Graf růstu mozku může detekovat problémy s pozorností

Když vezmeme naše malé děti k lékaři na kontrolu dobrého dítěte, důležitou součástí návštěvy je vykreslení a sledování vývoje dítěte na normalizovaném grafu výšky / hmotnosti. Toto srovnání nám umožňuje zjistit, zda se naše dítě vyvíjí správně.

Vědci z University of Michigan Medical School navrhují podobnou metodu k určení, zda je mozek dítěte na správné cestě ke schopnostem zdravé pozornosti. Věří, že je možné vytvořit graf růstu mozkových sítí, který by dokázal identifikovat časné příznaky problémů s pozorností a potenciálně poruchy pozornosti s hyperaktivitou.

K otestování své teorie vytvořili vědci experimentální graf růstu mapující vývoj mozkových sítí u více než 500 dětí a dospívajících. Zjistili, že sítě jsou nedostatečně rozvinuté u těch, kteří mají potíže s pozorností.

Ačkoli je koncept v raných fázích, budoucí vývoj této techniky by mohl znamenat větší šance pro děti, aby dříve dostaly pevnou diagnózu ADHD. Mohlo by to také pomoci sledovat, zda jejich léčba ADHD zlepšuje jejich fungování pozornosti, což jim může pomoci ve škole i v životě.

Výzkum publikovaný vJAMA psychiatrie, ukazuje potenciál „biomarkerů“ zobrazování mozku pro problémy s pozorností. Tato myšlenka se však mohla rozšířit i na další psychologické podmínky.

Tradiční grafy růstu ukazují výšku a váhu dítěte jako body na křivkách, které jsou založeny na datech od stovek tisíc dalších dětí, a naznačují normální, téměř normální a problematický vývoj.

„Grafy růstu umožňují rodině a jejímu lékaři rychle odhalit problematický vývoj a v případě potřeby vhodně zasáhnout,“ uvedla vedoucí týmu a psychiatrka Chandra Sripada, Ph.D.

"V budoucnu chceme poskytnout lékařům stejný druh vedení ohledně vývoje mozku, jaký můžeme, pokud jde o věci, jako je výška a váha."

Výzkumníci zahájili koncept mapování růstu poté, co si všimli mezery ve stavu vědy.

Vedoucí autor Daniel Kessler řekl: „Věděli jsme, že schopnost udržet pozornost po delší dobu se dramaticky zvyšuje během dětství a dospívání. Věděli jsme také, že ve stejném časovém období dochází v pozornosti k velkým změnám v mozkových sítích. “

Pohledy vedly k myšlence mapování růstu jako způsobu, jak otestovat, zda tyto dva vzorce spolu souvisejí: Byly by děti s nedostatečně rozvinutými mozkovými sítěmi také více obtížné s pozorností?

K otestování teorie použili vědci a kolega Michael Angstadt, M.A.S.

Vědci vytvořili růstové grafy, které odrážely konfiguraci takzvaných sítí vnitřního připojení, důležitých jednotek funkční organizace mozku. Způsob, jakým tyto sítě interagují, může mít klíč ke zdravé pozornosti.

Například ten, který se nazývá síť ve výchozím režimu, se zdá být zapojen do snění a myšlenek zaměřených na vnitřní pohled, zatímco jiná skupina sítí je zapojena do kognitivně náročných úkolů.

Jak z dětí rostou dospělí, tyto dva systémy se stávají více definovanými a oddělenými a fungují v tandemu jako písty: když je jeden zapnutý, druhý se vypne, vysvětlují vědci.

Ale u dětí a osob s obtížemi pozornosti „písty“ často selhávají: Síť ve výchozím režimu se zapne a přeruší ostatní sítě, čímž přeruší pozornost.

Základní data použitá v grafu růstu pozornosti byla zachycena pomocí standardního testu k měření fungování pozornosti. Test vyzval děti, aby reagovaly na posloupnost písmen a čísel na obrazovce počítače.

Vědci z Michiganu poté porovnali vývoj mozku pozorovaný na skenech s fungováním pozornosti. Ukázalo se, že ve skutečnosti mohou předvídat, jak dobře by dítě obstálo v testu pozornosti na základě jeho umístění na (nebo mimo) graf růstu mozkové sítě.

Nejvzdálenější z křivky vývoje mozkové sítě byly děti s příznaky ADHD a děti s nejnižším výkonem v jejich věku v testech pozornosti.

"Tyto grafy růstu mozkové sítě ukazují skutečný slib," řekl Sripada. "Ale nejsou ani zdaleka připraveni na klinické použití."

Výzkum používal pokročilé zobrazování MRI, ale Sripada a jeho kolegové doufají, že vyvinou způsoby, jak sledovat zralost sítě pomocí levnějších technik, jako je elektroencefalografie nebo EEG.

Další fáze výzkumu již probíhá, aby se zjistilo, zda bude metoda mapování růstu užitečná ve studii kognitivního vývoje adolescentního mozku (zkráceně ABCD), která bude zahrnovat několik tisíc dospívajících po několik let.

„Studie ABCD má nevídanou velikost a poskytuje skutečnou šanci vyvinout definitivní grafy růstu mozkových sítí,“ vysvětlil Sripada.

"Máme příležitost pochopit, jak vývoj mozkové sítě souvisí s různými výsledky, včetně poznání, emocí, osobnosti a chování."

Zdroj: University of Michigan