דפוסים משתנים של קשר בין רשתות קורטיקליות בקנה מידה גדול לפעילות בגרעין התת-קליפתי בסכיזף במחלות פרקינסון

למה מחקר מוחי זה חשוב

מחלת פרקינסון ידועה בעיקר ברעד ובהאטת התנועה, אבל מתחת לתסמינים אלה יש בעיה של תקשורת לקויה במוח. רופאים כבר יכולים להאזין לפעילות מוחית עמוקה בזמן ניתוח, אך הם יעדיפו לקרוא את אותות אלה מבחוץ, בשיטות לא חודרות כמו סריקות מוח. במחקר זה נשאלת שאלה פשוטה אך עוצמתית: האם דפוסי פעילות הנמדדים משטח המוח יכולים לחשוף מה קורה עמוק בתוך אזור קטן בשם הגרעין התת-קליפתי, שממלא תפקיד מרכזי במחלת פרקינסון?

מבט משולב על אותות עמוקים ומשטחיים במוח

החוקרים הקליטו פעילות מוחית מ-27 אנשים עם מחלת פרקינסון שקיבלו לאחרונה אלקטרודות לגירוי מוחי עמוק. בעוד החולים ישבו בשקט עם עיניים פתוחות, הצוות מדד שני סוגי אותות במקביל: מגנטואנצפלוגרפיה (MEG), שמזהה פעילות מהירה מכל פני השטח הקורטיקליים, ופוטנציאלי שדה מקומי מהגרעין התת-קליפתי העמוק במוח. כל אדם נבחן גם לאחר הפסקת התרופות לפרקינסון וגם שוב לאחר נטילה של המנה הרגילה של תרופה בעלת השפעה מהירה. עיצוב זה אפשר לצוות לראות כיצד דפוסי תקשורת מוחית משתנים עם ועצמם ללא תרופה.

רשתות חבויות שמתנצלות להן ומיעטות

במקום להתייחס לפני המוח כאזור אחיד, המדענים השתמשו בשיטה מתמטית הנקראת מודל מרקוב נסתר כדי לחשוף רשתות של אזורים שיש נטייה להפוך לפעילים יחד במשך התפרצויות קצרות של זמן. רשתות אלה, שמופו בעבר אצל אנשים בריאים, כוללות רשת "חושית-מוטורית" המעורבת בתנועה ורשת "מצב ברירת מחדל" הקשורה למחשבות מופנמות. על ידי החלקת הניתוח דרך ההקלטות מילישנייה אחר מילישנייה, המודל זיהה מתי כל רשת הייתה הפעילה ביותר וכמה זמן כל מוח בילקח בדפוסים השונים הללו.

מקצבים עמוקים הקשורים לרשתות ספציפיות

כשצוות המחקר השווה את התפרצויות הרשתות הללו עם הפעילות בגרעין התת-קליפתי, עלו קשרים ברורים. בזמן הפעלת הרשת החושית-מוטורית, הגרעין התת-קליפתי הראה פעילות מקצבתית חזקה יותר בטווח הבטא, תחום תדירות שכבר ידוע כמוגבר במחלת פרקינסון ומזוהה עם "התפרצויות בטא" קצרות. תקופות אלה הראו גם סינכרוניות הדוקה יותר בין הגרעין התת-קליפתי לאזור הקשור לתנועה שנקרא השטח המשלים המוטורי. רשת מצב ברירת המחדל סיפרה סיפור שונה: הפעלותיה לוותה במקצבים בתדירויות נמוכות יותר בגרעין התת-קליפתי ובסינכרוניות מוגברת במהירויות איטיות יותר, מה שמרמז על מצב תפקודי נבדל שעשוי להיות קשור יותר להיבטים שאינם מוטוריים של המחלה.

השפעות התרופות תלויות במצב המוח

החוקרים בחנו אז כיצד תרופות לפרקינסון משנות את המקצבים העמוקים הללו. בממוצע, התרופות הורידו את פעילות הבטא בגרעין התת-קליפתי, בהסכמה עם מחקרים קודמים. אך כשהסתכלו דרך עדשת הרשתות בקנה מידה גדול, צצה תמונה מורכבת יותר. הירידות החזקות ביותר בעוצמת בטא הקשורות לתרופות התרחשו במהלך מצבי רשת שלא הציגו קישור חזק במיוחד בין הגרעין התת-קליפתי לאזורים מוטוריים. לעומת זאת, ברשתות החושית-מוטורית ובמצב ברירת המחדל, שבהן האזורים העמוקים והמשטחיים תקשרו באופן ההדוק ביותר, ההשפעות של התרופות היו פחות ברורות. מערך נתונים עצמאי מקבוצה אחרת אישר ברובו את המסקנה המרכזית שלפיה רשתות מסוימות מקושרות לדפוסי מקצבים עמוקים מובחנים, אף על פי שהשפעות התרופות שם היו חלשות יותר.

מה משמעות הדבר לטיפול עתידי

לקורא שאינו מומחה, המסר המרכזי הוא שהמוח אינו נמצא במצב פרקינסון קבוע אחד. במקום זאת, הוא מתחלף בין דפוסים רחבי היקף שונים, וכל דפוס תואם ל"מצב רוח" מסוים של המבנה העמוק המיועד לניתוח ולטיפול תרופתי. מכיוון שניתן לזהות דפוסים אלה באופן לא חודרני מפני המוח, הם עשויים בסופו של דבר לשמש כסמנים חיצוניים שינחו אבחון, יעקבו אחר התקדמות המחלה, או יפעילו גירוי מוחי עמוק אדפטיבי רק כאשר מופיעות תבניות מקפחות. בדרך זו, קריאת שפת רשתות המוח עשויה לפתוח חלונות חדשים לתוך הפעילות החבויה של מחלת פרקינסון ולעזור לקלינאים להתאים טיפולים לצרכים המשתנים של המוח ברגע-רגע.

ציטוט: Kohl, O., Gohil, C., Sure, M. et al. Varying patterns of association between cortical large-scale networks and subthalamic nucleus activity in Parkinson’s disease. npj Parkinsons Dis. 12, 106 (2026). https://doi.org/10.1038/s41531-026-01372-1

מילות מפתח: מחלת פרקינסון, רשתות מוח, גירוי מוחי עמוק, מקצבים בטא, מגנטואנצפלוגרפיה