脳スキャンは小児期の精神障害を追跡するかもしれない

医師は脳スキャンデータを新しい方法で確認することをお勧めします。セントルイスのワシントン大学医学部の研究によると、医師は子供の脳の発達を分析し、通常の5分間のスキャン後に起こりうる心理的または発達障害を追跡できるはずです。

「小児科医は定期的に患者の身長、体重、その他の測定値をプロットし、これらを典型的な発達経路を追跡する標準化された曲線に一致させます」とワシントン大学の小児神経科医である筆頭著者のブラッドリーシュラグガー医学博士は述べています。 A.アーネストとジェーンG.スタイン神経学准教授。

「患者が標準化された範囲から大きく逸脱している場合、またはある発達経路から別の発達経路に突然向きを変えるとき、医師はその理由を尋ね始める必要があることを知っています。」

シュラガーと彼の同僚は、構造的な観点からのみ脳を観察することを超えて移動する脳スキャンデータを見る新しい方法を提案します。これは、精神疾患や発達障害のある患者の監視と治療に特に役立ちます。

シュラガーによれば、彼はMRIスキャンのために明白で深遠な精神状態の子供たちを送り、「異常は認められなかった」とマークされた結果を受け取りました。

「これは通常、データを構造的な観点から見ています。さまざまな脳領域の形状の違いは何ですか」と彼は付け加えます。 「しかし、MRIは脳のさまざまな部分がどのように機能的に連携するかを分析する方法も提供します。」

Schlaggar氏によると、機能データを脳機能または疾患の典型的な発症の標準化されたモデルと比較することにより、さまざまな新しい臨床的洞察が得られるようになります。

シュラガーと彼の同僚は、「静止状態の機能的接続性」と呼ばれる脳スキャンへのアプローチを使用しています。患者がスキャナーで休んでいるときに、科学者はさまざまな脳領域への血流の増減を分析し、これらの領域が一緒に機能するかどうか、およびどのように機能するかを決定します脳ネットワーク。

昨年発行された研究では、ワシントン大学の科学者は、脳が成熟するにつれてこれらの脳ネットワークがどのように変化するかを示しました。要約すると、全体的な脳システムが、子供の脳の緊密に結びついたネットワークから、離れた領域を接続できるネットワーク（大人の脳の典型的な組織）に変換することがわかりました。

新しい研究では、筆頭著者であるセントルイス小児病院の小児神経科の医師であるニコドセンバッハ医学博士が、これと他の特徴を取り入れ、子供から成人の脳への移行を特徴づけ、数学分析の手法で使用できるようにしました。サポートベクターマシンと呼ばれます。

「これは、1つの本当に優れた測定値ではなく大量のデータがある場合に、高い特異性と感度で何かを予測するために数学者が開発した方法です」とDosenbach氏は説明します。

「これらの測定値はどれもあまり意味がありませんが、それらを組み合わせて適切な計算を使用して、それらをふるいにかけて再構成すると、優れた予測結果を得ることができます。」

Dosenbachは、7〜30歳の238人の正常な被験者の5分間のMRIスキャンのデータを使用しました。サポートベクターマシンは、約13,000の機能的な脳の接続を分析し、最適な200を選択して、各被験者の成熟度の単一のインデックスを作成しました。この情報により、研究者は被験者が子供であるか大人であるかを予測し、正常な脳機能の発達の経路を追跡する曲線を描くことができました。

脳の異常のある患者は、この正常な発達曲線と同期していないように見えるという計画です。

「このアプローチの優れた点は、たとえば自閉症の子供が通常の発達曲線から外れる方法と、注意欠陥障害の子供がその曲線から外れる方法との違いを尋ねることができることです」とSchlaggar氏は述べています。

彼は、機能的脳スキャンは危険にさらされているがまだ発達障害に苦しんでいない子供たちに対して行われるべきであることを示唆しています。

「彼らの一部が後にその障害を発症したとき、戻って障害を発症するリスクが最も高い次の子供の特徴を予測するのに役立つこのような分析を構築することができます」と彼は言います。

「これは、臨床的にも、これらの障害の原因を理解する観点からも非常に強力です。」

このアプローチは症状の発症前の治療を可能にする可能性があり、新しい治療法の臨床試験の結果を医師がより迅速かつ綿密に追跡するのに役立つはずであるとSchlaggarは言います。

「MRIスキャンは費用がかかるので、これは今のところ私たち全員が使用しているものではない可能性があります」とDosenbach氏は述べています。 「しかし、これらのタイプの障害を持つ多くの子供はすでに定期的な構造MRIスキャンを受けており、スキャナーでさらに5分はコストにそれほど多くを追加しません。」

研究は今週特集されます 理科.

セントルイスのワシントン大学