Cik nobriedušas ir jūsu bērna smadzenes?
Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolas pētnieki uzskata, ka viņu pētījums pierāda smadzeņu attēlveidošanas datus, kas var piedāvāt plašu palīdzību smadzeņu novirzes attīstības izsekošanā.
"Pediatri regulāri plāno, kur viņu pacienti atrodas auguma, svara un citu rādītāju ziņā, un pēc tam tos saskaņo ar standartizētām līknēm, kas izseko tipiskos attīstības ceļus," saka vecākais autors Bradley Schlaggar, MD, PhD.
"Kad pacients pārāk stipri atkāpjas no standartizētajiem diapazoniem vai pēkšņi novirzās no viena attīstības ceļa uz otru, ārsts zina, ka jāsāk jautāt, kāpēc."
Šlaggars un viņa kolēģi saka, ka jauns veids, kā aplūkot smadzeņu skenēšanas datus, var dot līdzīgas norādes pacientu ar psihiskiem un attīstības traucējumiem novērošanai un ārstēšanai.
Šlaggars saka, ka viņš ir nosūtījis bērnus ar acīmredzamiem, dziļiem psihiskiem apstākļiem MRI skenēšanai un saņēmis rezultātus ar atzīmi "nav novērotas novirzes".
"Tas parasti skatās uz datiem no strukturālā viedokļa - kas atšķiras dažādu smadzeņu reģionu formās," viņš saka.
"Bet MRI piedāvā arī veidus, kā analizēt, kā dažādas smadzeņu daļas funkcionāli darbojas kopā."
Salīdziniet funkcionālos datus ar standartizētiem modeļiem par to, kā smadzeņu funkcija vai slimība parasti attīstās, saka Šlaggars, un kļūst pieejama virkne jaunu klīnisko ieskatu.
Šlaggars un viņa kolēģi izmanto pieeju smadzeņu skenēšanai, ko sauc par miera stāvokļa funkcionālo savienojamību. Korelējot asins plūsmas palielināšanos un samazināšanos dažādos smadzeņu reģionos, kad subjekti atpūšas skenerī, zinātnieki nosaka, kuri no šiem reģioniem darbojas kopā smadzeņu tīklos.
2009. gadā publicētajā pētījumā Vašingtonas universitātes zinātnieki parādīja, ka smadzenēm nobriestot, smadzeņu tīkli mainās.
Kopējā organizācija pāriet no tīkliem, kuros iesaistīti reģioni, kas ir fiziski tuvu viens otram, kas ir dominējošais motīvs bērna smadzenēs, uz tīkliem, kas savieno attālus reģionus, kas ir galvenais organizācijas vadītājs pieaugušo smadzenēs.
Jaunajam pētījumam vadošais autors Nico Dosenbahs, medicīnas doktors, bērnu neiroloģijas rezidents Sentluisas bērnu slimnīcā, pieņēma šo un citas atšķirības, kas iezīmē pāreju no bērna uz pieaugušo smadzenēm, un pielāgoja tās lietošanai matemātiskās analīzes tehnikā sauc par atbalsta vektora mašīnu.
Šo paņēmienu izmanto daudzos kontekstos zinātnē, ekonomikā un internetā.
"Tas ir veids, ko matemātiķi ir izstrādājuši, lai prognozētu kaut ko ļoti specifisku un jutīgu, ja jums ir milzīgs datu daudzums, nevis viens patiešām labs mērījums," skaidro Dosenbahs.
"Neviens no šiem mērījumiem jums neko daudz nesaka, bet, ja tos saliekat kopā un izmantojat pareizo matemātiku, lai tos izsijātu un pārstrukturētu, jūs varat iegūt labus paredzamos rezultātus."
Pētnieki kartēja 238 smadzeņu brieduma analīzes rezultātus, vecumam uz horizontālās ass un briedumam uz vertikālās ass.
Dosenbahs izmantoja datus no piecu minūšu 238 normālu subjektu MRI skenēšanas, kuru vecums bija no 7 līdz 30. Pētniekiem ir aizdomas, ka pacienti ar smadzeņu darbības traucējumiem parādīsies neatbilstoši šai normālajai attīstības līknei.
"Šīs pieejas skaistums ir tāds, ka tas ļauj jums jautāt, kas atšķiras, piemēram, bērniem ar autismu, kas ir ārpus normālās attīstības līknes, salīdzinot ar to, kā bērni ar uzmanības deficīta traucējumiem ir ārpus šīs līknes," saka Šlaggars.
Šlaggars ierosina, ka funkcionālas smadzeņu skenēšanas varētu veikt riska grupā esošu bērnu grupai, kas vēl necieš no attīstības traucējumiem.
"Kad vēlāk daļai no viņiem rodas šis traucējums, varat atgriezties un izveidot tādu analīzi kā šī, kas palīdzēs prognozēt nākamā bērna īpašības, kuram ir vislielākais traucējumu attīstības risks," viņš saka. "Tas ir ļoti spēcīgi gan klīniski, gan no šo traucējumu cēloņu izpratnes viedokļa."
Šī pieeja varētu ļaut ārstēties pirms simptomu rašanās, saka Šlaggars, un tai vajadzētu palīdzēt ārstiem ātrāk un cieši izsekot jaunu terapiju klīnisko pētījumu rezultātus.
"MRI skenēšana ir dārga, tāpēc, iespējams, tas nav tas, ko mēs šobrīd izmantojam visiem," saka Dosenbahs.
"Bet daudzi bērni ar šāda veida traucējumiem jau saņem regulāras strukturālas MRI skenēšanas, un vēl piecas minūtes skenerī nepievienos tik lielas izmaksas."
Pētījums ir publicēts šonedēļ Zinātne.
Avots: Vašingtonas Universitātes Medicīnas skola
