PsychologyNow Team

H εγκεφαλική απεικόνιση μπορεί να προβλέψει τον αυτισμό στα μωρά

H εγκεφαλική απεικόνιση μπορεί να προβλέψει τον αυτισμό στα μωρά

PsychologyNow Team
ένα μωρό με μπλε ρούχα σε ένα κρεββάτι

Εγκεφαλικές μελέτες σε βρέφη ηλικίας 6 μηνών, δείχνουν ότι μπορούν να προβλέψουν με ακρίβεια ποια παιδιά θα διαγνωσθούν με αυτισμό στην ηλικία των 2 ετών.


Τα μοτίβα της εγκεφαλικής δραστηριότητας σε βρέφη ηλικίας 6 μηνών, προβλέπουν με ακρίβεια ποια από αυτά θα διαγνωσθούν με αυτισμό σε ηλικία 2 ετών. Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι οι εγκεφαλικές απεικονίσεις θα μπορέσουν σύντομα να βοηθήσουν τους γιατρούς να εντοπίζουν τον αυτισμό σε βρέφη.

Η μελέτη είναι μικρή και τα ευρήματά της πρέπει να επαναληφθούν πριν μπορέσουν να χρησιμοποιηθούν κλινικά. Όμως οι ερευνητές, ήταν σχεδόν όλοι σύμφωνοι, υποστηρίζοντας την μελέτη για την έγκαιρη διάγνωση του αυτισμού.

«Πρόκειται για μία τρομερή ανακάλυψη του τομέα μας», υποστηρίζουν οι ερευνητές.

Τα χαρακτηριστικά του αυτισμού, όπως τα διαπροσωπικά προβλήματα ή οι επαναλαμβανόμενες συμπεριφορές, εμφανίζονται συνήθως γύρω στην ηλικία των 2 ετών και τα περισσότερα παιδιά διαγιγνώσκονται κοντά στην ηλικία των 4 ετών. Αν οι γιατροί γνωρίζουν ποια παιδιά έχουν περισσότερες πιθανότητες να εμφανίσουν αυτισμό, θα μπορούσαν να ξεκινήσουν θεραπεία συμπεριφοράς σε μικρότερη ηλικία, όταν οι εγκέφαλοί τους είναι ακόμη πιο εύπλαστοι.

«Πιστεύω ότι οι περισσότεροι γονείς θα το έβρισκαν πραγματικά χρήσιμο και θα ήθελαν να το ξέρουν αυτό για τα παιδιά τους», λέει ο Joseph Piven, Thomas E. Castelloe διακεκριμένος Καθηγητής Ψυχιατρικής στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας στο Chapel Hill, από τους επικεφαλείς ερευνητές του έργου.

Οι ερευνητές εξέτασαν τις εγκεφαλικές απεικονίσεις μωρών που είχαν μεγαλύτερα αδέλφια που είχαν διαγνωσθεί με αυτισμό. Τα μωρά αυτά είναι γνωστό ότι διατρέχουν περίπου 20πλάσιο κίνδυνο εμφάνισης αυτισμού σε σύγκριση με τον γενικό πληθυσμό. Οι εγκεφαλικές σαρώσεις προβλέπουν τον αυτισμό με 97% ακρίβεια, σύμφωνα με τους ερευνητές.

 σγα

Τα παιδιά που διαγιγνώσθηκαν με αυτισμό, έδειξαν αυξημένη συνδεσιμότητα μεταξύ ορισμένων εγκεφαλικών περιοχών (μπλε χρώμα) και μειωμένη μεταξύ άλλων (κόκκινο χρώμα). Credit: Emerson R.W. et al. Science Translational Mededicine

Ο τύπος της εγκεφαλικής απεικόνισης που χρησιμοποίησαν οι ερευνητές, κοστίζει αρκετές χιλιάδες δολάρια, αλλά μέθοδοι που είναι λιγότερο επεμβατικές και περισσότερο προσιτές, όπως η ηλεκτροεγκεφαλογραφία ή η υπέρυθρη φασματοσκοπία, θα μπορούν κάποια στιγμή να χρησιμοποιούνται από τις κλινικές.

«Αυτή είναι μια πραγματικά σημαντική πρόοδος», υποστηρίζουν οι ερευνητές. «Παρ’ όλο που η μέθοδος αυτή μπορεί να μην εξελιχθεί σε ένα κλινικό πρότυπο, ανοίγει το δρόμο για μια πιο έγκαιρη και αντικειμενική διάγνωση».

Η αναγνώριση του μοτίβου:

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν fMRI για να εξετάσουν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου σε 59 μωρά καθώς κοιμόντουσαν, των οποίων τα αδέλφια είχαν διαγνωστεί με αυτισμό. Τα παιδιά αυτά αποτελούν μέρος της μελέτης για την εγκεφαλική απεικόνιση βρεφών (Infant Brain Imaging Study IBIS), η οποία παρακολουθεί την ανάπτυξη περισσότερων από 300 βρεφών.

«Ο αυτισμός ορίζεται ως ένα φάσμα συμπεριφορών, αλλά στην πραγματικότητα τα βρέφη δεν έχουν αυτές τις συμπεριφορές», ισχυρίζονται οι ερευνητές. «Αυτό που προσπαθήσαμε να ανακαλύψουμε είναι τα θεμέλια του εγκεφάλου που δημιουργούν αυτές τις συμπεριφορές στο μέλλον».

Οι ερευνητές μέτρησαν το βαθμό της ταυτόχρονης δραστηριότητας, ανάμεσα σε 26.335 ζεύγη περιοχών του εγκεφάλου. Οι περιοχές που δραστηριοποιούνται μαζί, θεωρείται ότι συνδέονται στενά. Οι επιστήμονες εξέτασαν τις κινήσεις των κεφαλιών των μωρών και άλλες πιθανές πηγές σφάλματος.

Όταν τα παιδιά έφτασαν σε ηλικία 2 ετών, οι γονείς συμπλήρωσαν ερωτηματολόγια σχετικά με τις επαναλαμβανόμενες συμπεριφορές τους. Οι ερευνητές αξιολόγησαν τις γλωσσικές ικανότητες των παιδιών, τις κινητικές τους δεξιότητες και τις κοινωνικές και επικοινωνιακές συμπεριφορές τους. Τα 11 από τα 59 παιδιά διαγνώσθηκαν με αυτισμό.

σγγαωα

Στη συνέχεια, η ομάδα εισήγαγε τις μετρήσεις της εγκεφαλικής δραστηριότητας και τα αποτελέσματα των τεστ συμπεριφοράς σε έναν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης. Χρησιμοποιώντας τα δεδομένα των 58 από τα 59 βρέφη, ο αλγόριθμος διέκρινε τις συνδέσεις του εγκεφάλου που διαφέρουν μεταξύ των παιδιών με και χωρίς αυτισμό και κατέγραψε τα αποτελέσματα των τεστ συμπεριφοράς.

Ο αλγόριθμος στη συνέχεια χρησιμοποίησε τα δεδομένα της εγκεφαλικής δραστηριότητας από το 59ο βρέφος για να προβλέψει αν υπάρχει πιθανότητα αργότερα να διαγνωστεί με αυτισμό. Οι ερευνητές επανέλαβαν αυτή τη διαδικασία 58 ακόμα φορές για να προβλέψουν τη διάγνωση κάθε μωρού. Ο υπολογιστής επεσήμανε σωστά ότι 9 από τα 11 παιδιά είχαν διαγνωσθεί με αυτισμό και δεν έκανε λάθος στην αναγνώριση των παιδιών που δεν έχουν εμφανίσει αυτή την πάθηση.

«Το γεγονός ότι η προσέγγιση της μηχανικής μάθησης παρουσιάζει τόσο μεγάλη ακρίβεια και ευαισθησία και είναι ωφέλιμη και σε ατομικό επίπεδο,  είναι πραγματικά εντυπωσιακό», λέει ο Charles Nelson, Καθηγητής Παιδιατρικής και Νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.

Μία υποσχόμενη πρόβλεψη:

Τα ευρήματα οδηγούν σε ουσιαστικές ενδείξεις, ότι οι εγκεφαλικές αλλοιώσεις σηματοδοτούν τον αυτισμό πολύ πριν από την εμφάνιση των χαρακτηριστικών γνωρισμάτων της κατάστασης. Πριν λίγους μήνες, οι ίδιοι ερευνητές προέβλεψαν τις διαγνώσεις μωρών που τα αδέλφια τους είχαν διαγνωσθεί με αυτισμό,  χρησιμοποιώντας εικόνες της εγκεφαλικής τους δομής που είχαν συλλεχθεί σε πολλαπλά χρονικά σημεία κατά τη διάρκεια της παιδικής τους ηλικίας.

Η νέα μέθοδος απαιτεί μόνο μία σάρωση από κάθε παιδί.

Τα δεδομένα από τις εγκεφαλικές απεικονίσεις, μπορούν επίσης να αποδειχθούν χρήσιμα για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας, λένε οι ερευνητές. Η μελέτη δεν αποκαλύπτει ποιες περιοχές του εγκεφάλου ή ποιες συνδέσεις μεταβάλλονται στην περίπτωση του αυτισμού ή την υποκείμενη βιολογία.

«Το επόμενο βήμα είναι να ανακαλύψουμε, αν αυτό μας λέει κάτι για το τι σημαίνουν αυτές οι [αλλοιωμένες] συνδέσεις όσον αφορά την πρόωρη ανάπτυξη του εγκεφάλου», ισχυρίζονται οι ερευνητές.

Είναι επίσης σημαντικό να δούμε αν οι τομογραφίες του εγκεφάλου μπορούν να προβλέψουν δυσκολίες σε ορισμένες δεξιότητες. «Η πρόβλεψη του αυτισμού ως μία μόνο κατηγορία δεν είναι απαραίτητα χρήσιμη», λένε οι ερευνητές. «Αυτό που χρειάζεται να γίνει, είναι να προβλεφθεί ποια παιδιά θα αντιμετωπίσουν περισσότερες δυσκολίες ή τα είδη των δυσκολιών που ενδέχεται να χρειαστούν πρώιμη παρέμβαση».

Οι ερευνητές προσαρμόζουν τώρα τον αλγόριθμό τους για να συνδέσουν τα πρότυπα της εγκεφαλικής δραστηριότητας με συγκεκριμένες δεξιότητες. Διερευνούν επίσης πώς τα μοτίβα που ανακάλυψαν σχετίζονται με ανατομικές αλλαγές στους εγκεφάλους των μωρών.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science Translational Medicine.


Πηγή: scientificamerican.comcom

Απόδοση – Επιμέλεια: Psychologynow.gr

Κάντε like στην σελίδα μας στο Facebook 
Ακολουθήστε μας στο Twitter 

Εγγραφείτε για να λαμβάνετε το newsletter μας!

Βρείτε μας στα...