Сканування мозку може відслідковувати дитячі психологічні розлади

Медикам рекомендується по-новому поглянути на дані сканування мозку. Згідно з дослідженням медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі, лікарі повинні мати можливість аналізувати розвиток мозку дитини, а також відстежувати будь-які можливі психологічні розлади або порушення розвитку після типового п’ятихвилинного сканування.

"Педіатри регулярно планують, де знаходяться їхні пацієнти з точки зору зросту, ваги та інших показників, а потім узгоджують їх із стандартизованими кривими, що відслідковують типові шляхи розвитку", - говорить старший автор Бредлі Шлаггар, доктор медичних наук, доктор філософії, дитячий невролог Університету Вашингтона та А. Ернест та Джейн Г. Штейн, доценти кафедри неврології.

"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 пропонують новий спосіб розгляду даних сканування мозку, який виходить за межі спостереження за мозком лише зі структурної точки зору. Це було б особливо корисно для моніторингу та лікування пацієнтів з психічними розладами та порушеннями розвитку.

За словами Шлаггара, 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", - додає він. "Але МРТ також пропонує способи проаналізувати, як різні відділи мозку функціонують разом".

Порівнюючи функціональні дані зі стандартизованими моделями того, як типово розвивається функція мозку або захворювання, зазначає Шлаггар, з’являється цілий ряд нових клінічних досліджень.

Шлаггар та його колеги використовують підхід до сканування мозку, який називається `` функціональна зв'язок у стані спокою ''. Коли пацієнт відпочиває у сканері, вчені аналізують збільшення та зменшення припливу крові до різних областей мозку, а потім визначають, чи працюють ці регіони і як вони працюють разом. мозкові мережі.

У дослідженні, опублікованому минулого року, вчені Вашингтонського університету продемонстрували, як ці мозкові мережі змінюються в міру дорослішання мозку. Підводячи підсумок, вони виявили, що загальна система мозку перетворюється із згуртованих мереж мозку дитини в мережі, здатні з'єднати віддалені регіони - типова організація в мозку дорослого.

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.

"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".

Дозенбах використовував дані п’ятихвилинного МРТ 238 нормальних пацієнтів у віці від 7 до 30 років.Машина опорного вектора проаналізувала приблизно 13 000 функціональних зв’язків мозку та відібрала 200 найкращих для створення єдиного індексу зрілості кожного суб’єкта. Ця інформація дозволила дослідникам передбачити, чи були випробовувані діти чи дорослі, а потім сформувати криву лінію, яка відстежує шлях нормального функціонального розвитку мозку.

План полягає в тому, що пацієнти з аномаліями мозку будуть виглядати не синхронізовано з цією нормальною кривою 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", - сказала Шлаггар.

Він пропонує проводити функціональне сканування мозку дітям групи ризику, але які 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 дати можливість 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 представлене на цьому тижні в Наука.

Вашингтонський університет у Сент-Луїсі