Normale Gehirnwachstumskurven für Kinder entwickelten Gehirnerkrankungen, Infektionen und Verletzungen im Kindesalter

Normale Gehirnwachstumskurven für Kinder entwickelten Gehirnerkrankungen, Infektionen und Verletzungen im Kindesalter

In den Vereinigten Staaten beginnt praktisch jeder pädiatrische Arztbesuch mit 3 Dimensionen: Gewicht, Höhe und Kopfbereich. Im Vergleich zu gewöhnlichen Wachstumsgraphen von Kindern im ganzen Land, die in den 1970er Jahren entwickelt wurden, können die Zahlen eines Kindes das regelmäßige Wachstum bestätigen oder einen Analysestandard bieten, um Abweichungen von der Kontur zu analysieren. Das Gehirn, das für das Wachstum des Kindes von entscheidender Bedeutung ist, ist jedoch nur in diesen Dimensionen gemeint.

Der Kopfbereich kann ein Problem mit dem Kopfwachstum aufweisen, das noch genauer untersucht werden könnte, um festzustellen, ob ein Problem mit der Gehirndimension oder der hinzugefügten Flüssigkeit vorliegt. Aber könnten Wissenschaftler derzeit, im Zeitalter nichtinvasiver Gehirnscans wie der Magnetvibrationsbildgebung (MRT), stabilisierte Wachstumskonturdiagramme für das Gehirn erstellen?

Das war die Besorgnis, auf die Steven Schiff, Brush Chair Professor of Engineering an der Penn State, und seine institutsübergreifende Studiengruppe reagieren wollten. Sie veröffentlichten ihre Ergebnisse heute (9. Juli) im Zeitschrift für Neurochirurgie, Pädiatrie.

„Die Hirngrößenforschung hat auch eine sehr unglückliche Geschichte, da sie oft verwendet wurde, um wissenschaftlich zu beweisen, dass ein Geschlecht oder eine Rasse oder Kultur von Menschen besser ist als eine andere“, sagte Schiff, zusätzlich ein Lehrer für wissenschaftliche Designforschung und Techniker am College für Ingenieurwissenschaften und Neurochirurgie am College of Medicine „In diesem Artikel diskutieren wir die Forschung, die etwa 150 Jahre zurückliegt, und schauen uns dann an, was uns die Daten einer zeitgenössischen Kohorte wirklich sagen.“

Die Wissenschaftler untersuchten 1,067 Gehirnscans von 505 gesunden und ausgeglichenen Kindern im Alter von 13 Tagen bis 18 Jahren aus dem pädiatrischen MRIRepository der National Institutes of Health (NIH), um ein anschauliches Beispiel für die Bevölkerung nach Geschlecht, Rasse, sozioökonomischer Lage und geografischem Ort zu gewährleisten , die MRT-Scans wurden über mehrere Jahre hinweg in medizinischen Einrichtungen und klinischen Einrichtungen in Kalifornien, Massachusetts, Missouri, Ohio, Pennsylvania und Texas sequentiell gemacht. Um bestimmte angepasste Ergebnisse zu erzielen, wurde jemand als Kontrolle entwickelt und auf jeder Website überprüft.

„Die Untersuchung von Gehirngröße und -wachstum hat eine lange und umstrittene Geschichte – selbst im Zeitalter der MRT umfassen Studien, die normale Wachstumsmuster des Gehirnvolumens definieren, oft kleine Stichproben, begrenzte Algorithmentechnologie, unvollständige Abdeckung des pädiatrischen Altersbereichs und andere Probleme. ” behauptete die erste Autorin Mallory R. Peterson, eine Penn State-Schülerin, die sowohl einen Doktortitel in designwissenschaftlicher Forschung und Techniker am College of Engineering als auch eine klinische Stufe am College of Medicine anstrebt. Sie hat ihren Bachelor in biomedizinischem Design von der Penn State erhalten im Jahr 2016. „Auch diese Studien haben sich nicht eingehend mit der Beziehung zwischen Gehirnwachstum und Liquor beschäftigt. In diesem Papier lösen wir beide Probleme.“

Die erste überraschende Suche nach, laut Schiff und Peterson, war der Unterschied in der Gehirngröße zwischen Männern und Frauen. Auch nach der Änderung der Körpergröße zeigten Männer eine größere Gesamthirnmenge – doch die Gehirnstrukturen variierten in der Dimension zwischen den Geschlechtern nicht. kognitive Fähigkeiten auch nicht.

„Es ist klar, dass geschlechtsspezifische Unterschiede nicht für Intelligenz verantwortlich sind – das wissen wir seit langem, und dies deutet nicht auf etwas anderes hin“, behauptete Schiff. „Wichtig ist hier, dass es einen Unterschied gibt, wie die Gehirne von männlichen und weiblichen Kindern wachsen. Wenn Sie ein Kind diagnostizieren oder behandeln, müssen wir wissen, wann das Gehirn eines Kindes nicht normal wächst.“

Die zweite Suche war nur eine auffallende Ähnlichkeit im Gegensatz zu Unterschieden.

„Unabhängig vom Geschlecht oder der Größe des Kindes stellten wir unerwartet fest, dass das Verhältnis zwischen der Größe des Gehirns des Kindes und dem Volumen der Flüssigkeit im Kopf – der Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit – universell ist“, behauptete Schiff. „Diese Flüssigkeit schwimmt und schützt das Gehirn und erfüllt eine Vielzahl von Funktionen, während sie durch das Gehirn fließt. Obwohl wir dieses enge normale Verhältnis zuvor nicht erkannt haben, versuchen wir genau dieses Verhältnis von Flüssigkeit zu Gehirn zu regulieren, wenn wir Kinder wegen überschüssiger Flüssigkeit bei Hydrozephalus behandeln.“

Die Wissenschaftler bereiten sich darauf vor, den Anteil und seine voraussichtlichen Merkmale zusammen mit versteckten Geräten bei Kindern und während des gesamten Lebens zu untersuchen.

„Die scheinbar universelle Natur des altersabhängigen Verhältnisses von Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit, unabhängig von Geschlecht oder Körpergröße, legt nahe, dass die Rolle dieses Verhältnisses neue Möglichkeiten bietet, Zustände zu charakterisieren, die das kindliche Gehirn betreffen“, behauptete Peterson.

Die Wissenschaftler arbeiteten außerdem eine historische Debatte in Bezug auf das Schläfenlappen aus, so Schiff. Nach 2 Jahren war die linke Seite dieses Gehirngerüsts – wo Sprachmerkmale normalerweise lokal sind – während der gesamten Kindheit deutlich größer als die entsprechende Seite Ein Ausschnitt der Schläfen Wattle, Hippocampus genannt, das eine Quelle von Epilepsie sein kann, war rechts größer als links, da es sich während der Kindheit ausbreitete.

„Diese normalen Wachstumskurven für diese kritischen Strukturen, die oft an Epilepsie beteiligt sind, werden uns helfen zu bestimmen, wann diese Strukturen beschädigt und kleiner als normal für das Alter sind“, sagte Schiff.

Diese Technik für ein normales Gehirnwachstum während der gesamten Kindheit könnte Wissenschaftlern helfen, zu verstehen, dass ein zu großer Mengenverlust während der späteren Lebensspanne normal ist, so Schiff.

„Das Gehirnvolumen erreicht in der Pubertät seinen Höhepunkt“, behauptete Schiff. „Sie nimmt dann mit zunehmendem Alter ab und bei Menschen mit bestimmten Arten von Demenz nimmt sie schneller ab. Wenn wir sowohl das Gehirnwachstum als auch das Verhältnis von Gehirn zu Flüssigkeit in jedem Alter besser verstehen können, können wir nicht nur die Diagnose klinischer Erkrankungen, sondern auch deren Behandlung verbessern.“