Колко зрял е мозъкът на детето ви?
Изследователите на Медицинския факултет на Университета във Вашингтон смятат, че тяхното проучване доказва данни за образна диагностика на мозъка, които могат да предложат обширна помощ при проследяване на отклонено мозъчно развитие.
„Педиатрите редовно планират къде са пациентите им по отношение на височина, тегло и други мерки и след това ги съпоставят със стандартизирани криви, които проследяват типичните пътища на развитие“, казва старши автор Брадли Шлаггар, доктор по медицина.
„Когато пациентът се отклони твърде силно от стандартизираните диапазони или се отклони внезапно от един път на развитие към друг, лекарят знае, че е необходимо да започне да пита защо.“
Шлаггар и колегите му казват, че новият начин за разглеждане на данните от сканирането на мозъка може да осигури подобни насоки за наблюдение и лечение на пациенти с психиатрични разстройства.
Шлаггар казва, че е изпратил деца с очевидни, дълбоки психиатрични състояния за ядрено-магнитен резонанс и е получил резултати, отбелязани „не са отбелязани аномалии“.
„Това обикновено се разглежда на данните от структурна гледна точка - какво е различното във формите на различни мозъчни региони“, казва той.
"Но ЯМР предлага и начини да се анализира как различните части на мозъка работят заедно функционално."
Сравнете функционалните данни със стандартизирани модели за това как нормално се развиват мозъчната функция или заболяване, казва Шлаггар и се предлагат редица нови клинични прозрения.
Шлаггар и колегите му използват подход за сканиране на мозъка, наречен функционална свързаност в състояние на покой. Чрез корелация на увеличаването и намаляването на притока на кръв към различните области на мозъка, докато субектите почиват в скенера, учените определят кой от тези региони работи заедно в мозъчните мрежи.
В проучване, публикувано през 2009 г., учени от Вашингтонския университет показват, че с напредването на мозъка мозъчните мрежи се променят.
Цялостната организация преминава от мрежи, включващи региони, физически близки един до друг, което е доминиращият мотив в детския мозък, към мрежи, които свързват отдалечени региони, основният организационен принцип в мозъка на възрастните.
За новото проучване водещият автор д-р Нико Досенбах, доктор по детска неврология в Детска болница Сейнт Луис, взе това и други отличия, които отбелязват прехода от детски към възрастен мозък и ги адаптира за използване в техника за математически анализ наречена машина за поддържащ вектор.
Техниката се използва в много контексти в науката и икономиката и в Интернет.
„Това е начин, който математиците са разработили за предсказване на нещо с висока специфичност и чувствителност, когато имате огромни количества данни, вместо едно наистина добро измерване“, обяснява Dosenbach.
„Всяко едно от тези измервания не ви казва много, но ако ги съберете и използвате правилната математика, за да ги пресеете и преструктурирате, можете да получите добри прогнозни резултати.“
Изследователите начертаха резултатите от 238 анализа на зрелостта на мозъка, с възрастта на хоризонталната ос и зрелостта на вертикалната ос.
Dosenbach използва данни от петминутни MRI сканирания на 238 нормални субекта на възраст от 7 до 30 години. Изследователите подозират, че пациентите с мозъчни нарушения ще изглеждат несъвместими с тази нормална крива на развитие.
„Красотата на този подход е, че ви позволява да попитате какво е различното в начина, по който децата с аутизъм например са извън нормалната крива на развитие спрямо начина, по който децата с разстройство с дефицит на внимание са извън тази крива“, казва Шлаггар.
Шлаггар предполага, че функционални мозъчни сканирания могат да се извършват върху група деца в риск, но все още не страдащи от нарушение на развитието.
„Когато по-късно част от тях развият това разстройство, можете да се върнете назад и да изградите анализ като този, който ще помогне да се предскажат характеристиките на следващото дете с най-голям риск от развитие на разстройството“, казва той. „Това е много мощно както от клинична гледна точка, така и от гледна точка на разбирането на причините за тези разстройства.“
Този подход може да даде възможност за лечение преди появата на симптомите, казва Шлаггар, и би трябвало да помогне на лекарите по-бързо и отблизо да проследят резултатите от клиничните изпитвания на нови терапии.
„ЯМР сканирането е скъпо, така че това може да не е това, което използваме за всички в момента“, казва Дозенбах.
„Но много деца с този тип нарушения вече получават редовни структурни MRI сканирания и още пет минути в скенера няма да добавят толкова към разходите.“
Изследването е публикувано в тази седмица Наука.
Източник: Медицинско училище във Вашингтонския университет
