Stwierdzono, że wzorce połączeń mózgowych różnią się u wcześniaków i dzieci donoszonych

Nowe badanie przeprowadzone na 390 dzieciach przez King's College w Londynie wykazało wyraźne wzorce między wcześniakami i wcześniakami pod względem bieżącej aktywności i łączności w sieciach mózgowych.

To pierwsze badanie, wspierane przez Fundację Wellcome i Centrum Badań Biomedycznych Maudsley przy Narodowym Instytucie Badań nad Zdrowiem i Opieką (NIHR), analizuje, jak komunikacja między regionami mózgu zmienia się z chwili na chwilę w pierwszych kilku tygodniach życia.

Opublikowane w Komunikacja przyrodnicza, Zostań Odkryto również, że po 18 miesiącach te dynamiczne wzorce połączeń mózgowych u dzieci powiązano z miarami rozwojowymi dotyczącymi ruchu, języka, funkcji poznawczych i zachowań społecznych.

Współautorka dr Daphnis Batali, starszy wykładowca nauk neurorozwojowych w Instytucie Psychiatrii, Psychologii i Neuronauki (IoPPN) w King's College w Londynie, powiedziała: „Chociaż wiemy, jak bardzo łączność mózgowa wpływa na rozwój, niewiele wiemy”. o wzorcach dynamicznej łączności funkcjonalnej na wczesnym etapie życia i ich powiązaniu z dojrzewaniem naszych mózgów.”

„Analizując skany mózgów 390 dzieci, zaczęliśmy identyfikować różne przejściowe stany łączności, które mogą zapewnić wgląd w rozwój mózgu w tym wieku oraz z jakimi zachowaniami i funkcjami wiążą się te wzorce w miarę dorastania dziecka”.

Rośnie świadomość, że schorzenia takie jak ADHD, autyzm i schizofrenia mają swoje korzenie we wczesnym okresie życia i że rozwój tych schorzeń może być związany z łącznością mózgową u noworodków i jej wahaniami w czasie.

Naukowcy wykorzystali najnowocześniejszą technologię do oceny danych z funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) u 324 dzieci donoszonych i 66 wcześniaków (urodzonych przed 37 tygodniem ciąży). Ocenili, jak łączność zmieniała się z każdą chwilą, gdy dziecko przebywało w skanerze, aby zapewnić dynamiczny obraz. W poprzednich badaniach z udziałem dzieci zawsze stosowano miarę łączności uśrednioną w czasie spędzonym w skanerze.

Dr Lucas Fransa, pierwszy autor i profesor nadzwyczajny w dziedzinie informatyki i informatyki na Uniwersytecie Northumbria, powiedział: „Odkrycia te są wynikiem starannego dostosowania metodologii zaczerpniętych z dziedzin informatyki i fizyki, które zostały specjalnie zastosowane w celu ujawnienia nieodłącznych złożoności mózgu nowonarodzonego dziecka. Kiedy te metodologie zostaną połączone z zaawansowanymi technologiami w celu uzyskania bezprecedensowych danych, takich jak te znalezione w ramach projektu Human Connectome Development Project, mamy wyjątkową okazję do pogłębienia naszego zrozumienia w dużej mierze nieznanego świata dynamiki mózgu we wczesnych latach życia. „

W badaniu wykorzystano metody wykorzystujące wahania łączności mózgu: jedna metoda uwzględnia wzorce łączności w całym mózgu, a druga metoda uwzględnia wzorce połączeń w różnych obszarach mózgu.

W badaniu zidentyfikowano sześć różnych stanów mózgu: trzy dotyczyły całego mózgu, a trzy ograniczały się do obszarów mózgu (obszarów potylicznych, czuciowych i czołowych). Porównując wcześniaki i wcześniaki, naukowcy wykazali, że z porodem przedwczesnym wiążą się różne style komunikacji; Na przykład wcześniaki spędzają więcej czasu w stanach mózgu w obszarze czołowym i potylicznym niż niemowlęta urodzone o czasie. Wykazali także, że dynamika stanu mózgu po urodzeniu jest powiązana z różnymi wynikami rozwojowymi we wczesnym dzieciństwie.

Współautor, profesor Grain McAlonan, tymczasowy dyrektor NIHR Maudsley BRC i profesor neurologii w IoPPN w King's College London, powiedział: „To prawdziwy krok naprzód w wykorzystaniu technik obrazowania do badania, w jaki sposób aktywność mózgu stale zmienia się na początku życia i w jaki sposób zapewnia to platformę do wspierania kamieni milowych. ”Późniejszy rozwój w dzieciństwie”.

„Różnica między dziećmi urodzonymi w terminie a wcześniakami sugeruje, że czas spędzony w macicy lub poza nią wpływa na rozwój mózgu. Teraz musimy spróbować sprawdzić, czy te spostrzeżenia można wykorzystać do identyfikacji i pomocy osobom potrzebującym dodatkowego wsparcia.”

Dane uzyskano z projektu Human Connectome Development Project (DHCP), kierowanego przez King's College London i finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych. Dostarcza wysokiej rozdzielczości obrazy MRI mózgu nienarodzonych dzieci i noworodków naukowcom na całym świecie, aby wesprzeć wiele wiodących na świecie projektów badawczych w zakresie rozwoju mózgu oraz zaburzeń mózgu lub zdrowia psychicznego.

Profesor David Edwards, główny badacz w dHCP i kierownik działu obrazowania i zdrowia okołoporodowego w King's College w Londynie, powiedział: „To badanie pokazuje siłę dużego zestawu danych uzyskanych w ramach projektu Human Connectome Development Project, otwartego programu naukowego finansowanego przez Europejska Rada ds. Badań Naukowych Kierowana przez King's College London we współpracy z Imperial College London i Uniwersytetem Oksfordzkim.

„Dane są swobodnie dostępne dla badaczy chcących badać ewolucję ludzkiego mózgu”.