Scanările cerebrale pot urmări tulburările psihologice ale copilăriei

Medicii sunt încurajați să analizeze datele scanării creierului într-un mod nou. Potrivit unui studiu efectuat la Școala de Medicină a Universității Washington din St. Louis, medicii ar trebui să poată analiza dezvoltarea creierului unui copil și, de asemenea, să țină evidența eventualelor tulburări psihologice sau de dezvoltare după o scanare tipică de cinci minute.

„Medicii pediatri complotează în mod regulat locul în care se află pacienții lor în ceea ce privește înălțimea, greutatea și alte măsuri și apoi le potrivesc cu curbele standardizate care urmăresc căile tipice de dezvoltare”, spune autorul senior Bradley Schlaggar, MD, dr., Neurolog pediatric al Universității Washington și A. Ernest și Jane G. Stein Profesor asociat de neurologie.

„Când pacientul se abate prea puternic de la intervalele standardizate sau se îndepărtează brusc de la o cale de dezvoltare la alta, medicul știe că este nevoie să se întrebe de ce.”

Schlaggar și colegii săi propun un nou mod de a privi datele de scanare a creierului care se deplasează dincolo de observarea creierului doar din punct de vedere structural. Acest lucru ar fi deosebit de util în monitorizarea și tratarea pacienților cu tulburări psihiatrice și de dezvoltare.

Potrivit lui Schlaggar, el a trimis copii cu afecțiuni psihiatrice evidente, profunde pentru scanarea RMN și a primit rezultate marcate „nu s-au observat anomalii”.

„De obicei, analizăm datele dintr-un punct de vedere structural - ce este diferit în ceea ce privește formele diferitelor regiuni ale creierului”, adaugă el. Dar RMN oferă, de asemenea, modalități de a analiza modul în care diferite părți ale creierului funcționează împreună funcțional.

Prin compararea datelor funcționale cu modelele standardizate ale modului în care funcția creierului sau boala se dezvoltă de obicei, spune Schlaggar, devine disponibilă o varietate de noi perspective clinice.

Schlaggar și colegii săi folosesc o abordare a scanării creierului numită „conectivitate funcțională în stare de repaus”. Pe măsură ce un pacient se odihnește în scaner, oamenii de știință analizează creșterea și scăderea fluxului sanguin către diferitele regiuni ale creierului și apoi determină dacă și cum aceste regiuni funcționează împreună în rețelele creierului.

Într-un studiu publicat anul trecut, oamenii de știință de la Universitatea Washington au demonstrat modul în care aceste rețele cerebrale se schimbă pe măsură ce creierul se maturizează. În rezumat, au descoperit că sistemul creierului general se convertește din rețele strâns legate în creierul copilului în rețele capabile să conecteze regiuni îndepărtate - organizația tipică dintr-un creier adult.

Pentru noul studiu, autorul principal Nico Dosenbach, MD, dr., Neurolog pediatric rezident la Spitalul de Copii din St. Louis, a luat această și alte distincții care marchează tranziția de la creierul copilului la cel adult și le-a adaptat pentru utilizare într-o tehnică de analiză matematică numită mașină de suport vector.

„Este un mod pe care matematicienii l-au dezvoltat pentru a prezice ceva cu specificitate și sensibilitate ridicată atunci când aveți cantități uriașe de date în loc de o măsurare foarte bună”, explică Dosenbach.

„Oricare dintre aceste măsurători nu vă spune prea multe, dar dacă le puneți la un loc și utilizați matematica potrivită pentru a le examina și restructura, puteți obține rezultate predictive bune”.

Dosenbach a folosit date de la scanarea RMN de cinci minute a 238 de subiecți normali cu vârste cuprinse între 7 și 30 de ani.Aparatul cu vectori de suport a analizat aproximativ 13.000 de conexiuni funcționale ale creierului și a selectat cele mai bune 200 pentru a crea un singur indice al maturității fiecărui subiect. Aceste informații au permis cercetătorilor să prezică dacă subiecții erau copii sau adulți și apoi formează o linie curbată care urmărește calea dezvoltării funcționale normale a creierului.

Planul este ca pacienții cu anomalii ale creierului să apară în sincronizare cu această curbă normală de dezvoltare.

„Frumusețea acestei abordări este că vă permite să întrebați ce este diferit în modul în care copiii cu autism, de exemplu, sunt în afara curbei normale de dezvoltare față de modul în care copiii cu tulburare de deficit de atenție sunt în afara curbei respective”, a spus Schlaggar.

El sugerează ca scanările funcționale ale creierului să fie efectuate copiilor cu risc, dar care nu suferă încă de o tulburare de dezvoltare.

„Când o fracțiune dintre aceștia dezvoltă ulterior această tulburare, puteți să vă întoarceți și să construiți o analiză ca aceasta care va ajuta la prezicerea caracteristicilor următorului copil cu cel mai mare risc de a dezvolta tulburarea”, spune el.

„Este foarte puternic atât din punct de vedere clinic, cât și din perspectiva înțelegerii cauzelor acestor tulburări.”

Această abordare ar putea permite tratamentul înainte de orice apariție a simptomelor, spune Schlaggar, și ar trebui să ajute medicii să urmărească mai rapid și îndeaproape rezultatele studiilor clinice ale noilor terapii.

„Scanările RMN sunt scumpe, deci este posibil să nu fie ceea ce folosim pentru toată lumea acum”, spune Dosenbach. „Dar mulți copii cu aceste tipuri de tulburări primesc deja scanări RMN structurale regulate și încă cinci minute în scaner nu vor adăuga atât de mult la cost.”

Studiul este prezentat săptămâna aceasta în Ştiinţă.

Universitatea Washington din St. Louis