يشبه ورم الدماغ مسافرًا يتجول في غابة كثيفة: الأشجار والشجيرات هي أنواع مختلفة من أنسجة الدماغ، حيث يكون المرور أسهل في بعض الأماكن وأصعب في أخرى. لا تتحرك خلايا الورم الدبقي في خط مستقيم، بل تتعرج باستمرار، وتصطدم بالعقبات وتلتف حولها. العشوائية هنا ليست عائقًا مزعجًا، بل جوهر العملية نفسها: كل خلية تختار مسارها وفقًا للعديد من الأحداث الصغيرة — لقاءات مع خلايا أخرى، إشارات كيميائية، والمساحة المتاحة.

جمع مؤلفو الدراسة الجديدة هذه الصورة المتجولة في نموذج رياضي. بدأوا بوصف حركة كل خلية على حدة، ثم اشتقوا معادلات تُظهر كيف تتغير كثافة الخلايا في الدماغ ككل. تم دمج عدم تجانس الأنسجة في النموذج: المادة البيضاء، المادة الرمادية، الأوعية الدموية — كل ذلك يؤثر على سرعة واتجاه الهجرة. كما تم أخذ "مكافحة الازدحام" في الاعتبار بشكل منفصل — وهي آلية تمنع الخلايا من التكدس بكثافة في مكان واحد، مما يدفعها للبحث عن مساحة خالية.

السؤال الرئيسي الذي يجيب عليه النموذج هو: كيف تؤثر أنظمة العلاج المختلفة على انتشار الورم؟ أجرى العلماء تجارب عددية تحاكي العلاج الإشعاعي والعلاج الكيميائي. وقد قيّموا النتيجة ليس فقط وفقًا للمعايير الطبية القياسية (مثل التغير في حجم الورم)، ولكن أيضًا وفقًا لمؤشرات جديدة أكثر دقة — على سبيل المثال، مدى انتظام تراجع الورم وما إذا كانت هناك بؤر متبقية قد تؤدي لاحقًا إلى انتكاسة.

تُظهر النتائج أنه حتى البروتوكولات العلاجية المتشابهة ظاهريًا يمكن أن تؤدي إلى نتائج مختلفة بسبب التغيرات العشوائية في سلوك الخلايا. يتيح النموذج "محاكاة" سيناريوهات مختلفة مسبقًا واختيار السيناريو الذي من المرجح أن يكبح نمو الورم. هذه خطوة نحو العلاج الشخصي: سيتمكن الطبيب من اختيار العلاج بناءً على خصائص المريض الفردية، وليس على إحصاءات متوسطة.