Quanto è maturo il cervello di tuo figlio?
I ricercatori della Washington University School of Medicine ritengono che il loro studio dimostri i dati di imaging cerebrale che possono offrire un aiuto esteso nel tracciare lo sviluppo aberrante del cervello.
"I pediatri tracciano regolarmente dove si trovano i loro pazienti in termini di altezza, peso e altre misure, e poi li abbinano a curve standardizzate che tracciano i percorsi di sviluppo tipici", afferma l'autore senior Bradley Schlaggar, MD, PhD.
"Quando il paziente devia troppo fortemente dagli intervalli standardizzati o passa improvvisamente da un percorso evolutivo all'altro, il medico sa che è necessario iniziare a chiedersi il motivo."
Schlaggar e i suoi colleghi affermano che un nuovo modo di guardare i dati di scansione del cervello potrebbe essere in grado di fornire una guida simile per il monitoraggio e il trattamento di pazienti con disturbi psichiatrici e dello sviluppo.
Schlaggar afferma di aver inviato bambini con condizioni psichiatriche evidenti e profonde per le scansioni MRI e ha ricevuto risultati contrassegnati come "nessuna anomalia notata".
"Di solito si tratta di guardare i dati da un punto di vista strutturale, cosa c'è di diverso nelle forme delle varie regioni del cervello", dice.
"Ma la risonanza magnetica offre anche modi per analizzare come le diverse parti del cervello lavorano insieme funzionalmente".
Confronta i dati funzionali con modelli standardizzati di come si sviluppa normalmente la funzione o la malattia del cervello, afferma Schlaggar, e diventa disponibile una serie di nuove intuizioni cliniche.
Schlaggar ei suoi colleghi utilizzano un approccio alla scansione del cervello chiamato connettività funzionale dello stato di riposo. Correlando gli aumenti e le diminuzioni del flusso sanguigno alle varie regioni del cervello mentre i soggetti riposano nello scanner, gli scienziati determinano quale di queste regioni lavora insieme nelle reti cerebrali.
In uno studio pubblicato nel 2009, gli scienziati della Washington University hanno dimostrato che con la maturazione del cervello, le reti cerebrali cambiano.
L'organizzazione generale passa da reti che coinvolgono regioni fisicamente vicine l'una all'altra, che è il motivo dominante nel cervello di un bambino, a reti che collegano regioni distanti, il principale principale organizzativo nel cervello degli adulti.
Per il nuovo studio, l'autore principale Nico Dosenbach, MD, PhD, un residente di neurologia pediatrica presso il St.Louis Children's Hospital, ha preso questa e altre distinzioni che segnano il passaggio dal cervello del bambino al cervello adulto e le ha adattate per l'uso in una tecnica di analisi matematica chiamata macchina vettoriale di supporto.
La tecnica è impiegata in molti contesti scientifici ed economici e su Internet.
"È un modo che i matematici hanno sviluppato per prevedere qualcosa con elevata specificità e sensibilità quando si dispone di enormi quantità di dati invece di una misurazione davvero valida", spiega Dosenbach.
"Ognuna di queste misurazioni non ti dice molto, ma se le metti insieme e usi la matematica giusta per vagliarle e ristrutturarle, puoi ottenere buoni risultati predittivi."
I ricercatori hanno tracciato i risultati di 238 analisi della maturità cerebrale, con l'età sull'asse orizzontale e la maturità sull'asse verticale.
Dosenbach ha utilizzato i dati di scansioni MRI di cinque minuti di 238 soggetti normali di età compresa tra 7 e 30 anni. I ricercatori sospettano che i pazienti con disturbi cerebrali appariranno fuori allineamento con questa normale curva di sviluppo.
"La bellezza di questo approccio è che ti consente di chiederti cosa c'è di diverso nel modo in cui i bambini con autismo, ad esempio, sono fuori dalla normale curva di sviluppo rispetto al modo in cui i bambini con disturbo da deficit di attenzione sono fuori da quella curva", dice Schlaggar.
Schlaggar suggerisce che le scansioni cerebrali funzionali potrebbero essere condotte su un gruppo di bambini a rischio ma non ancora affetti da un disturbo dello sviluppo.
"Quando una frazione di loro in seguito sviluppa quel disturbo, puoi tornare indietro e costruire un'analisi come questa che aiuterà a prevedere le caratteristiche del prossimo bambino a più alto rischio di sviluppare il disturbo", dice. "Questo è molto potente sia clinicamente che dal punto di vista della comprensione delle cause di questi disturbi."
Questo approccio potrebbe consentire il trattamento prima della comparsa dei sintomi, afferma Schlaggar, e dovrebbe aiutare i medici a monitorare più rapidamente e da vicino i risultati degli studi clinici di nuove terapie.
"Le scansioni MRI sono costose, quindi questo potrebbe non essere quello che usiamo per tutti in questo momento", dice Dosenbach.
"Ma molti bambini con questi tipi di disturbi ricevono già scansioni MRI strutturali regolari e altri cinque minuti nello scanner non aggiungeranno molto al costo".
Lo studio è pubblicato in questa settimana Scienza.
Fonte: Washington University School of Medicine
