Jak zralý je mozek vašeho dítěte?
Vědci z Washington University School of Medicine věří, že jejich studie dokazuje údaje o zobrazování mozku, které mohou nabídnout rozsáhlou pomoc při sledování aberantního vývoje mozku.
„Pediatři pravidelně vykreslují, kde jsou jejich pacienti z hlediska výšky, hmotnosti a dalších měr, a poté je porovnávají se standardizovanými křivkami, které sledují typické vývojové dráhy,“ říká vedoucí autor Bradley Schlaggar, MD, PhD.
"Když se pacient příliš silně odchyluje od standardizovaných rozsahů nebo se náhle otočí z jedné vývojové cesty k druhé, lékař ví, že je třeba se začít ptát proč."
Schlaggar a jeho kolegové tvrdí, že nový způsob pohledu na data skenování mozku může poskytnout podobné vodítko pro monitorování a léčbu pacientů s psychiatrickými a vývojovými poruchami.
Schlaggar říká, že poslal děti se zjevnými a hlubokými psychiatrickými stavy na vyšetření magnetickou rezonancí a obdržel výsledky označené „nebyly zaznamenány žádné abnormality“.
"To se obvykle dívá na data ze strukturálního hlediska - co se liší od tvarů různých oblastí mozku," říká.
"Ale MRI také nabízí způsoby, jak analyzovat, jak různé části mozku fungují funkčně."
Porovnejte funkční data se standardizovanými modely toho, jak se normálně vyvíjí mozková funkce nebo nemoc, říká Schlaggar, a bude k dispozici řada nových klinických poznatků.
Schlaggar a jeho kolegové používají přístup ke skenování mozku nazývaný funkční konektivita v klidovém stavu. Na základě korelace mezi zvýšením a snížením průtoku krve do různých oblastí mozku, když subjekty odpočívají ve skeneru, vědci určují, které z těchto oblastí spolupracují v sítích mozku.
Ve studii publikované v roce 2009 vědci z Washingtonské univerzity ukázali, že jak mozek dospívá, mozkové sítě se mění.
Celková organizace přechází ze sítí zahrnujících regiony fyzicky blízko u sebe, což je dominantní motiv v mozku dítěte, na sítě, které spojují vzdálené oblasti, primární organizační princip v mozku dospělých.
Pro novou studii převzal vedoucí autor Dr. Nico Dosenbach, PhD, pediatrická neurologická rezidentka v dětské nemocnici v St. Louis, tento a další rozdíly, které označují přechod z dětského mozku do mozku dospělého a přizpůsobily je pro použití v technice matematické analýzy volal podpůrný vektorový stroj.
Tato technika se používá v mnoha kontextech ve vědě a ekonomii a na internetu.
"Je to způsob, který matematici vyvinuli pro předpovídání něčeho s vysokou specificitou a citlivostí, když máte obrovské množství dat namísto jednoho opravdu dobrého měření," vysvětluje Dosenbach.
"Žádné z těchto měření vám toho moc neřekne, ale pokud je spojíte a použijete správnou matematiku, abyste je prošli a restrukturalizovali, můžete dosáhnout dobrých prediktivních výsledků."
Vědci mapovali výsledky 238 analýz zralosti mozku, přičemž věk byl na horizontální ose a zralost na vertikální ose.
Dosenbach použil data z pětiminutových MRI skenů 238 normálních subjektů ve věku od 7 do 30 let. Vědci mají podezření, že pacienti s mozkovými poruchami nebudou vypadat v souladu s touto normální vývojovou křivkou.
"Krása tohoto přístupu spočívá v tom, že vám umožňuje zeptat se, co se liší ve způsobu, jakým jsou například děti s autismem mimo normální vývojovou křivku ve srovnání s tím, jak jsou děti s poruchou pozornosti mimo tuto křivku," říká Schlaggar.
Schlaggar naznačuje, že funkční skenování mozku může být provedeno u skupiny ohrožených dětí, které ještě netrpí vývojovou poruchou.
"Když se u zlomku z nich později tato porucha vyvine, můžete se vrátit zpět a vytvořit takovou analýzu, která pomůže předpovědět vlastnosti dalšího dítěte s nejvyšším rizikem vzniku poruchy," říká. "To je velmi silné jak klinicky, tak z pohledu pochopení příčin těchto poruch."
Tento přístup by mohl umožnit léčbu před nástupem příznaků, říká Schlaggar, a měl by pomoci lékařům rychleji a pečlivě sledovat výsledky klinických studií nových terapií.
"MRI skeny jsou drahé, takže to nemusí být to, co právě teď používáme pro všechny," říká Dosenbach.
"Ale mnoho dětí s těmito typy poruch již dostává pravidelné strukturální MRI a dalších pět minut ve skeneru to na nákladech příliš nepřidá."
Studie je publikována v tomto týdnu Věda.
Zdroj: Lékařská fakulta Washingtonské univerzity
