يبدأ مرض الزهايمر بشكل خفي: في أعماق الدماغ يتراكم بروتينان — تاو وأميلويد-بيتا. يتصرفان مثل بذور الأعشاب الضارة: كتلة واحدة تظهر تجعل الخلايا المجاورة تنتج كتلًا مماثلة. تدريجيًا، تنتشر البروتينات عبر الألياف العصبية، مثل الماء عبر شعيرات منشفة ورقية، وتستولي على مناطق جديدة.
الدماغ ينكمش نتيجة لذلك. عند الشخص السليم، يكون مثل إسفنجة مملوءة بالماء، أما في الزهايمر فيصبح مثل إسفنجة جافة: يفقد حجمه، وتصبح التلافيف أعمق، وتتسع البطينات. لطالما رأى العلماء هذا في الصور، لكنهم لم يتمكنوا من ربط الصورة بالعمليات المجهرية.
الآن، في أكسفورد، بنوا نموذجًا حاسوبيًا يجمع بين المستويين. يُحمَّل فيه التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) لمريض معين — ويقوم البرنامج تلقائيًا بإعادة بناء شكل الدماغ واتجاهات الألياف العصبية. ثم تبدأ المحاكاة: تنتشر البروتينات على طول الألياف، وتفقد الأنسجة حجمها استجابة لذلك. بعد عدة سنوات افتراضية، يُظهر النموذج كيف سيتغير دماغ هذا الشخص بالضبط.
هذا مثل توقعات الطقس للدماغ. بدلًا من الأعاصير والأمطار، هناك خريطة لانتشار البروتينات ومناطق الانكماش المستقبلي. سيتمكن الطبيب من رؤية المناطق التي ستتأثر بشدة مسبقًا، واختيار العلاج قبل ظهور الأعراض الواضحة. وقد وضع المؤلفون النموذج نفسه — مع برنامج معالجة الصور — في المجال العام: يمكن لأي باحث تحميله وتكييفه مع مهامه.
سرعة انتشار بروتين تاو في الدماغ حوالي 1–2 مليمتر في السنة — أي أبطأ بمئة مرة من نمو ظفر الإصبع.