محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با در نظر گرفتن اتصالات مغزی میان افراد مختلف به مطالعه ارتباط آن با تفاوت‌های میان گروه‌های افراد پرداختند.
وی افزود: میان بخش‌های مختلف مغز دو گروه کلی اتصال وجود دارد که نوع اول آن، اتصالاتی است که به صورت فیزیکی دو ناحیه را به هم وصل کرده است؛ در واقع اتصالات آناتومیکی مغز است که به صورت فیبر‌ها و یا رشته‌های عصبی میان نواحی مختلف وجود دارد.
وی ادامه داد: نوع دیگر اتصالات مغزی، از نوع کارکردی است؛ به این مفهوم که برای یک فعالیت خاص در انسان، دو یا چند ناحیه از مغز باهم درگیر می‌شوند و به عبارتی فعالیت همزمان در آنها دیده می‌شود، هرچند که شاید از نظر فیزیکی به هم اتصالی نداشته باشند. مطالعات بسیاری تاکنون در زمینه ارتباط میان این دو نوع اتصالات مغزی انجام شده است که در اکثر آنها، فرضیه مشخصی برای این ارتباط میان افراد مختلف در نظر گرفته شده و سپس صحت آن مورد بررسی قرار گرفته است.
این محقق گفت: با وجود کارآمدی روش مذکور در پژوهش‌های گوناگون، به دلیل وجود پیش فرض، اطلاعاتی که در فرضیه اول موجود نبوده است، کشف نمی‌شود؛ به همین دلیل در این طرح به دنبال روشی برای بررسی ارتباط میان اتصالات ساختاری و کارکردی مغز با تغییراتی که در افراد وجود دارد بودیم که بدون نیاز به فرضیه و به صورت کامل کور (Blind) این کار را انجام دهد.
وی با بیان اینکه در این طرح، یک الگوریتم سیستماتیک و به دور از هرگونه فرضیه‌ای برای تعیین تفاوت‌های گروهی (مانند راست/ چپ دست بودن) به صورت توأم بر روی اتصالات ساختاری و کارکردی مغز پیشنهاد کردیم، بیان کرد: این پژوهش، شروعی تازه برای روند تعیین ارتباط میان تغییرات بین گروهی با مغز افراد است که راهی نو را در این مسیر باز می‌کند.
دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد: یکی از موارد اهمیت این پژوهش این است که رویکرد پیشنهادی می‌تواند فرضیه ساز باشد، بدین مفهوم که بر اساس نتایجی (مؤلفه‌ها) که بدست می‌آید، فرضیه‌هایی ایجاد خواهد شد که یک ویژگی فردی خاصی را به نواحی مشخصی از مغز مرتبط می‌کند و مطالعات دیگری برای بررسی فرضیه مطرح شده، انجام خواهد شد.
وی ادامه داد: همین امر زمینه بررسی مناطق درگیر در بیماری‌ها را نیز فراهم می‌کند که در مورد زیرشبکه‌های ساختاری مغز با توجه به کند بودن تغییرات آن، این موضوع اهمیت ویژه‌ای پیدا می‌کند. در واقع به کمک این رویکرد، پس از تشخیص تغییرات زیرشبکه‌های مغزی در بیماری‌های مختلف، می‌توان بروز بیماری در افراد دیگر را پیش‌بینی کرد.
وی با اشاره به روند کار این پروژه گفت: روش کار با ثبت تصاویر مغزی با دستگاه MRI به دو صورت تصاویر ساختاری و کارکردی شروع شد و به دنبال آن پردازش و آنالیز تصاویر انجام گرفت.
خانم کیوان فرد ادامه داد: الگوریتم‌های ریاضی گوناگونی در ادامه راه برای تعیین نوع ارتباط میان این دو نوع تصاویر انجام شد که در نهایت نتایج این رویکرد منجر به شناخت ارتباط میان بخشی از قشر حرکتی (در اتصالات کارکردی) با بُروکا (اتصالات ساختاری) شد که این نتیجه بدون هیچگونه فرضیه‌ای بدست آمده است.
وی تأکید کرد: در پژوهش‌های پیشین نشان داده شده است که این دو ناحیه با چپ دست یا راست دست بودن افراد ارتباط دارد. با توجه به تفاوت معنی‌داری که اتصالات مغزی در بخش قشر حرکتی نشان دادند، یافته این پژوهش هم‌راستا با نتایج مطالعات قبل است با این تفاوت مهم که بدون ورود هرگونه فرضیه‌ای بدست آمده است.
خانم کیوان فرد ادامه داد: مشکلات در اخذ داده، هزینه‌های آن و هماهنگی با افراد مختلف برای تصویربرداری و همچنین نبود پردازنده‌های قوی برای برنامه نویسی در این طرح وجود داشت که مسیر پژوهش را با سختی‌های بسیاری همراه کرده بود.
وی با اشاره به کاربرد این طرح گفت: کاربرد نتایج این تحقیق و روش ارائه شده در زمینه دانش علوم اعصاب و علوم شناختی است.
وی ادامه داد: نوآوری این کار در زمینه ارائه یک الگوریتم سیستماتیک برای تعیین تفاوت‌های گروهی به صورت توأم بر روی اتصالات ساختاری و کارکردی مغز بدون داشتن هرگونه پیش فرض در روش انجام کار بوده است. همچنین صحت نتایج حاصل از این الگوریتم نیز بر اساس مطالعات پیشین کاملا مورد تایید قرار گرفت که اعتبار این روش را تصدیق می‌کند.
خانم کیوان فرد گفت: ادامه این کار بررسی این مطالعه بر روی تفاوت‌های گروهی مختلف مانند تفاوت‌های عاطفی، ادراکی، رفتاری و همچنین بیماری‌های مغزی خواهد بود. همانگونه که پیش‌تر توضیح داده شد با استفاده از این رویکرد می‌توان تغییرات اتصالات ساختاری و کارکردی مغز را در دو گروه افراد سالم و بیمار بدست آورد و پس از آن به مطالعه تأثیر این بیماری خاص بر روی نواحی مغزی بدست آمده پرداخت.
وی با اشاره به ویژگی‌های طرح گفت: مزیت اصلی این طرح در مقایسه با سایر مطالعات پیشین، روش نوین پیشنهادی در مطالعه ارتباط میان تفاوت‌های گروهی و اتصالات مغزی به صورت کور است.
وی تأکید کرد: این پژوهش، شروعی تازه برای روند تعیین ارتباط میان تغییرات بین فردی با مغز افراد است و راهی نو را در این مسیر باز کرده است. از این طریق می‌توان به مطالعه تفاوت‌های گروهی و حتی فردی و اثر آن در مغز افراد مختلف پرداخت و در نتیجه آن به شناخت بیشتر مغز رسید.
این تصویر یکی از شبکه‌های ساختاری و کاکردی مغز را در دو نوع. (a) کارکردی، (b) ساختاری نشان می‌دهد که به ترتیب با بخش حرکتی و ناحیه بروکا در ارتباط است.
گفتنی است، استاد راهنمای این طرح آقای دکتر عباس نصیرائی مقدم عضو هیأت علمی دانشکده مهندسی پزشکی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و استاد مشاور آقای دکتر پاتریک هگمن (لوزان- سوئیس) بودند.