Paprastesnis būdas diagnozuoti kūdikių autizmą
Naujo tyrimo metu vertinamas neinvazinio elektroencefalogramos (EEG) tyrimo naudojimas kūdikio autizmo rizikai įvertinti. Tai gali sukelti paprastesnį būdą diagnozuoti kūdikių autizmą.
Tuomet bandymų metodika sujungia EEG rezultatus su mašininio mokymosi algoritmais, teigia mokslų daktaras Williamas Boslas, daktaras Charlesas A. Nelsonas ir jo kolegos.
Atliekant bandomąjį tyrimą Bostono vaikų ligoninėje, jų sistema 80 proc. Tikslumu atskyrė 9 mėnesių amžiaus kūdikius, kuriems, kaip žinoma, yra didelė autizmo rizika nuo to paties amžiaus kontrolinių grupių.
Nors šis darbas paskelbtas internetiniame atviros prieigos žurnale BMC medicina, reikia patvirtinimo ir tobulinimo, jame siūlomas saugus ir praktiškas būdas nustatyti kūdikius, kuriems yra didelė rizika susirgti autizmu, fiksuojant labai ankstyvus smegenų organizavimo ir funkcijos skirtumus.
Tai leistų tėvams pradėti elgesio intervencijas praėjus vieneriems ar dvejiems metams iki diagnozuojant autizmą atliekant tradicinius elgesio testus.
"Smegenų gaminama elektrinė veikla turi daug daugiau informacijos, nei mes supratome", - sakė Vaikų ligoninės informatikos programos neuroinformatikos tyrinėtojas Boslas. "Kompiuteriniai algoritmai gali išsirinkti modelius tose sklandžiose linijose, kurių nemato akis."
Boslas ir jo kolegos užfiksavo poilsio EEG signalus iš 79 6–24 mėnesių amžiaus kūdikių, dalyvavusių didesniame tyrime, kurio tikslas buvo rasti labai ankstyvus autizmo rizikos žymenis.
46 kūdikiai turėjo vyresnį brolį ir seserį, kuriems buvo patvirtinta autizmo spektro sutrikimo (ASS) diagnozė; kiti 33 neturėjo ASS šeimos anamnezės.
Kūdikiams stebint, kaip tyrinėtojo padėjėjas pučia burbulus, įrašai buvo daromi per plaukų tinklelio dangtelį ant galvos galvos, nusagstyto 64 elektrodais. Kai įmanoma, testai buvo kartojami 6, 9, 12, 18 ir 24 mėnesių amžiaus.
Tada Boslas paėmė EEG smegenų bangų rodmenis kiekvienam elektrodui ir apskaičiavo jų modifikuotą daugiaskalę entropiją (mMSE) - matą, pasiskolintą iš chaoso teorijos, kuris kiekybiškai įvertina signalo atsitiktinumo laipsnį, iš kurio galima spręsti apie bet kokio signalo generavimo ypatybes. .
Šiuo atveju smegenų elektrinio aktyvumo modeliai suteikia netiesioginės informacijos apie tai, kaip smegenys yra laidinės: neuronų tankis kiekvienoje smegenų dalyje, kaip organizuojami ryšiai tarp jų ir trumpų bei tolimų ryšių pusiausvyra.
Tyrėjai apžvelgė kiekvieno EEG kanalo entropiją, kurioje, kaip manoma, yra informacijos apie nervinių jungčių tankį smegenų srityje šalia to elektrodo.
"Daugelis neuromokslininkų mano, kad autizmas atspindi" atsijungimo sindromą ", kurio metu paskirstytos neuronų populiacijos nesugeba efektyviai bendrauti tarpusavyje", - sakė Nelsonas.
"Dabartinis straipsnis patvirtina šią hipotezę, teigdamas, kad kūdikių, kuriems yra didelė rizika susirgti autizmu, smegenys turi skirtingus nervų jungties modelius, nors vis dar reikia ištirti ryšį tarp entropijos ir nervinių pavėsinių tankio." (Neuroninės pavėsinės yra neuronų projekcijos, kurios formuoja sinapses ar ryšius su kitais neuronais.)
Vidutiniškai didžiausias skirtumas pastebėtas 9 mėnesių amžiaus. Mokslininkai pažymi, kad 9 mėnesių kūdikiams įvyksta svarbūs smegenų funkcijos pokyčiai, kurie yra labai svarbūs aukštesnio lygio socialinių ir bendravimo įgūdžių atsiradimui - įgūdžiai dažnai sutrinka ASS.
Dėl priežasčių, kurias dar reikia ištirti, buvo lyčių skirtumas: klasifikavimo tikslumas buvo didžiausias mergaitėms 6 mėn., O berniukams - 12 ir 18 mėn.
Tačiau apskritai skirtumas tarp didelės rizikos grupės ir kontrolinės grupės buvo mažesnis, kai kūdikiai buvo tiriami 12–24 mėn.
Autoriai spėja, kad didelės rizikos grupė gali turėti genetinį pažeidžiamumą autizmui, kurį gali įtakoti ir kartais sušvelninti aplinkos veiksniai.
Boslas tikisi laikui bėgant sekti didelės rizikos grupę ir palyginti EEG modelius tiems, kurie gauna faktinę ASS diagnozę ir atrodo, kad vystosi normaliai, ir tada palyginti abi grupes su kontrolinėmis.
"Turėdamas pakankamai duomenų, norėčiau sekti visą vaiko trajektoriją nuo 6 iki 24 mėnesių", - sakė Boslas. „Laikui bėgant tendencija gali būti svarbesnė už vertę bet kuriame amžiuje.“
Nors EEG tyrimas dėl autizmo rizikos gali pasirodyti nepraktiškas, jį įgyvendinti plačiu mastu, jis yra nebrangus, saugus, nereikia sedacijos (skirtingai nuo magnetinio rezonanso tomografijos ar MRT), atlikti reikia tik kelių minučių ir jį galima atlikti gydytojo kabinete.
Jau yra duomenų, rodančių šizofrenijos, sunkios depresijos ir PTSS EEG modelių skirtumus, sakė Boslas. Jis taip pat pradėjo rinkti duomenis apie vyresnius vaikus nuo 6 iki 17 metų ir galiausiai tikisi turėti pakankamai tiriamųjų, kad būtų galima palyginti skirtingų tipų ASS EEG modelius.
Šaltinis: Bostono vaikų ligoninė
