Le normali curve di crescita del cervello per i bambini hanno sviluppato disturbi cerebrali infantili, infezioni e lesioni

Le normali curve di crescita del cervello per i bambini hanno sviluppato disturbi cerebrali infantili, infezioni e lesioni

Negli Stati Uniti, praticamente ogni visita di un medico pediatrico inizia con 3 dimensioni: peso, elevazione e area della testa. Rispetto ai normali grafici di crescita dei bambini in tutta la nazione, sviluppati negli anni '1970, i numeri di un giovane possono convalidare la crescita regolare o offrire uno standard di analisi per analizzare le variazioni dal contorno. Eppure, il cervello, di cruciale importanza per la crescita del bambino, è proprio inteso in queste dimensioni.

L'area della testa potrebbe mostrare un problema di crescita della testa, che potrebbe essere ancora più controllato per stabilire se c'è un problema con la dimensione del cervello o con l'aggiunta di liquidi. Ma attualmente, nell'era della scansione cerebrale non invasiva come la risonanza magnetica (MRI), gli scienziati potrebbero stabilire grafici del profilo di crescita stabilizzati per il cervello?

Questa era la preoccupazione a cui Steven Schiff, professore di ingegneria alla Brush Chair alla Penn State, e il suo gruppo di studio multi-istituzionale si sono rivolti per rispondere. Hanno pubblicato i loro risultati oggi (9 luglio) nel Giornale di Neurochirurgia, Pediatria.

"Anche la ricerca sulla dimensione del cervello ha una storia molto sfortunata, poiché è stata spesso utilizzata per tentare di dimostrare scientificamente un genere, una razza o una cultura delle persone come migliori di un'altra", ha affermato Schiff, inoltre insegnante di ricerca scientifica di progettazione e tecnici del College di Ingegneria e di neurochirurgia presso la Facoltà di Medicina “In questo articolo, discutiamo la ricerca che risale a circa 150 anni fa e poi guardiamo a cosa ci dicono realmente i dati di una coorte contemporanea.”

Gli scienziati hanno esaminato 1,067 scansioni cerebrali di 505 bambini sani, di età compresa tra 13 giorni e 18 anni, dal National Institutes of Health (NIH) Pediatric MRIRepository Per garantire un esempio rappresentativo della popolazione per sesso, razza, condizione socioeconomica e posizione geografica , le scansioni MRI sono state eseguite in sequenza per numerosi anni presso strutture mediche e istituzioni cliniche in California, Massachusetts, Missouri, Ohio, Pennsylvania e Texas Per ottenere determinati risultati corretti, è stato sviluppato qualcuno come controllo e controllato in ciascun sito web.

"Lo studio delle dimensioni e della crescita del cervello ha una storia lunga e controversa, anche nell'era della risonanza magnetica, gli studi che definiscono modelli di crescita del volume cerebrale normale spesso includono campioni di piccole dimensioni, tecnologia algoritmica limitata, copertura incompleta della fascia di età pediatrica e altri problemi, ” ha affermato la scrittrice iniziale Mallory R. Peterson, una studentessa della Penn State che sta cercando sia un dottorato in ricerca scientifica di progettazione e tecnici presso il College of Engineering che un livello clinico presso il College of Medicine. Ha conseguito la laurea in design biomedico presso la Penn State nel 2016. “Anche questi studi non hanno approfondito la relazione tra la crescita del cervello e il liquido cerebrospinale. In questo documento, risolviamo entrambi questi problemi”.

La prima ricerca sorprendente, secondo Schiff e Peterson, è stata la differenza nella quantità del cervello tra uomo e donnabambina. Anche dopo aver cambiato la dimensione del corpo, gli uomini hanno mostrato una quantità maggiore di cervello totale, ma i dettagli delle strutture cerebrali non hanno cambiato dimensione tra i sessi, nemmeno la capacità cognitiva.

"Chiaramente, le differenze basate sul sesso non tengono conto dell'intelligenza: lo sappiamo da molto tempo e questo non suggerisce diversamente", ha affermato Schiff. “La cosa importante qui è che c'è una differenza nel modo in cui crescono i cervelli dei bambini maschi e femmine. Quando si diagnostica o si cura un bambino, dobbiamo sapere quando il cervello di un bambino non cresce normalmente".

La seconda ricerca era solo una di sorprendente somiglianza rispetto a distinzioni.

"Indipendentemente dal sesso o dalle dimensioni del bambino, abbiamo scoperto inaspettatamente che il rapporto tra le dimensioni del cervello del bambino e il volume del fluido all'interno della testa, il liquido cerebrospinale, era universale", ha affermato Schiff. “Questo fluido galleggia e protegge il cervello, svolgendo una varietà di funzioni mentre scorre attraverso il cervello. Sebbene non abbiamo riconosciuto prima questo stretto rapporto normale, questo rapporto tra fluido e cervello è esattamente ciò che cerchiamo di regolare quando trattiamo i bambini per l'eccesso di liquidi in condizioni di idrocefalo.

Gli scienziati si preparano a procedere esaminando la proporzione e le sue caratteristiche potenziali, insieme ai dispositivi nascosti, nei bambini e per tutta la vita.

"L'apparente natura universale del rapporto cervello-liquido cerebrospinale dipendente dall'età, indipendentemente dal sesso o dalle dimensioni del corpo, suggerisce che il ruolo di questo rapporto offre nuovi modi per caratterizzare le condizioni che colpiscono il cervello dell'infanzia", ​​ha affermato Peterson.

Gli scienziati hanno inoltre elaborato un dibattito storico riguardo al bargiglio temporale, secondo Schiff Dopo 2 anni, il lato sinistro di questa struttura cerebrale - dove la caratteristica del linguaggio è normalmente locale - era chiaramente più grande del lato appropriato durante l'infanzia Una sezione del temporale il bargiglio chiamato ippocampo, che può essere una fonte di epilessia, era più grande a destra che a sinistra mentre si espandeva durante l'infanzia.

"Queste normali curve di crescita per queste strutture critiche spesso coinvolte nell'epilessia ci aiuteranno a determinare quando queste strutture sono danneggiate e più piccole del normale per l'età", ha affermato Schiff.

Questa tecnica per la normale crescita del cervello durante l'infanzia potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere la normalità da un'eccessiva perdita di quantità nel corso della vita successiva, secondo Schiff.

"Il volume del cervello ha un picco durante la pubertà", ha affermato Schiff. “Poi diminuisce con l'avanzare dell'età e diminuisce più rapidamente nelle persone con determinati tipi di demenza. Se riusciamo a comprendere meglio sia la crescita del cervello che il rapporto tra cervello e fluido ad ogni età, non solo possiamo migliorare il modo in cui diagnostichiamo le condizioni cliniche, ma anche il modo in cui le trattiamo.”.