Обнаружение аутизма улучшено с помощью мультимодальной нейровизуализации

Раджеш Кана, доктор философии из Университета Алабамы в Бирмингеме, предложил аналогичный подход к классификации и возможной диагностике аутизма. Кана и его коллеги первыми объединили три различных показателя мозга — анатомию, взаимосвязь между различными областями мозга и уровни нейрохимии — чтобы отличить людей с расстройством аутистического спектра (РАС) от одинаковых, обычно развивающихся сверстников.

Этот мультимодальный подход, опубликованный в Интернете на этой неделе в журнале Cortex, отличается от многих предыдущих исследований, в которых использовался единственный метод нейровизуализации. Хотя эти исследования выявили широко распространенные функциональные и анатомические аномалии мозга при РАС, результаты не были в высшей степени согласованными, что, возможно, отражает сложную патологию головного мозга при расстройствах аутистического спектра.

В настоящее время диагноз аутизма основан на поведении. Классификация Кана на основе мультимодальной нейровизуализации — это шаг к возможному биомаркеру аутизма и, возможно, к диагностике аутизма в раннем возрасте, возможно, уже в 6 месяцев, когда мозг очень пластичен и вмешательство может быть более эффективным. «Но это далеко-далеко», — сказала Кана, доцент кафедры психологии Колледжа искусств и наук UAB и младший научный сотрудник Международного исследовательского центра UAB Civitan.По словам Кана, это предварительное исследование необходимо подтвердить на более крупной выборке; но он «подчеркивает, что аномалии мозга при аутизме не могут быть ограничены одной областью. Скорее, они распределены по разным областям на нескольких уровнях и слоях».

Кана, автор-корреспондент исследования, обследовал 19 высокофункциональных взрослых с РАС и 18 типично развивающихся сверстников, соответствующих по возрасту и интеллекту. Используя сканер 3 Тесла в лаборатории функциональной нейровизуализации UAB Civitan, группа Кана выполнила структурную магнитно-резонансную томографию (МРТ) для измерения толщины коры головного мозга (объемные данные), тензорную диффузионную визуализацию для измерения связности волокон белого вещества мозга, и протонная магнитно-резонансная спектроскопия для измерения нейромедиаторов головного мозга, таких как N-ацетиласпартат.

Области белого вещества мозга похожи на электрические кабели, соединяющие разные области мозга.Один и тот же аппарат МРТ выполняет все три измерения, используя разные настройки для каждого.

Данные объема занимают 10 минут, измерения связи — 12 минут, а спектроскопия — 30 минут. В то время как некоторые участники чувствовали себя комфортно в ограниченном пространстве МРТ, другие нуждались в обучении на нефункционирующем симуляторе МРТ перед любым тестированием.Группа Кана обнаружила значительные различия в некоторых конкретных измерениях с использованием каждого из трех подходов нейровизуализации. Затем они объединили некоторые из этих ключевых различий в модель дерева решений, аналогичную блок-схеме дифференциальной диагностики, используемой клиницистами.

Эта модель дерева решений дала точность классификации 91,9% для отличия субъектов с РАС от контрольной группы.«Аутизм — такое разнородное заболевание, и у каждого пациента наблюдаются разные симптомы и уровни тяжести», — сказала Лорен Либеро, доктор философии, первый автор исследования. «Это делает действительно трудным поиск одного объяснения в мозге очень сложных симптомов аутизма».«Это исследование важно, — сказал Либеро, который в настоящее время является докторантом в Институте MIND Калифорнийского университета в Дэвисе (Медицинское исследование нарушений нервного развития), — потому что мы обнаружили, что различные комбинации изменений в мозге могут привести к одинаковые или разные уровни тяжести симптомов.

Это может объяснить, почему предыдущие исследования показали разные результаты, когда дело доходит до того, какие области мозга поражены при аутизме. Вероятно, не существует единой закономерности, влияющей на всех с аутизмом ».«Мы также обнаружили, что сочетание различных методов МРТ привело к лучшей классификации наших участников с аутизмом», — сказал Либеро. «Большинство предыдущих исследований было сосредоточено на использовании одной техники за раз, даже несмотря на то, что у нас есть доказательства того, что в мозге при аутизме есть изменения в структуре, связности белого вещества и концентрации химических веществ в мозге. Когда мы смотрим на расстройство это настолько сложно, что несколько методов исследования могут быть более эффективными для отделения аутизма от других расстройств или для выявления подгрупп внутри аутизма.

Наше исследование нашло способ объединить измерения структуры мозга, диффузии белого вещества и нейрохимической концентрации для классификации наших участников по диагнозу, а также по степени тяжести аутизма ».Это начало Кана и его коллег по раскрытию невропатологии аутизма должно быть подтверждено на более широкой выборке субъектов, чтобы улучшить обобщаемость этих предварительных результатов. Кана также хочет посмотреть на испытуемых с расстройствами аутистического спектра, младших детей с РАС и большее количество женщин-участниц.Люсина Уддин, доктор философии, доцент кафедры психологии Университета Майами, не входившая в исследовательскую группу, сказала: «Комбинация нескольких модальностей нейровизуализации является очевидной сильной стороной настоящего исследования, и Авторы заслуживают похвалы за выполнение сложной задачи по согласованию результатов методов, разработанных для выявления различных аспектов структуры и функций мозга.

Хотя результаты классификации обнадеживают, применение к новым и более крупным наборам данных будет иметь решающее значение для проверки того, насколько хорошо построенный здесь классификатор справляется с новыми случаями. Кроме того, будет интересно посмотреть, можно ли с помощью этого метода классифицировать данные, собранные у детей гораздо младшего возраста, поскольку заболевание обычно возникает в первые несколько лет жизни ».Конкретные важные результаты в Libero et al. Бумага Cortex включает:• Увеличение толщины коркового слоя у участников ASD по сравнению с контрольной группой в левой поясной извилине, левой оперковой части нижней лобной извилины, левой нижней височной коры и правом предклинье;• Уменьшение толщины коркового слоя в правом клинке и правой прецентральной извилине;• Уменьшение связности белого вещества (измеряемое по уменьшенной фракционной анизотропии и увеличенному радиальному коэффициенту диффузии) для двух дискретных кластеров на малых щипцах мозолистого тела; а также• Снижение уровня N-ацетиласпартата в дорсальной части коры передней поясной извилины.

Всего три из этих значительных различий — радиальная диффузия в малых правых щипцах, толщина коры в левой оперулярной части и фракционная анизотропия в малых левых пинцетах — дали лучшее дерево решений для различения участников ASD от контрольной группы.Кана и его коллеги также построили дерево решений с пятью важными выводами, которые отсортировали участников РАС по степени тяжести заболевания.

Другими авторами статьи являются Томас Дерамус, аспирант кафедры психологии UAB; Адриенн Лахти, доктор медицины, профессор Патрика Х. Линтона в отделении психиатрии UAB и директор отделения поведенческой нейробиологии UAB; и Гопикришна Дешпанде, доктор философии, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники Обернского университета.РАС — сложное нарушение развития мозга.

У пациентов с РАС наблюдается триада нарушений: нарушение социального взаимодействия с другими людьми, нарушение вербальной и невербальной коммуникации, а также нарушение игры и творческой активности.

6 комментариев к “Обнаружение аутизма улучшено с помощью мультимодальной нейровизуализации”

  1. Осип Севастьянович

    Я посмотрел речи местных чинуш в какой-то области, вроде Франковский, это совок галимый.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *