Preprostejša metoda za diagnosticiranje avtizma pri dojenčkih
Nova raziskovalna študija ocenjuje uporabo testa neinvazivnega elektroencefalograma (EEG) za oceno tveganja avtizma dojenčka. Posledica je lahko enostavnejša metoda za diagnosticiranje avtizma pri dojenčkih.
Po mnenju raziskovalcev dr. William Bosl, dr. Charles A. Nelson in sodelavci testna metodologija nato združuje rezultate EEG z algoritmi strojnega učenja.
V pilotni študiji v Otroški bolnišnici v Bostonu je njihov sistem z 80-odstotno natančnostjo razlikoval 9-mesečne dojenčke, za katere je znano, da imajo visoko tveganje za avtizem, od kontrolnikov iste starosti.
Čeprav je to delo objavljeno v spletni reviji z odprtim dostopom BMC Medicinezahteva potrditev in izboljšanje, predlaga varen, praktičen način prepoznavanja dojenčkov z velikim tveganjem za razvoj avtizma z zajemanjem zelo zgodnjih razlik v organizaciji in delovanju možganov.
To bi staršem omogočilo, da začnejo vedenjske posege eno do dve leti, preden lahko avtizem diagnosticirajo s tradicionalnimi vedenjskimi testi.
"Električna aktivnost, ki jo proizvajajo možgani, ima veliko več informacij, kot smo se zavedli," je povedal Bosl, raziskovalec nevroinformatike iz informacijskega programa za otroško bolnišnico. "Računalniški algoritmi lahko izberejo vzorce v tistih črtastih črtah, ki jih oko ne vidi."
Bosl in sodelavci so zabeležili signale EEG v mirovanju od 79 dojenčkov, starih od 6 do 24 mesecev, ki so sodelovali v večji študiji, katere cilj je bil najti zelo zgodnje označevalce tveganja za avtizem.
Šestinštirideset dojenčkov je imelo starejšega brata in sestro s potrjeno diagnozo motnje avtizmskega spektra (ASD); ostalih 33 ni imelo družinske anamneze ASD.
Ko so dojenčki opazovali raziskovalca, ki je pihal mehurčke, so na lasišču posneli posnetek, podoben mrežasti mrežici, posut s 64 elektrodami. Kadar je bilo mogoče, so teste ponavljali pri starosti 6, 9, 12, 18 in 24 mesecev.
Bosl je nato odvzel odčitke možganskih valov EEG za vsako elektrodo in izračunal njihovo modificirano multiskalno entropijo (mMSE) - ukrep, izposojen iz teorije kaosa, ki kvantificira stopnjo naključnosti v signalu, iz katere je mogoče razbrati značilnosti vsega, kar proizvaja signal .
V tem primeru vzorci v možganski električni aktivnosti dajejo posredne informacije o tem, kako so možgani ožičeni: gostota nevronov v vsakem delu možganov, kako so organizirane povezave med njimi ter ravnovesje povezav na kratke in dolge razdalje.
Preiskovalci so preučili entropijo vsakega EEG kanala, ki naj bi vseboval informacije o gostoti nevronskih povezav v možganski regiji blizu te elektrode.
"Mnogi nevroznanstveniki verjamejo, da avtizem odraža" sindrom odklopa ", s katerim porazdeljene populacije nevronov ne uspejo učinkovito komunicirati med seboj," je dejal Nelson.
"Trenutni članek podpira to hipotezo s tem, da nakazuje, da imajo možgani dojenčkov z velikim tveganjem za razvoj avtizma različne vzorce nevronske povezanosti, čeprav je treba še raziskati razmerje med entropijo in gostoto nevronskih ograd." (Nevronski arbori so projekcije nevronov, ki tvorijo sinapse ali povezave z drugimi nevroni.)
V povprečju so največjo razliko opazili pri starosti 9 mesecev. Raziskovalci ugotavljajo, da se pri dojenčkih po 9 mesecih zgodijo pomembne spremembe v možganskih funkcijah, ki so ključne za pojav socialnih in komunikacijskih veščin na višji ravni - veščin, ki so pogosto oslabljene pri ASD.
Zaradi razlogov, ki jih je še treba raziskati, je prišlo do razlike med spoloma: natančnost razvrščanja je bila največja pri deklicah pri 6 mesecih, pri dečkih pa pri visokih 12 in 18 mesecih.
Na splošno pa je bila razlika med skupino z visokim tveganjem in kontrolami manjša, ko so dojenčke testirali pri 12 do 24 mesecih.
Avtorji domnevajo, da ima skupina z visokim tveganjem genetsko ranljivost za avtizem, na katero lahko vplivajo in jo včasih ublažijo okoljski dejavniki.
Bosl upa, da bo sčasoma sledil skupini z visokim tveganjem in primerjal vzorce EEG pri tistih, ki dobijo dejansko diagnozo ASD in se zdi, da se normalno razvijajo, nato pa obe skupini primerjal s kontrolniki.
"Z dovolj podatkov bi rad sledil celotni poti vsakega otroka od 6 do 24 mesecev," je dejal Bosl. "Trend sčasoma je morda pomembnejši od vrednosti v kateri koli določeni starosti."
Čeprav se testiranje EEG na tveganje za avtizem zdi nepraktično izvajati v širokem obsegu, je poceni, varno, ne zahteva sedacije (za razliko od slikanja z magnetno resonanco ali magnetno resonanco), za izvedbo traja le nekaj minut in se lahko opravi v zdravniški ordinaciji.
Obstajajo že podatki, ki kažejo razlike v vzorcih EEG za shizofrenijo, hudo depresijo in PTSP, je dejal Bosl. Začel je tudi zbirati podatke starejših otrok, starih od 6 do 17 let, in sčasoma upa, da bo imel dovolj oseb, da bodo lahko primerjali vzorce EEG za različne vrste ASD.
Vir: Otroška bolnišnica Boston
