По-опростен метод за диагностициране на аутизъм при кърмачета

Едно зараждащо се изследване оценява използването на неинвазивен тест за електроенцефалограма (ЕЕГ) за оценка на риска от аутизъм на бебето. Това може да доведе до по-опростен метод за диагностициране на аутизъм при кърмачета.

След това методологията на теста комбинира резултатите от ЕЕГ с алгоритми за машинно обучение, според изследователите Уилям Босл, д-р, Чарлз А. Нелсън, д-р и колеги.

В пилотно проучване в Детската болница в Бостън тяхната система е имала 80 процента точност при разграничаването на 9-месечни бебета, за които е известно, че са изложени на висок риск от аутизъм, от контролите на същата възраст.

Въпреки че тази работа е публикувана в онлайн списанието с отворен достъп BMC медицина, изисква валидиране и усъвършенстване, предлага безопасен, практичен начин за идентифициране на бебета с висок риск от развитие на аутизъм чрез улавяне на много ранни различия в организацията и функциите на мозъка.

Това би позволило на родителите да започнат поведенчески интервенции една до две години преди аутизмът да може да бъде диагностициран чрез традиционно поведенческо тестване.

„Електрическата активност, произведена от мозъка, има много повече информация, отколкото сме осъзнали“, каза Босл, изследовател по невроинформатика в Програмата за детска болница по информатика. „Компютърните алгоритми могат да избират модели в онези криволичещи линии, които окото не вижда.“

Bosl и колеги регистрираха ЕЕГ сигнали в покой от 79 бебета на възраст от 6 до 24 месеца, участващи в по-голямо проучване, насочено към откриване на много ранни маркери за риск от аутизъм.

Четиридесет и шест бебета имаха по-възрастен брат или сестра с потвърдена диагноза разстройство от аутистичния спектър (ASD); останалите 33 нямат фамилна анамнеза за ASD.

Докато бебетата наблюдаваха изследователски асистент, който духа мехурчета, бяха направени записи чрез капачка, подобна на мрежа на скалпа, обсипана с 64 електрода. Когато е възможно, тестовете се повтарят на 6, 9, 12, 18 и 24 месечна възраст.

След това Bosl взе показанията на ЕЕГ на мозъчните вълни за всеки електрод и изчисли тяхната модифицирана многомащабна ентропия (mMSE) - мярка, заимствана от теорията на хаоса, която количествено определя степента на случайност в сигнала, от която могат да се изведат характеристиките на каквото и да е, което произвежда сигнала .

В този случай моделите в електрическата активност на мозъка дават непряка информация за това как мозъкът е свързан: плътността на невроните във всяка част на мозъка, как са организирани връзките между тях и баланса на връзките на къси и дълги разстояния.

Изследователите разгледаха ентропията на всеки ЕЕГ канал, за който се смята, че съдържа информация за плътността на невронните връзки в мозъчната област близо до този електрод.

„Много невролози смятат, че аутизмът отразява„ синдром на прекъсване на връзката “, при който разпределените популации от неврони не успяват да комуникират ефективно помежду си“, каза Нелсън.

„Настоящият документ подкрепя тази хипотеза, като предполага, че мозъците на бебета с висок риск от развитие на аутизъм показват различни модели на невронна свързаност, въпреки че връзката между ентропията и плътността на нервните арбори остава да бъде проучена.“ (Невронните беседки са проекции на неврони, които образуват синапси или връзки с други неврони.)

Средно най-голяма разлика се наблюдава на 9-месечна възраст. Изследователите отбелязват, че на 9 месеца бебетата претърпяват важни промени в мозъчната си функция, които са критични за появата на социални и комуникативни умения на по-високо ниво - умения, често нарушени при ASD.

По причини, които все още трябва да бъдат проучени, има полова разлика: Точността на класификацията е най-голяма за момичетата на 6 месеца и остава висока за момчетата на 12 и 18 месеца.

Като цяло обаче разликата между високорисковата група и контролите беше по-малка, когато бебетата бяха тествани на 12 до 24 месеца.

Авторите предполагат, че високорисковата група може да има генетична уязвимост към аутизъм, която може да бъде повлияна и понякога смекчена от фактори на околната среда.

Bosl се надява да проследи високорисковата група с течение на времето и да сравни моделите на ЕЕГ при тези, които получават действителна диагноза ASD и които изглежда се развиват нормално - и след това да сравни двете групи с контролите.

„С достатъчно данни бих искал да следвам цялата траектория на всяко дете от 6 до 24 месеца“, каза Босл. „Тенденцията с течение на времето може да е по-важна от стойността във всяка конкретна възраст.“

Въпреки че ЕЕГ изследването за риск от аутизъм може да изглежда нецелесъобразно да се прилага в широк мащаб, то е евтино, безопасно, не изисква седация (за разлика от ядрено-магнитен резонанс или ЯМР), отнема само минути за извършване и може да се направи в лекарски кабинет.

Вече има данни, показващи разлики в моделите на ЕЕГ за шизофрения, тежка депресия и ПТСР, каза Босл. Той също така е започнал да събира данни от по-големи деца на възраст от 6 до 17 години и в крайна сметка се надява да има достатъчно субекти, за да може да сравнява ЕЕГ моделите за различни видове ASD.

Източник: Детска болница Бостън