل سه سطح از عملکردها را دارد که بر تمام جنبههای زندگی روزمره ما تأثیر میگذارد: تفسیر حواس و کنترل حرکت، حفظ فرایندهای شناختی، ذهنی و عاطفی؛ و حفظ رفتار عادی و شناخت اجتماعی؛ بنابراین سلامت مغز را میتوان بهعنوان حفظ یکپارچگی مغز و عملکرد ذهنی و شناختی بهینه در یک سن معین در غیاب بیماریهای مغزی آشکار که بر عملکرد طبیعی مغز تأثیر میگذارد، تعریف کرد.
تأثیر اختلالات عصبی عمده بر سلامتی مغز
چندین اختلال عصبی ممکن است عملکرد مغز را مختل کرده و بر سلامت انسان تأثیر بگذارد. از نظر پزشکی، اختلالات عصبی که باعث اختلال در عملکرد مغز میشوند را میتوان به سه گروه طبقهبندی کرد:
• بیماریهای مغزی با آسیب آشکار به ساختارهای مغز؛ مانند بیماریهای عروقی مغز، آسیبهای مغزی، تومورهای مغزی، مننژیت، و اختلالات ارتباطی و حسی.
• اختلالات عملکردی مغز با تخریب قابل تشخیص اتصالات یا شبکههای مغزی؛ مانند بیماریهای تخریبکننده عصبی (بهعنوانمثال، بیماری پارکینسون، بیماری آلزایمر، و سایر دمانسها) و اختلالات روانی (مانند اسکیزوفرنی، افسردگی، اختلال دوقطبی، اعتیاد به الکل، و سوءمصرف مواد)
• سایر اختلالات مغزی بدون اختلال ساختاری یا عملکردی قابل تشخیص؛ مانند میگرن و اختلالات خواب.
این اختلالات عصبی ممکن است اثرات متفاوت یا مشترکی بر سلامت و عملکرد مغز داشته باشند. بهعنوانمثال، بیماری آلزایمر نوع اصلی زوال عقل با کاهش در حوزههای مختلف عملکرد شناختی است. اختلالات خلقی ممکن است باعث اختلال در اجرا، پردازش پاداش و مقررات عاطفی شود. علاوه بر ناتوانی جسمی، آفازی، مشکلات راهرفتن و تعادل و بیماریهای عروق مغزی ممکن است منجر به اختلالات شناختی و زوال عقل شود که هم از سوی بیماران و هم پزشکان نادیده گرفته میشود.
پیری و بار اختلالات عصبی
پیری انسان عمدتاً در جنبههای پیری مغز و تخریب عملکرد مغز منعکس میشود. تعداد افراد بالای 60 سال در سراسر جهان در سال 2015 حدود 900 میلیون نفر بود و انتظار میرود تا سال 2050 به دو میلیارد نفر افزایش یابد، بهشدت افزایش مییابد. افراد مبتلا به اختلالات عصبی دارای ناتوانی جسمی، اختلالات شناختی یا روانی و اختلال در عملکرد اجتماعی خواهند بود و بار اقتصادی زیادی را به همراه خواهند داشت. بر اساس مطالعه بار بیماریها در سطح جهانی، اختلالات عصبی علت اصلی ناتوانی سالهای زندگی (276 میلیون) و دومین علت مرگ (9 میلیون) در سال 2016 بودند. سکته مغزی، میگرن، بیماری آلزایمر و سایر زوال عقلها، و مننژیت بزرگترین عوامل ایجاد ناتوانی عصبی در سالهای زندگی هستند. تقریباً از هر چهار بزرگسال، یک نفر در طول زندگی خود، از سن 25 سالگی به بعد، دچار سکته مغزی میشود. تقریباً 50 میلیون نفر در سراسر جهان در سال 2018 با زوال عقل زندگی میکردند و این تعداد تا سال 2050 بیش از سه برابر خواهد شد و به 152 میلیون نفر خواهد رسید. در دهههای بعد، دولتها با تقاضای فزایندهای برای درمان، توانبخشی و خدمات حمایتی برای اختلالات عصبی مواجه خواهند شد.
فرصت ها و چالش های تحقیقات آینده در مورد سلامت مغز
فرصتها و چالشهایی در ارزیابی سلامت مغز، مکانیسم عملکرد، اختلال عملکرد مغز و رویکردهای ارتقای سلامت مغز وجود دارد. تعریف و ارتقای سلامت مطلوب مغز نیازمند ارزیابی علمی است. بااینحال، به دلیل جنبههای چندبعدی سلامت مغز، ارزیابی یا کمی کردن آن از طریق یک معیار دشوار است. بسیاری از پرسشنامههای ساختاریافته یا نیمهساختاریافته برای آزمایش سلامت مغز از طریق خودارزیابی یا ارزیابی اعضای نزدیک خانواده از عملکرد یا تواناییهای روزانه ایجاد شدهاند. در دهههای اخیر تکنیکهای جدید تصویربرداری عصبی ساختاری و عملکردی برای ارزیابی یکپارچگی شبکه مغز و اتصال عملکردی استفاده شده است. بااینحال، این معیارهای ذهنی یا عینی دارای نقاط قوت و ضعف هستند. بهعنوانمثال، مقیاسهایی مانند آزمون وضعیت ذهنی کوچک و ارزیابی شناختی مونترال برای اجرا، ساده و آسان هستند، اما تنها بهعنوان ابزار غربالگری جهانی برای اختلالات شناختی استفاده میشوند. آزمونهایی مانند digit span ، آزمون شکل پیچیده ری اوستریت، ساخت دنباله A و B، تکلیف استروپ، تست روانی کلامی، آزمون نامگذاری بوستون و آزمون ترسیم ساعت عمدتاً برای ارزیابی یک یا دو حوزه خاص حافظه، زبان، فضای بصری استفاده میشود. توجه و عملکرد اجرایی؛ و تکنیکهای تصویربرداری عصبی، اگرچه غیرتهاجمی و عینی نیستند، اما هنوز دارای معایبی از جمله موارد منع تست، وضوح زمانی یا مکانی ناکافی، مصنوعات حرکتی، و نرخهای کشف نادرست بالا هستند که تغییر بالینی آنها را محدود میکند.
یکی دیگر از مشکلات در اندازه گیری سلامت مغز این است که سن، فرهنگ، قومیت، و تغییرات خاص جغرافیایی در درک سلامت مطلوب مغز دخیل هستند. ارزیابی بیمار محور عملکرد مغز، مانند ادراک خود از عملکرد شناختی و کیفیت زندگی، باید هنگام اندازهگیری سلامت مغز در نظر گرفته شود. معیارها یا ابزارهای قابلقبول جهانی، متناسب با سن، چندبعدی، چندرشتهای و حساس برای اندازهگیری و نظارت جامع عملکرد مغز و سلامت مغز موردنیاز است.
برای ارتقای سلامت بهینه مغز، به درک بهتری از مکانیسمهای عملکرد و اختلال عملکرد مغز نیاز داریم. متأسفانه، اطلاعات کمی در مورد مکانیسم کار مغز وجود دارد. اگرچه در دهههای اخیر پیشرفتهای قابلتوجهی در علوم اعصاب داشتهایم، اما هنوز نمیتوانیم به طور کامل روابط بین الگوهای مکانی – زمانی فعالیت در سراسر شبکههای بههمپیوسته نورونها و افکار یا وضعیت شناختی و ذهنی یک فرد را رمزگشایی کنیم. پیشرفتهای اخیر در تحریک مغزی و هوش مصنوعی ابزاری حیاتی برای درک مغزهای بیولوژیکی و بالعکس فراهم میکند. توسعه محاسبات الهام گرفته از مغز، شبیهسازی مغز و ماشینهای هوشمند در اتحادیه اروپا و پروژه مغز چین مورد تأکید قرار گرفت.
در همین حال، مکانیسمهای پشت اختلال عملکرد مغز در برخی از اختلالات عصبی هنوز بهخوبی شناخته نشده است، بهویژه برای اختلالات روانی و عصبی. بررسی بیشتر مکانیسمهای بیماریهای مغزی ممکن است نشاندهنده رویکردهای درمانی و بهبود عملکرد مغز باشد. علوم اعصاب شناختی مبتنی بر تصویربرداری مغز ممکن است مکانیسم مغزی زیربنایی اختلال عملکرد شناختی را آشکار کند و راهی برای ایجاد یک چارچوب بیولوژیکی برای نشانگرهای زیستی دقیق اختلالات خلقی فراهم کند.
اغلب بیماریهای عصبی رایج، مانند بیماریهای عروق مغزی و بیماری آلزایمر، آسیبشناسی پیچیدهای دارند که معمولاً شامل تعاملات مکانی – زمانی عوامل ژنتیکی و محیطی است. بااینحال، یک عامل ژنتیکی منفرد میتواند عامل پیشرفت بیماری اختلالات عصبی تک ژنی باشد. این بیماریها را میتوان با سهولت بیشتری با مدلسازی گونههای متقاطع ساده بررسی کرد که منجر به درک بهتر مکانیسمهای آنها و کارایی بیشتر در آزمایش درمانهای نوآورانه میشود. چنین تحقیقاتی ممکن است دریچهای برای ترویج بررسی اختلالات عصبی رایج و سلامت عمومی مغز فراهم کند.
چند رویکرد مؤثر برای پیشگیری و درمان اختلال عملکرد مغز در برخی از اختلالات عصبی عمده مانند زوال عقل وجود دارد. نورونها قابل تجدید نیستند و اختلال عملکرد مغز همیشه غیرقابلبرگشت است. کارآزماییهای اخیر که پاکسازی آمیلوئید و مهار انتخابی تجمع پروتئین تاو را هدف قرار داده بودند، نتوانستند شناخت را بهبود بخشند یا پیشرفت بیماری را در بیماران مبتلا به آلزایمر خفیف تغییر دهند. توجه بیشتر بر سایر اهداف درمانی بالقوه، مانند اختلال عملکرد عروقی، التهاب، و میکروبیوم روده متمرکز شده است. بهویژه، مطالعات اخیر نشان داد که اختلال اولیه شناخت ناشی از اختلال در یکپارچگی واحد عصبی عروقی است که ممکن است باعث هیپو پرفیوژن و شکسته شدن سد خونی مغزی و متعاقب آن اختلال در پاکسازی پروتئینها در مغز شود. فعالیت بدنی، ورزش ذهنی، رژیم غذایی و تغذیه سالم، تعامل اجتماعی، خواب و آرامش کافی و کنترل عوامل خطر عروقی شش رکن سلامت مغز در نظر گرفته میشود. مشاور عالی انجمن قلب آمریکا 7 عادت (عدم سیگار، فعالیت بدنی، رژیم غذایی سالم، شاخص توده بدنی مناسب، فشارخون، کلسترول تام، و گلوکز خون) را برای حفظ سلامت مغز توصیه کرد. این ممکن است نشاندهنده آغاز جدیدی برای جلوگیری از برخی اختلالات شناختی و اختلال عملکرد مغز با جلوگیری از عوامل خطر عروقی یا بیماریهای عروق مغزی باشد.
برای سایر اختلالات عصبی با رویکردهای درمانی بالقوه، هدف اصلی حفظ عملکرد مغز است. اختلال در عملکرد مغز به دلیل آسیب ساختاری آناتومیک در بیماران مبتلا به بیماریهای جراحی مغز و اعصاب مانند تومورهای مغزی، تروما و صرع دستکم گرفته میشود. در سالهای اخیر، اهداف درمان بیماریهای جراحی مغز و اعصاب از تمرکز بر بقایا امید به زندگی به ایجاد تعادل در ساختارها و عملکردهای مغز تغییر کرده است. حفظ دقیق عملکرد مغز مستلزم درک رابطه ظریف بین ساختار و عملکرد مغز و فناوریهای پیشرفته برای تجسم روابط ساختار و عملکرد مغز است.
مثال دیگری از مخمصه مرتبط با حفاظت از عملکرد مغز، عدم اطمینان در پاسخ درمانی در مدیریت صرع است. مراقبت استاندارد کنونی برای صرع بر رویکرد آزمون و خطای رژیمهای متوالی داروهای ضدتشنج متکی است. تأخیر زمانی ناشی از این رویکرد درمانی به این معنی است که چنین درمانهایی ممکن است کمتر مؤثر باشند و آسیبهای جبرانناپذیری رخ دهد. چگونه پیشرفتهای اخیر در مدیریت شخصیسازی شده صرع بر اساس هوش مصنوعی، ژنومیک و سلولهای بنیادی مشتق از بیمار، امیدی را برای غلبه بر این مشکل در مدیریت صرع به ارمغان میآورد و نوید یک استراتژی مؤثرتر را میدهد.
سلامت مغز حفظ جنبههای چندبعدی عملکرد مغز است. با اینحال، چندین اختلال عصبی ممکن است بر سلامت مغز در یک یا چند جنبه از عملکرد مغز تأثیر بگذارد. رمزگشایی و ارتقای عملکرد و سلامت مغز، اسرارآمیزترین عضو بدن انسان، تأثیر شگرفی بر علم، پزشکی و جامعه خواهد داشت. در هفت سال گذشته، تعدادی از ابتکارات سلامت مغز در مقیاس بزرگ انجام شده است. در چندین کشور برای ترویج توسعه علوم اعصاب، شبیهسازی مغز و محافظت از مغز راهاندازی شد. بااینحال، چالشهای بیشتر توسط جهتگیریهای مختلف تحقیقاتی کلیدی پروژههای مغز در کشورهای مختلف مطرح میشود. در مواجهه با این چالشها، همکاری در تحقیقات سلامت مغز بسیار ضروری است. همانطور که سایر مقالات این مجموعه توضیح میدهند، تحقیقات سازمانیافته شده پتانسیل بسیار زیادی برای بهبود پیشآگهی اختلالات مغزی دارد.