Imbasan Otak Boleh Mengesan Gangguan Psikologi Kanak-kanak

Doktor digalakkan untuk melihat data imbasan otak dengan cara yang baru. Menurut kajian di Washington University School of Medicine di St. Louis, doktor seharusnya dapat menganalisis perkembangan otak kanak-kanak dan juga mengesan kemungkinan gangguan psikologi atau perkembangan selepas imbasan lima minit yang biasa.

"Pediatrik kerap merancang tempat pesakit mereka dari segi ketinggian, berat badan dan langkah-langkah lain, dan kemudian memadankannya dengan lekuk standard yang mengesan laluan perkembangan khas," kata pengarang kanan Bradley Schlaggar, MD, PhD, pakar neurologi pediatrik Washington University dan A. Ernest dan Jane G. Stein Profesor Neurologi Bersekutu.

"Apabila pesakit menyimpang terlalu jauh dari julat standard atau berubah secara tiba-tiba dari satu jalan perkembangan ke jalan yang lain, doktor tahu ada keperluan untuk mula bertanya mengapa."

Schlaggar dan rakan-rakannya mencadangkan cara baru untuk melihat data pengimbasan otak yang bergerak di luar pengamatan otak hanya dari sudut pandangan struktur. Ini akan sangat membantu dalam pemantauan dan rawatan pesakit dengan gangguan psikiatri dan perkembangan.

Menurut Schlaggar, dia telah mengirim anak-anak dengan keadaan psikiatri yang jelas dan mendalam untuk imbasan MRI dan menerima hasil yang ditandai "tidak ada kelainan yang dicatat."

"Itu biasanya melihat data dari sudut struktur - apa yang berbeza tentang bentuk pelbagai kawasan otak," tambahnya. "Tetapi MRI juga menawarkan cara untuk menganalisis bagaimana bahagian otak yang berbeza berfungsi bersama secara fungsional."

Dengan membandingkan data fungsional dengan model standard bagaimana fungsi otak atau penyakit biasanya berkembang, kata Schlaggar, pelbagai gambaran klinikal baru tersedia.

Schlaggar dan rakan-rakannya menggunakan pendekatan untuk mengimbas otak yang disebut 'hubungan keadaan fungsional.' Semasa pesakit berada di dalam mesin pengimbas, para saintis menganalisis peningkatan dan penurunan aliran darah ke pelbagai kawasan otak dan kemudian menentukan apakah dan bagaimana kawasan-kawasan ini bekerja bersama di rangkaian otak.

Dalam kajian yang diterbitkan tahun lalu, para saintis Universiti Washington menunjukkan bagaimana rangkaian otak ini berubah ketika otak matang. Ringkasnya, mereka mendapati bahawa keseluruhan sistem otak bertukar dari rangkaian yang rapat di otak anak menjadi rangkaian yang dapat menghubungkan kawasan yang jauh — organisasi khas pada otak orang dewasa.

Untuk kajian baru, penulis utama Nico Dosenbach, MD, PhD, seorang neurologi pediatrik yang tinggal di Hospital Kanak-kanak St. Louis, mengambil perbezaan ini dan lain-lain yang menandakan peralihan dari otak kanak-kanak ke otak orang dewasa dan menyesuaikannya untuk digunakan dalam teknik analisis matematik dipanggil mesin vektor sokongan.

"Ini adalah cara yang telah dikembangkan oleh ahli matematik untuk meramalkan sesuatu dengan kekhususan dan kepekaan yang tinggi apabila anda mempunyai sejumlah besar data dan bukannya satu ukuran yang sangat baik," jelas Dosenbach.

"Salah satu pengukuran ini tidak banyak memberi tahu anda, tetapi jika anda mengumpulkannya dan menggunakan matematik yang tepat untuk menyaring dan menyusunnya kembali, anda dapat memperoleh hasil ramalan yang baik."

Dosenbach menggunakan data dari imbasan MRI lima minit dari 238 subjek normal antara usia 7 dan 30 tahun.Mesin vektor sokongan menganalisis kira-kira 13,000 sambungan otak berfungsi dan memilih 200 yang terbaik untuk membuat satu indeks kematangan setiap subjek. Maklumat ini membolehkan para penyelidik meramalkan sama ada subjeknya adalah kanak-kanak atau orang dewasa dan kemudian membentuk garis lengkung yang mengesan jalan perkembangan otak berfungsi normal.

Rancangannya adalah bahawa pesakit dengan kelainan otak akan kelihatan tidak selari dengan keluk perkembangan normal ini.

"Keindahan pendekatan ini adalah memungkinkan anda bertanya apa yang berbeza dengan cara kanak-kanak dengan autisme, misalnya, keluar dari kurva perkembangan normal berbanding cara kanak-kanak dengan gangguan defisit perhatian berada di luar kurva itu," kata Schlaggar.

Dia mencadangkan agar imbasan otak berfungsi dilakukan pada kanak-kanak yang berisiko tetapi belum menderita gangguan perkembangan.

"Apabila sebahagian kecil dari mereka kemudian mengalami gangguan itu, anda boleh kembali dan membuat analisis seperti ini yang akan membantu meramalkan ciri-ciri anak berikutnya yang berisiko paling tinggi untuk mengalami gangguan itu," katanya.

"Itu sangat kuat secara klinikal dan dari perspektif memahami sebab-sebab gangguan ini."

Pendekatan ini dapat memungkinkan rawatan sebelum timbulnya gejala, kata Schlaggar, dan harus membantu doktor dengan lebih cepat dan teliti mengesan hasil ujian klinikal terapi baru.

"Imbasan MRI mahal, jadi ini mungkin bukan yang kita gunakan untuk semua orang sekarang," kata Dosenbach. "Tetapi banyak kanak-kanak dengan jenis gangguan ini sudah menerima imbasan MRI struktur biasa, dan lima minit lagi dalam pengimbas tidak akan menambah banyak kos."

Kajian ini diketengahkan minggu ini di Sains.

Universiti Washington di St. Louis