Рэджеш Кана, доктор философии, Университета Алабамы в Бирмингеме принес аналогичный подход к классификации и возможный диагноз, аутизма. Кана и коллеги первые, чтобы объединить три различных меры мозга – анатомию, возможность соединения между различными отделами головного мозга, и уровни нейрохимического – чтобы отличить людей с беспорядком спектра аутизма (ASD) от подобранных, как правило развивающихся пэров.
Этот многомодальный подход, изданный онлайн на этой неделе в журнале Cortex, отличен от многих предыдущих исследований, которые использовали единственную меру по нейроотображению. В то время как те исследования раскрыли широко распространенные функциональные и анатомические мозговые отклонения в ASD, результаты не были очень последовательны, возможно отразив сложную мозговую патологию в беспорядках спектра аутизма.В это время диагноз аутизма основан на поведении. Многомодальная основанная на нейроотображении классификация каны – шаг к возможному биомаркеру для аутизма и возможно диагностирования аутизма в раннем возрасте, возможно уже в 6 месяцах, когда мозг очень пластмассовый, и вмешательство могло бы быть более эффективным. «Но это – длинный, длинный путь прочь», сказали кана, адъюнкт-профессор в Отделе Психологии в Колледже UAB Искусств и Наук и объединенного ученого в Международном Научно-исследовательском центре UAB Civitan.
Это предварительное исследование должно быть утверждено с большим образцом, сказал Кана; но это «подчеркивает, что мозговые отклонения при аутизме не могут быть ограничены единственной областью. Скорее они распределены через различные области на многократных уровнях и слоях».Кана, соответствующий автор исследования, исследовала 19 высоко функционирующих взрослых с ASD и 18, как правило, развивающихся пэров, которые были подобраны для возраста и разведки.
Используя сканер с 3 Tesla в UAB Civitan Функциональная Лаборатория Нейроотображения, группа каны сделала структурную магнитно-резонансную томографию (MRI), чтобы измерить мозговую корковую толщину (данные об объеме), отображение тензора распространения, чтобы измерить возможность соединения волокон белого вещества мозга и протонную спектроскопию магнитного резонанса, чтобы измерить мозговые нейромедиаторы как N-acetylaspartate. Области белого вещества мозга похожи на электрические кабели, которые связывают различные области мозга.Та же самая машина МРТ делает все три измерения, используя различные параметры настройки для каждого. Данные об объеме занимают 10 минут, измерения возможности соединения take12 минуты и спектроскопия занимает 30 минут.
В то время как некоторые участники были удобны в ограниченном пространстве МРТ, другим было нужно обучение в не функционирующей МРТ симулятора перед любым тестированием.Группа каны нашла существенные различия в некоторых определенных измерениях, используя каждый из трех подходов нейроотображения. Они тогда объединились уверенный в этих основных отличиях в модель дерева решений – сродни отличительной блок-схеме диагноза, используемой клиницистами.
Эта модель дерева решений дала точность классификации 91,9 процентов для различения предметов ASD от средств управления.«Аутизм – такое разнородное расстройство, и каждый пациент дарит различные признаки и уровни серьезности», сказал Лорен Либеро, доктор философии, первый автор исследования. «Это делает его действительно бросающий вызов, чтобы попытаться найти одно объяснение в мозгу для очень сложных симптомов аутизма».
«Это исследование важно», сказал Либеро, который является теперь постдокторским ученым в Институте МЫШЛЕНИЯ Калифорнийского-университета-Davis (Медицинское Исследование Расстройств Нейроразвития), «потому что мы нашли, что различные комбинации изменений в мозгу могли привести к тем же самым или разным уровням серьезности признака. Это могло объяснить, почему предыдущие исследования нашли переменные результаты, когда дело доходит до которых области мозга затронуты при аутизме. Вероятно, нет одного однородного образца, затрагивающего всех с аутизмом».
«Мы также нашли, что объединение различных методов МРТ привело к лучшей классификации наших участников с аутизмом», сказал Либеро. «Большинство предыдущих исследований сосредоточилось на использовании одной техники за один раз, даже при том, что у нас есть доказательства, что есть изменения в мозгу при аутизме с точки зрения структуры, возможности соединения белого вещества и мозговых химических концентраций. То, когда мы смотрим на беспорядок, который является настолько сложными, многократными методами расследования, может быть более эффективным, чтобы отделить аутизм от других беспорядков или определить подгруппы в аутизме. Наше исследование нашло способ объединить меры мозговой структуры, распространения белого вещества и нейрохимической концентрации, чтобы классифицировать наших участников их диагнозом, а также их уровнем серьезности аутизма».
Это начало каной и коллегами, чтобы открыть невропатологию аутизма должно быть утверждено, используя больший образец предметов, чтобы улучшить generalizability этих предварительных результатов. Кана также хочет посмотреть на ниже функционирующие предметы ASD, младших детей ASD и большее число женщин – участников.Лусина Аддин, доктор философии, доцент в Отделе Психологии в Университете Майами, который не был частью исследовательской группы, сказала, «Комбинация многократных методов нейроотображения – ясная сила текущего исследования, и авторы должны рекомендоваться для обязательства трудной задачи попытки урегулировать результаты методов, разработанных, чтобы выявить различные аспекты мозговой структуры и функции.
Хотя результаты классификации обещают, применение к новым и большим наборам данных будет очень важно для тестирования, как хорошо классификатор, построенный здесь, имеет дело с новыми случаями. Кроме того, будет интересно видеть, могут ли данные, собранные от намного младших детей, быть классифицированы, используя этот метод, поскольку беспорядок, как правило, появляется за первые несколько лет жизни."
Определенные значительные результаты в Либеро и др. Бумага коры включает:• Увеличенная корковая толщина в участниках ASD, по сравнению со средствами управления, через покинутое поясное, покинутое Иранское агентство печати opercularis низшего лобного gyrus, оставила низшую временную кору и право precuneus;• Уменьшенная корковая толщина в праве cuneus и правильном PreCentral gyrus;• Уменьшенная возможность соединения белого вещества (как измерено уменьшенной фракционной анизотропией и увеличил радиальную диффузивность) для двух дискретных групп на щипцах, незначительных из корпуса callosum; и• Сокращение N-acetylaspartate в спинной передней части коры головного мозга.Всего три из этих существенных различий – радиальной диффузивности в правильных щипцах незначительная, корковая толщина в покинутом Иранском агентстве печати opercularis и фракционной анизотропии в левых незначительных щипцах – привели к лучшему дереву решений для различения участников ASD от средств управления.Кана и коллеги также построили дерево решений с пятью из значительных результатов, которые сортировали участников ASD серьезностью болезни.
Другие авторы статьи – Томас Дерэмус, аспирант в Отделе UAB Психологии; Адриенн Лахти, Доктор медицины, профессор Патрика Х. Линтона в Отделе UAB Психиатрии и директор по Разделению UAB Поведенческой Нейробиологии; и Гопикришна Дешпэйнд, доктор философии, доцент в Отделе Обернского университета Электротехники и Вычислительной техники.ASD – сложный беспорядок мозгового развития.
Пациенты ASD показывают триаду нарушений: социальное взаимодействие, которому ослабляют, с другими, словесной и невербальной коммуникацией, которой ослабляют, и ослабило игру и образные действия.