Наскільки зрілий мозок вашої дитини?
Дослідники Медичної школи Вашингтонського університету вважають, що їх дослідження доводить дані візуалізації мозку, які можуть допомогти у відстеженні аберативного розвитку мозку.
"Педіатри регулярно планують, де перебувають їхні пацієнти, з точки зору зросту, ваги та інших показників, а потім узгоджують їх із стандартизованими кривими, що відстежують типові шляхи розвитку", - говорить старший автор Бредлі Шлаггар, доктор медичних наук, доктор філософії.
"Коли пацієнт занадто сильно відхиляється від стандартизованих діапазонів або раптово відхиляється від одного шляху розвитку до іншого, лікар знає, що потрібно почати запитувати, чому".
Шлаггар та його колеги заявляють, що новий спосіб розгляду даних сканування мозку може забезпечити подібні вказівки щодо моніторингу та лікування пацієнтів із психічними розладами та порушеннями розвитку.
Шлаггар каже, що він направив дітей з очевидними глибокими психічними захворюваннями на МРТ-сканування і отримав результати з позначкою "жодних відхилень не зафіксовано".
"Це, як правило, розглядає дані зі структурної точки зору - що різниться у формах різних областей мозку", - говорить він.
"Але МРТ також пропонує способи проаналізувати, як різні відділи мозку функціонують разом".
Порівняйте функціональні дані зі стандартизованими моделями того, як нормально розвиваються функції мозку або захворювання, говорить Шлаггар, і з'являється низка нових клінічних досліджень.
Шлаггар та його колеги використовують підхід до сканування мозку, який називається функціональною зв'язком у стані спокою. Корелюючи збільшення та зменшення припливу крові до різних областей мозку, коли суб'єкти відпочивають у сканері, вчені визначають, які з цих областей працюють разом у мозкових мережах.
У дослідженні, опублікованому в 2009 році, вчені Вашингтонського університету показали, що в міру дорослішання мозку мережі мозку змінюються.
Загальна організація переходить від мереж, що залучають регіони, фізично близькі один до одного, що є домінуючим мотивом дитячого мозку, до мереж, що з'єднують віддалені регіони, головний організаційний принцип у мозку дорослих.
Для нового дослідження провідний автор Ніко Дозенбах, доктор медичних наук, лікар дитячої неврології в дитячій лікарні Сент-Луїса, взяв цю та інші відмінності, що означають перехід від дитячого мозку до дорослого мозку, та адаптував їх для використання в техніці математичного аналізу називається машиною підтримки вектора.
Ця техніка застосовується в багатьох контекстах в галузі науки та економіки та в Інтернеті.
"Це спосіб, який математики розробили для прогнозування чогось із високою специфічністю та чутливістю, коли у вас є величезні обсяги даних замість одного дійсно хорошого вимірювання", - пояснює Дозенбах.
"Будь-яке з цих вимірювань не говорить вам багато, але якщо ви складете їх і застосуєте правильну математику для їх просіювання та реструктуризації, ви зможете отримати хороші прогнозні результати".
Дослідники намітили результати 238 аналізів зрілості мозку з віком на горизонтальній осі та зрілістю на вертикальній осі.
Дозенбах використовував дані п’ятихвилинного сканування МРТ 238 нормальних суб’єктів віком від 7 до 30 років. Дослідники підозрюють, що пацієнти з порушеннями мозку будуть виглядати невідповідно до цієї нормальної кривої розвитку.
"Принадність цього підходу полягає в тому, що він дозволяє запитати, що різниться у тому, як діти з аутизмом, наприклад, не мають нормальної кривої розвитку в порівнянні з тим, як діти з розладом уваги відхиляються від цієї кривої", - говорить Шлаггар.
Шлаггар припускає, що функціональне сканування мозку може проводитися на групі дітей, які перебувають у групі ризику, але ще не страждають від розладу розвитку.
"Коли у певної їх частини пізніше розвивається цей розлад, ви можете повернутися назад і побудувати аналіз, подібний до цього, який допоможе передбачити характеристики наступної дитини з найвищим ризиком розвитку розладу", - говорить він. "Це дуже ефективно як з клінічної точки зору, так і з точки зору розуміння причин цих розладів".
Такий підхід може дозволити лікування до появи симптомів, зазначає Шлаггар, і повинен допомогти лікарям швидше і уважніше відстежувати результати клінічних випробувань нових методів лікування.
"МРТ-дослідження дорогі, тому зараз це може бути не те, що ми використовуємо для всіх", - говорить Дозенбах.
"Але багато дітей з такими типами розладів вже регулярно проводять структурні МРТ-сканування, і ще п'ять хвилин перебування в сканері не додадуть такої великої вартості".
Дослідження опубліковане у цьому тижні Наука.
Джерело: Медична школа Вашингтонського університету
