В этой статье, опубликованной в журнале Science Translational Medicine, описывается второй тип биомаркеров мозга, который исследователи и потенциально клиницисты могут использовать как часть диагностического инструментария, чтобы помочь идентифицировать детей как можно раньше, еще до появления симптомов аутизма."В документе Nature основное внимание уделяется измерению анатомии в двух временных точках (шесть и 12 месяцев), но в этой новой статье основное внимание уделяется тому, как области мозга синхронизируются друг с другом в один момент времени (шесть месяцев), чтобы предсказать в еще более молодом возрасте, какие дети в детстве разовьёт аутизм ". сказал старший автор Джозеф Пивен, доктор медицины, заслуженный профессор психиатрии Томаса Э. Кастелло в Медицинской школе UNC и директор Каролинского института пороков развития. «Чем больше мы узнаем о мозге до появления симптомов, тем лучше мы будем готовы помочь детям и их семьям».
Соавтор Джон Р. Прутт-младший, доктор медицинских наук, доцент кафедры психиатрии Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе, сказал: «Нет никаких поведенческих особенностей, которые помогли бы нам идентифицировать аутизм до появления симптомов, которые появляются на втором году жизни. Но раннее вмешательство улучшает результаты, поэтому, если в будущем мы сможем использовать МРТ для выявления детей из группы сверхвысокого риска до того, как у них появятся симптомы, мы могли бы начать лечение раньше ».Во время исследования спящих младенцев помещали в аппарат МРТ и сканировали в течение примерно 15 минут, чтобы увидеть нервную активность в 230 различных областях мозга. Исследователи проанализировали, как различные области мозга были синхронизированы друг с другом.
Эта синхронность отражает скоординированную активность областей мозга, которая имеет решающее значение для познания, памяти и поведения и может наблюдаться во время сна.Затем исследователи сосредоточились на связях областей мозга, связанных с основными особенностями аутизма: языковыми навыками, повторяющимся поведением и социальным поведением.
Например, исследователи определили, какие участки мозга — синхронизированные в шесть месяцев — были связаны с поведением в двухлетнем возрасте. Это помогло соисследователям Пивена создать классификатор машинного обучения — компьютерную программу — для сортировки различий в синхронизации между этими ключевыми областями мозга. После того, как компьютер изучил эти разные шаблоны, исследователи применили классификатор машинного обучения к отдельной группе младенцев.В эту часть исследования вошли 59 младенцев, зарегистрированных в четырех учреждениях, включая Каролинский институт нарушений развития (CIDD) в UNC-Chapel Hill, Вашингтонский университет в Сент-Луисе, Детскую больницу Филадельфии и Вашингтонский университет в Сиэтле.
У каждого ребенка был старший брат или сестра с аутизмом, а это означает, что у каждого ребенка был один шанс из пяти заболеть аутизмом, в отличие от одного из 68, что является приблизительным риском для населения в целом. У одиннадцати из 59 детей развился аутизм.Классификатор машинного обучения смог разделить результаты на две основные группы: данные МРТ детей, у которых развился аутизм, и данные МРТ детей, у которых этого не произошло.
Используя только эту информацию, компьютерная программа правильно предсказала 81 процент младенцев, которые позже будут соответствовать критериям аутизма в возрасте двух лет.Роберт Эмерсон, доктор философии, бывший научный сотрудник UNC и первый автор исследования, сказал: «Когда классификатор определил, что у ребенка аутизм, он всегда был прав.
Но он упустил двоих детей. У них развился аутизм, но компьютерная программа не предсказывала это правильно, согласно данным, полученным нами в шестимесячном возрасте ».Эмерсон добавил: «Никто раньше не проводил такого рода исследование у шестимесячных детей, поэтому его необходимо повторить. Мы надеемся вскоре провести более крупное исследование с другими участниками».
Это четвертое исследование визуализации аутизма, которое исследователи UNC провели или совместно возглавляли в этом году. Наряду с газетой Nature исследователи и сотрудники UNC опубликовали в марте в журнале Biological Psychiatry исследование, в котором связывают повышенное содержание спинномозговой жидкости в окружающей среде с диагнозом аутизм.
В феврале они опубликовали статью в Cerebral Cortex о функциональных связях мозговой сети, участвующих в дефиците социального поведения у детей с аутизмом.«Я думаю, что самая захватывающая работа еще впереди, когда вместо того, чтобы использовать одну часть информации для этих прогнозов, мы используем всю информацию вместе», — сказал Эмерсон. «Я думаю, что будущее за биологической диагностикой аутизма в младенчестве».
