Kaedah Lebih Mudah untuk Mendiagnosis Autisme pada Bayi
Kajian penyelidikan baru-baru ini menilai penggunaan ujian electroencephalogram (EEG) non-invasif untuk menilai risiko autisme bayi. Ini boleh menghasilkan kaedah yang lebih mudah untuk mendiagnosis autisme pada bayi.
Metodologi ujian kemudian menggabungkan hasil EEG dengan algoritma pembelajaran mesin, menurut penyelidik William Bosl, Ph.D., Charles A. Nelson, Ph.D., dan rakan sekerja.
Dalam kajian rintis di Children's Hospital Boston, sistem mereka mempunyai ketepatan 80 peratus dalam membezakan antara bayi berusia 9 bulan yang diketahui berisiko tinggi untuk mengalami autisme daripada kawalan pada usia yang sama.
Walaupun ini berfungsi, diterbitkan dalam jurnal akses terbuka dalam talian Perubatan BMC, memerlukan pengesahan dan penyempurnaan, ini menunjukkan cara praktikal yang selamat untuk mengenal pasti bayi yang berisiko tinggi untuk menghidap autisme dengan menangkap perbezaan awal organisasi dan fungsi otak.
Ini akan membolehkan ibu bapa memulakan intervensi tingkah laku satu hingga dua tahun sebelum autisme dapat didiagnosis melalui ujian tingkah laku tradisional.
"Kegiatan elektrik yang dihasilkan oleh otak mempunyai lebih banyak maklumat daripada yang kita sedar," kata Bosl, seorang penyelidik neuroinformatik dalam Program Informatika Hospital Kanak-kanak. "Algoritma komputer dapat memilih corak pada garis-garis lekuk yang tidak dapat dilihat oleh mata."
Bosl dan rakannya merekodkan isyarat EEG yang berehat dari 79 bayi berusia 6 hingga 24 bulan yang mengambil bahagian dalam kajian yang lebih besar yang bertujuan untuk mencari penanda risiko autisme yang sangat awal.
Empat puluh enam bayi mempunyai saudara yang lebih tua dengan diagnosis yang disahkan mengenai gangguan spektrum autisme (ASD); 33 yang lain tidak mempunyai sejarah keluarga ASD.
Ketika bayi menyaksikan pembantu penyelidik meniup gelembung, rakaman dibuat melalui topi seperti jaring rambut di kulit kepala mereka, dihiasi dengan 64 elektrod. Sekiranya mungkin, ujian diulang pada usia 6, 9, 12, 18 dan 24 bulan.
Bosl kemudian mengambil bacaan gelombang otak EEG untuk setiap elektrod dan mengira entropi multiskala yang diubah suai (mMSE) - ukuran yang dipinjam dari teori kekacauan yang mengukur tahap keacakan dalam isyarat, dari mana ciri apa sahaja yang menghasilkan isyarat dapat disimpulkan. .
Dalam kes ini, corak dalam aktiviti elektrik otak memberikan maklumat tidak langsung mengenai bagaimana otak disambungkan: ketumpatan neuron di setiap bahagian otak, bagaimana hubungan antara mereka diatur, dan keseimbangan hubungan jarak pendek dan jarak jauh.
Para penyelidik melihat entropi setiap saluran EEG, yang dipercayai mengandungi maklumat mengenai ketumpatan sambungan saraf di kawasan otak berhampiran elektrod itu.
"Banyak pakar sains saraf percaya bahawa autisme mencerminkan 'sindrom pemutusan,' di mana populasi neuron yang tersebar gagal berkomunikasi dengan berkesan antara satu sama lain," kata Nelson.
"Makalah terkini menyokong hipotesis ini dengan menunjukkan bahawa otak bayi yang berisiko tinggi untuk mengembangkan autisme menunjukkan corak penyambungan saraf yang berbeza, walaupun hubungan antara entropi dan ketumpatan arbor saraf masih perlu diterokai." (Saraf saraf adalah unjuran neuron yang membentuk sinaps atau hubungan dengan neuron lain.)
Rata-rata, perbezaan terbesar dapat dilihat pada usia 9 bulan. Para penyelidik menyatakan bahawa pada usia 9 bulan, bayi mengalami perubahan penting dalam fungsi otak mereka yang sangat penting untuk kemunculan kemahiran sosial dan komunikasi tahap tinggi - kemahiran yang sering terganggu dalam ASD.
Atas sebab-sebab yang masih perlu diterokai, terdapat perbezaan jantina: Ketepatan klasifikasi paling tinggi untuk kanak-kanak perempuan pada usia 6 bulan dan tetap tinggi untuk kanak-kanak lelaki pada 12 dan 18 bulan.
Namun, secara keseluruhan, perbezaan antara kumpulan berisiko tinggi dan kawalan lebih kecil ketika bayi diuji pada 12 hingga 24 bulan.
Penulis berspekulasi bahawa kumpulan berisiko tinggi mungkin mempunyai kerentanan genetik terhadap autisme yang dapat dipengaruhi dan kadang-kadang dikurangkan oleh faktor persekitaran.
Bosl berharap dapat mengikuti kumpulan berisiko tinggi dari masa ke masa dan membandingkan corak EEG pada mereka yang menerima diagnosis ASD sebenar dan yang nampaknya berkembang secara normal - dan kemudian membandingkan kedua-dua kumpulan dengan kawalan.
"Dengan data yang mencukupi, saya ingin mengikuti keseluruhan lintasan setiap anak dari 6 hingga 24 bulan," kata Bosl. "Trend dari masa ke masa mungkin lebih penting daripada nilai pada usia tertentu."
Walaupun pengujian EEG untuk risiko autisme nampaknya tidak praktikal untuk dilaksanakan dalam skala yang luas, ia adalah murah, selamat, tidak memerlukan ubat pelali (tidak seperti pencitraan resonans magnetik, atau MRI), hanya memerlukan beberapa minit untuk dilakukan dan dapat dilakukan di pejabat doktor.
Sudah ada data yang menunjukkan perbezaan corak EEG untuk skizofrenia, kemurungan utama dan PTSD, kata Bosl. Dia juga telah mula mengumpulkan data dari kanak-kanak yang lebih tua berumur 6 hingga 17 tahun, dan akhirnya berharap dapat mempunyai subjek yang cukup untuk dapat membandingkan corak EEG untuk pelbagai jenis ASD.
Sumber: Hospital Kanak-kanak Boston
