نقشه برداری مدارهای مغزی در نوزادان ممکن است به تشخیص زودهنگام اوتیسم کمک کند

نقشه‌ی جدید مغز نوزادان، جزئیاتی ساختاری را ارائه می‌کند که مرجع جدیدی است برای محققانی که تحول مغز بهنجار و اختلالات نورولوژی را مطالعه می‌کنند. محققان با استفاده از اسکن‌های ۲۰ دقیقه‌ای وغیرتهاجمی تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) سازمان یافتگی معماری پیچیده و دقیق مغز را که به هنگام تغییر شکل مغز در سه ماهه‌ی سوم بارداری پدیدار می‌شود، نمایان کردند.

دکترهائو هوانگ محقق بخش رادیولوژی بیمارستان کودکان فیلادلفیا بیان کرد:«ما از جدیدترین روش‌ها استفاده کردیم تا ساختارهای میکروسکوپی مغزی را در طول دوره‌ی بحرانی رشد مشاهده کنیم. علاوه بر مشخص کردن ویژگی‌های تحول نرمال مغز، این اندازه گیری‌ها قابلیت شناسایی نشانگرهای زیستی اختلالات طیف اوتیسم در سنی که امکان تشخیص زود هنگام و احتمالا مداخله‌ی زودهنگام را فراهم می‌کند، پیشنهاد می‌کنند.»

این مطالعه ۷۶ نوزاد زودرس و طبیعی -۴۷ نوزاد مذکر و ۲۹ نوزاد مونث- از زمان ۳۱ تا ۴۲ هفته پس از قاعدگی را بررسی کرد. گروه محققان از تصویربرداری پیشرفته ام ار آی انتشاری (diffusion MRIs) استفاده کردند تا الگوهای پخش آب را اندازه گیری کنند، و دو اندازه گیری را ایجاد کردند. یکی از آن‌ها ناهمسانگردی کوچک نام دارد که سازمان یافتگی ساختارهای میکروسکوپی را اندازه گیری می‌کند؛ و مدل پیچیده‌تر اندازه گیری میانگین کشیدگی (MK) نام دارد که پیچیدگی ساختارهای میکروسکوپی را اندازه گیری می‌کند. گروه هوانگ یکی از اولین گروه‌هایی است که از MK برای اندازه گیری ساختارهای میکروسکوپی قشر مغز، استفاده کرد.

در مقایسه با مطالعات قبلی ساختارهای میکروسکوپی قشر مغز که براساس مطالعه نمونه‌های بافت پس از مرگ صورت می‌گرفتند و داده‌هایشان محدود و موضعی بود، داده‌های MRI انتشاری تمام قشر مغز را اندازه گیری می‌کند. علاوه بر این هوانگ بیان کرد مطالعه تعدادی از نوزادان در زمان‌های متفاوت بارداری اطلاعاتی را درباره‌ی تحول مغز در طی دوره‌ی زمانی بحرانی، فراهم می‌کند.

با استفاده از یک استخر ساده‌ی آب، MRI انتشاری حرکت تصادفی مولکول‌های آب را تشخیص می‌دهد، اما پخش آب در مغز به علت حضور نورون‌ها، دندریت‌ها و دیگر ساختارهایی که در تصادفی بودن حرکت مولکول‌های آب اختلال ایجاد می‌کنند، تغییر می‌کند؛ و سرنخ‌هایی از ساختارهای آناتومیکی فراهم می‌کند.

سه ماهه‌ی سوم بارداری دوره‌ای پویا در تحول مغز است. قشر مغز خود را هرس می‌کند، به طور معمول خود را از نورون‌ها و سیناپس‌های اضافی پاکسازی می‌کند. اگرچه، در صورتی که این فرایند به طور کارامدی انجام نشود، ممکن است ارتباطات اضافی باقی بمانند –شرایطی که از مشخصه‌های اختلالات طیف اوتیسم (ASDs) است. گروه تحقیقاتی هوانگ با تشخیص این ارتباطات غیرمعمول می‌توانند نشانگر زیستی تصویربرداری ASD در نوزادان را ارائه دهند.

هوانگ همچنین بیان کرد معماری شبکه‌های مغزی تنها با اندازه گیری‌های تصویربرداری تفسیر می‌شوند، و باید تحقیقات بیشتری برای بررسی اینکه آیا این رویکرد می‌تواند به طور قابل اطمینانی احتمال ابتلا به ASD را پیش بینی کند، انجام شود. گروه تحقیقاتی هوانگ مطالعات پیگیرانه‌ای را طرح ریزی می‌کنند تا متوجه شوند آیا یافته‌ها در نوزادان داشتن نشانه‌های ASD در کودکان تا سن دوسالگی را پیش بینی می‌کند؟ این گروه تحقیقاتی همچنین گردآوری یک اطلس چهار بعدی از مغز نوزادان، با تصویربرداری از سه بعد فضایی به همراه تغییرات در طول زمان را طرح ریزی می‌کند. هدف نهایی آن‌ها تولید یک نمودار مغزی است –یک خط معیار استاندارد که اندازه گیری‌های تحول معمول مغز را فراهم می‌کند، و با نمودار متخصصین اطفال که اندازه گیری‌های استاندارد قد و وزن کودکان را ترکیب می‌کند، قابل مقایسه است.

منبع: Science daily

مترجم: مبینا ترابی، مسئول اخبار شاخه دانشجویی نقشه برداری مغز