Jednodušší metoda diagnostiky autismu u kojenců
Rodící se výzkumná studie hodnotí použití neinvazivního testu elektroencefalogramu (EEG) k vyhodnocení rizika autismu dítěte. Může vést k jednodušší metodě diagnostiky autismu u kojenců.
Metodika testu poté kombinuje výsledky EEG s algoritmy strojového učení, podle výzkumníků William Bosl, Ph.D., Charles A. Nelson, Ph.D., a kolegů.
V pilotní studii v dětské nemocnici v Bostonu měl jejich systém přesnost 80 procent při rozlišování 9měsíčních kojenců, o nichž je známo, že mají vysoké riziko autismu, od kontrol stejného věku.
Ačkoli tato práce, publikoval v online deníku s otevřeným přístupem BMC MedicineVyžaduje ověření a zdokonalení, navrhuje bezpečný a praktický způsob identifikace kojenců s vysokým rizikem rozvoje autismu tím, že zachytí velmi rané rozdíly v organizaci a funkci mozku.
To by rodičům umožnilo zahájit behaviorální intervence jeden až dva roky před diagnostikováním autismu pomocí tradičního testování chování.
"Elektrická aktivita produkovaná mozkem má mnohem více informací, než jsme si uvědomili," řekl Bosl, výzkumník neuroinformatiky v Informatickém programu dětské nemocnice. "Počítačové algoritmy dokážou zachytit vzory v těch křivolakých čarách, které oko nevidí."
Bosl a kolegové zaznamenali klidové signály EEG od 79 dětí ve věku 6 až 24 měsíců, které se účastnily rozsáhlejší studie zaměřené na nalezení velmi raných rizikových markerů autismu.
46 kojenců mělo staršího sourozence s potvrzenou diagnózou poruchy autistického spektra (ASD); dalších 33 nemělo rodinnou anamnézu ASD.
Když děti sledovaly, jak výzkumný pracovník vyfukuje bubliny, záznamy byly pořízeny pomocí čepice podobné vlasové síťce na pokožce hlavy, poseté 64 elektrodami. Pokud to bylo možné, testy se opakovaly ve věku 6, 9, 12, 18 a 24 měsíců.
Bosl poté vzal měření EEG mozkových vln pro každou elektrodu a vypočítal jejich modifikovanou multiscale entropii (mMSE) - měřítko převzaté z teorie chaosu, které kvantifikuje míru náhodnosti signálu, z čehož lze odvodit charakteristiky čehokoli, co signál produkuje. .
V tomto případě poskytují vzory v elektrické aktivitě mozku nepřímé informace o tom, jak je mozek propojen: hustota neuronů v každé části mozku, jak jsou organizována spojení mezi nimi a rovnováha spojení na krátkou a dlouhou vzdálenost.
Vyšetřovatelé zkoumali entropii každého EEG kanálu, o kterém se předpokládá, že obsahuje informace o hustotě nervových spojení v oblasti mozku poblíž této elektrody.
"Mnoho neurologů věří, že autismus odráží" syndrom odpojení ", kterým distribuované populace neuronů nedokážou navzájem efektivně komunikovat," uvedl Nelson.
"Tento článek podporuje tuto hypotézu tím, že naznačuje, že mozky kojenců s vysokým rizikem rozvoje autismu vykazují různé vzorce neurální konektivity, ačkoli vztah mezi entropií a hustotou neurálních výběžků je třeba ještě prozkoumat." (Neurální trny jsou projekce neuronů, které tvoří synapse nebo spojení s jinými neurony.)
V průměru byl největší rozdíl zaznamenán ve věku 9 měsíců. Vědci poznamenávají, že v 9 měsících procházejí děti důležitými změnami v jejich mozkových funkcích, které jsou zásadní pro vznik sociálních a komunikačních dovedností na vyšší úrovni - dovednosti často narušené v ASD.
Z důvodů, které je ještě třeba prozkoumat, existoval rozdíl mezi pohlavími: Přesnost klasifikace byla nejvyšší u dívek po 6 měsících a zůstala vysoká u chlapců po 12 a 18 měsících.
Celkově však byl rozdíl mezi vysoce rizikovou skupinou a kontrolami menší, když byli kojenci testováni ve 12 až 24 měsících.
Autoři spekulují, že vysoce riziková skupina může mít genetickou zranitelnost vůči autismu, která může být ovlivněna a někdy zmírněna faktory prostředí.
Bosl doufá, že v průběhu času bude sledovat vysoce rizikovou skupinu a porovnat vzorce EEG u těch, kteří dostanou skutečnou diagnózu ASD a u nichž se zdá, že se vyvíjejí normálně - a poté porovnat obě skupiny s kontrolami.
"S dostatkem dat bych chtěl sledovat celou trajektorii každého dítěte od 6 do 24 měsíců," řekl Bosl. "Trend v čase může být důležitější než hodnota v konkrétním věku."
Ačkoli se testování EEG na riziko autismu může zdát nepraktické v širokém měřítku, je levné, bezpečné, nevyžaduje sedaci (na rozdíl od magnetické rezonance nebo MRI), jeho provedení trvá jen několik minut a lze jej provést v ordinaci lékaře.
Existují již údaje ukazující rozdíly ve vzorcích EEG pro schizofrenii, těžkou depresi a PTSD, uvedl Bosl. Začal také shromažďovat údaje od starších dětí ve věku od 6 do 17 let a nakonec doufá, že bude mít dostatek subjektů, aby mohli srovnávat vzorce EEG pro různé typy ASD.
Zdroj: Dětská nemocnice v Bostonu
