حُدِّثت منحنيات نمو الدماغ الطبيعي للأطفال – ترجمة عدنان أحمد الحاجي

Normal brain growth curves for children developed
(بقلم: أشلي ج وينرزهيرون – Ashley J. WennersHerron)
بناءً على أكثر من ألف عملية تصوير للدماغ، فإن النتائج لها آثار مترتبة على تشخيص وعلاج اضطرابات والتهابات وإصابات الدماغ في مرحلة الطفولة

في الولايات المتحدة، كل زيارة لعيادة طبيب الأطفال تبدأ تقريبًا بثلاثة قياسات: الوزن والطول ومحيط الرأس. مقارنة بمتوسط مخططات النمو للأطفال في جميع أنحاء الولايات المتحدة والذي وُضع في سبعينيات القرن الماضي (1) – [مثلًا، انظر مخططات نمو الأطفال السعوديين للمقارنة في 2]،  قياسات الطفل يمكن أن تؤكد النمو الطبيعي أو تزودنا بخط التشخيص الأساس (baseline) لتقييم الانحرافات عن منحنى قياسات النمو المطبَّعة (normalized) للطفل. ومع إن الدماغ له أهمية حيوية لنمو الطفل، إلّا أنه يُشار إليه بشكل غير مباشر فقط في هذه القياسات.

كان هذا هو السؤال الذي شرع ستيڤن شيف (Steven Schiff)، برفسور في كلية الهندسة في جامعة ولاية بنسلفانيا، وفريقه البحثي من مؤسسات أكاديمية متعددة في الإجابة عنه. نشروا نتائجهم في 9 يوليو 2021 في مجلة جراحة الأعصاب، طب الأطفال (Journal of Neurosurgery, Pediatrics) (انظر 3).

“بحوث حجم الدماغ لها أيضًا تاريخ مؤسف للغاية، لأنها غالبًا ما تستخدم لمحاولة إثبات بنحو علمي أن جندر أو عرق أو ثقافة ناس معينيين أفضل من جندر أو عرق أو ثقافة ناس آخرين” ، كما قال شيف، وهو أيضًا برفسور في العلوم الهندسية والميكانيكا في كلية الهندسة وجراحة المخ والأعصاب في كلية الطب. “في هذه الورقة (3)، ناقشنا البحوث التي تعود إلى حوالي 150 سنة ثم نظرنا إلى ما تقوله لنا بيانات مجموعة معاصرة بالفعل”.

قام الباحثون بتحليل 1067 صورة دماغية لـ 505 طفلًا من الأطفال الأصحاء، تتراوح أعمارهم بين 13 يومًا و 18 سمة، من مخزن التصوير بالرنين المغناطيسي للأطفال التابع للمعاهد الوطنية للصحة (NIH). لضمان عينة تمثيلية من السكان شاملة للجنس (ذكر أو أنثى) والعرق والحالة الاجتماعية الاقتصادية (socioeconomic) والموقع الجغرافي، أجريت جميع فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي بالتسلسل على مدار عدة سنوات في المستشفيات والكليات الطبية في كاليفورنيا وماساتشوستس وميزوري وأوهايو وبنسلفانيا وتكساس. لضمان نتائج مُعايرَة ، خُصص شخص واحد من كل موقع جغرافي كعنصر ضبط وعُمل له مسح بالرنين المغناطيسي.

دراسة حجم الدماغ ونموه لها تاريخ طويل ومثير للجدل – حتى في عصر التصوير بالرنين المغناطيسي ، الدراسات التي تحدد أتجاهات (أنماط) نمو حجم الدماغ الطبيعي غالبًا ما تتضمن عدد عينات صغيرة، وتقنية خوارزمية محدودة، وتغطية غير كاملة للفئة العمرية للأطفال وقضايا أخرى، كما قالت المؤلفة الأولى مالوري آر بيترسون (Mallory R. Peterson)، وهي طالبة دكتوراه في كل من العلوم الهندسية والميكانيكا في كلية الهندسة والطب في كلية الطب في جامعة ولاية بنسلفانيا، والتي  حصلت على درجة البكالوريوس في الهندسة الطبية الحيوية من جامعة ولاية بنسلفانيا في عام 2016. “هذه الدراسات لم تتناول العلاقة بين نمو الدماغ ولا علاقته بالسائل الدماغي النخاعي (cerebrospinal) (انظر 4) بنحو عميق أيضًا. في هذه الورقة (3)، نقوم بايجاد حل لهاتين المشكلتين”.

النتيجة الأولى المذهلة لهذه التجربة، وفقًا لشيف وبيترسون ، كانت بشأن الاختلاف في حجم الدماغ بين الأطفال الذكور والإناث. حتى بعد أن عدلت النتيجة بأخذ حجم الجسم في الاعتبار، أظهر الذكور حجم دماغ  أكبر بشكل عام.

قال شيف: “من الواضح أن الاختلافات بسبب الجنس (ذكر أو أنثى) لا تأخذ في الحسبان الذكاء – ونعرف ذلك منذ فترة طويلة، وهذا لا يوحي بشيء مختلف”. “الشيء الهام هنا هو أن هناك اختلافًا في كيف تنمو أدمغة الأطفال الذكور والإناث. عندما نقوم بتشخيص أو علاج طفل، نحتاج إلى معرفة متى لا ينمو دماغ الطفل نموًا طبيعيًا”.

النتيجة الثانية كانت التشابه المذهل في أدمغة الذكور والاناث لا الاختلاف.

“بمعزل عن الجنس أو حجم الطفل ، وجدنا بشكل غير متوقع أن النسبة بين حجم دماغ الطفل وحجم السائل النخاعي داخل الرأس كانت لدى الجمبع” ، كما قال شيف.  “هذا السائل يطفو ويقي الدماغ، ويقوم بسائر وظائف أخرى أثناء تدفقه عبر الدماغ. على الرغم من أننا لم نميز هذه النسبة الطبيعية المُحْكمة من قبل، فإن علاقة السائل بالدماغ هي بالضبط ما نحاول تنظيمه عندما نعالج السوائل الزائدة لدى الأطفال في حالات استسقاء الدماغ (hydrocephalus) (انظر 5)”.

يخطط الباحثون لمواصلة دراسة هذه النسبة ووظائفها (ودلالاتها) الممكنة، وكذلك الآليات الأساسية التي وراءها، عند الأطفال وعلى مدى حياتهم.

قال بيترسون: “إن الطبيعة الواضحة لنسبة الدماغ إلى السائل النخاعي المستندة إلى العمر والموجودة لدى الجميع (عميمة في الجميع)، بمعزل عن الجنس أو حجم الجسم ، تشير إلى أن دور هذه النسبة تزودنا بأساليب جديدة لوصف الحالات التي تؤثر على دماغ في مرحلة الطفولة”.

“منحنيات النمو الطبيعية لحجم هذه الأدمغة الحاسم التي غالبًا ما يكون له دخل في الصرع ستساعدنا على تحديد متى تكون هذه الأدمغة متضررة ومتى تكون أصغر من المعتاد بالنسبة للعمر” ، كما قال شيف.

هذه المقاربة لنمو الدماغ الطبيعي أثناء الطفولة يمكن أن يساعد الباحثين على فهم النمو الطبيعي من تقلص حجم الدماغ المفرط طوال فترة العمر المتأخرة، وفقًا لشيف.

“يبلغ حجم الدماغ ذروته عند البلوغ”، ثم يتقلص مع تقدمنا في العمر، ويتقلص بسرعة أكبر لدى الأشخاص المصابين بأنواع معينة من الخرف. إذا تمكنا من فهم نمو الدماغ ونسبة الدماغ إلى السوائل بشكل أفضل في كل مرحلة عمرية، فلا نتمكن من تحسين كيف نشخص الحالات السريرية فحسب ، بل أيضًا نتمكن من معرفة كيف نعالجها”.

شيف أيضًا هو برفسور الفيزياء في كلية إبرلي (Eberly) للعلوم، ومؤسس مركز الهندسة العصبية في جامعة ولاية بنسلفانيا وباحث في معهد العلوم العصبية في جامعة، ولاية بنسلفانيا وفي معاهد هاك (Huk) التابعة لمركز علوم الحياة لديناميات الأمراض المعدية. ومن بين المساهمين الآخرين في الدراسة فينكاتيسواراراو شيروكوري (Venkateswararao Cherukuri) من مركز الهندسة العصبية وكلية الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر في جامعة ولاية بنسلفانيا؛ وجوزيف بولسون (Joseph N. Paulson) من شركة جينينتيك (Genentech) ؛ وبادي سينتونغو (Paddy Ssentongo) من قسم العلوم الهندسية والميكانيكا في جامعة ولاية بنسلفانيا؛ وأبهايا ف. كولكارني (Abhaya V. Kulkarni) من جامعة تورنتو ومستشفى الأطفال المرضى؛ وبنجامين سي وارف (Benjamin C. Warf) من كلية الطب بجامعة هارفارد ومستشفى بوسطن للأطفال ؛ وڤيشال مونغا (Vishal Monga) من كلية الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر في جامعة ولاية بنسلفانيا.

مصادر من داخل وخارج النص:
1- https://www.cdc.gov/growthcharts/background.htm
2- https://www.moh.gov.sa/HealthAwareness/EducationalContent/BabyHealth/Documents/Intermediate%201%20Compatibility%20Mode.pdf
3- https://thejns.org/pediatrics/view/journals/j-neurosurg-pediatr/aop/article-10.3171-2021.2.PEDS201006/article-10.3171-2021.2.PEDS201006.xml
4- “السائل الدماغيّ الشوكيّ (Cerebrospinal fluid اختصاراً CSF)، أو السائل الدماغيّ النخاعيّ[2] سائلٌ جسميّ عديم اللون وصافي يتواجد في الدماغ والحبل الشوكيّ. يُنتج في الضفائر المشيميّة لبطينات الدماغ ويُمتص في التحبُّبات العنكبوتيّة. هنا حوالي 125 مل من السائل الدماغيّ الشوكيّ في أيّ وقت، ويُنتج منه حوالي 500 مل في اليوم الواحد. يقوم السائل الدماغيّ الشوكيّ بدور وسادة أو واقٍ للدماغ، حيث يُقدِّم وسيلة حماية مناعيّة وميكانيكيّة أساسيّة لحماية الدماغ داخل الجمجمة، كما يساهم السائل الدماغيّ الشوكيّ بدورٍ حيويّ في التنظيم الذاتيّ المخيّ لتدفُّق الدم المخيّ. مقتبس من نص ورد على هذا العنوان:
https://ar.wikipedia.org/wiki/سائل_دماغي_شوكي
5- “مرض يتميز بتراكم السائل النخاعي في الجيوب والتجاويف الداخلية للدماغ مما قد يتسبب في ارتفاع الضّغط داخل القحف، وقد يُؤَدي ذلك إلى تضخّم الرأس، واختلاجات واختلالات عقلية” K مقتبس من نص ورد على هذا العنوان:
https://ar.wikipedia.org/wiki/استسقاء_الرأس

المصدر الرئيس:
https://news.psu.edu/story/663491/2021/07/09/research/normal-brain-growth-curves-children-developed