Сканирането на мозъка може да проследи детските психологически разстройства

Лекарите се насърчават да разглеждат данните от сканирането на мозъка по нов начин. Според проучване в Медицинския факултет на Вашингтонския университет в Сейнт Луис лекарите трябва да могат да анализират развитието на детския мозък и също така да следят всички възможни психологични или нарушения в развитието след типично петминутно сканиране.

„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, д-р, педиатричен невролог от Университета във Вашингтон и А. Ърнест и Джейн Г. Стайн доцент по неврология.

„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 предлагат нов начин на разглеждане на данните за сканиране на мозъка, който надхвърля наблюдението на мозъка само от структурна гледна точка. Това би било особено полезно при наблюдението и лечението на пациенти с психиатрични разстройства и нарушения в развитието.

Според Шлаггар той 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“, добавя той. "Но ЯМР предлага и начини да се анализира как различните части на мозъка работят заедно функционално."

Чрез сравняване на функционални данни със стандартизирани модели за това как обикновено се развива мозъчната функция или заболяване, казва Шлаггар, стават достъпни редица нови клинични прозрения.

Шлаггар и колегите му използват подход за сканиране на мозъка, наречен „функционална свързаност в състояние на покой.“ Докато пациентът почива в скенера, учените анализират увеличаването и намаляването на притока на кръв към различните мозъчни региони и след това определят дали и как тези региони работят заедно в мозъчни мрежи.

В проучване, публикувано миналата година, учени от Вашингтонския университет демонстрират как тези мозъчни мрежи се променят с узряването на мозъка. В обобщение те откриха, че цялостната мозъчна система се превръща от сплотени мрежи в мозъка на детето в мрежи, които са в състояние да свържат отдалечени региони - типичната организация в мозъка на възрастен.

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.

„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.“

Dosenbach използва данни от петминутни MRI сканирания на 238 нормални субекта на възраст между 7 и 30 години.Машината за подпомагащ вектор анализира приблизително 13 000 функционални мозъчни връзки и избира най-добрите 200, за да създаде единичен индекс на зрелостта на всеки субект. Тази информация позволи на изследователите да предскажат дали субектите са деца или възрастни и след това да образуват крива линия, която проследява пътя на нормалното функционално развитие на мозъка.

Планът е пациентите с мозъчни аномалии да изглеждат несинхронизирани 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“, каза Шлаггар.

Той предлага да се провеждат функционални мозъчни сканирания на 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 симптоми, 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.“

Проучването е представено тази седмица през Наука.

Вашингтонски университет в Сейнт Луис