Normale hersengroeicurven voor kinderen ontwikkelden hersenaandoeningen, infecties en verwondingen in de kindertijd

Normale hersengroeicurven voor kinderen ontwikkelden hersenaandoeningen, infecties en verwondingen in de kindertijd

In de Verenigde Staten begint vrijwel elke kinderarts met 3 dimensies: gewicht, hoogte en hoofdoppervlak. Vergeleken met gewone groeigrafieken van kinderen in het hele land, ontwikkeld in de jaren zeventig, kunnen de cijfers van een jongere de regelmatige groei valideren of een analysestandaard bieden om afwijkingen van de contour te analyseren. Toch zijn de hersenen, die van cruciaal belang zijn voor de groei van het kind, alleen bedoeld in deze dimensies.

Het hoofdgebied kan een hoofdgroeiprobleem vertonen, wat zelfs nog meer kan worden gecontroleerd om vast te stellen of er een probleem is met de hersenafmetingen of toegevoegde vloeistof. Maar kunnen wetenschappers momenteel, in het tijdperk van niet-invasieve hersenscans zoals magnetische vibratiebeeldvorming (MRI), gestabiliseerde groeicontourgrafieken voor de hersenen maken?

Dat was de zorg van Steven Schiff, Brush Chair Professor of Engineering aan Penn State, en zijn multi-institutionele studiegroep om op te reageren. Ze hebben hun resultaten vandaag (9 juli) gepubliceerd in de Journal of Neurochirurgie, Kindergeneeskunde.

"Onderzoek naar hersengrootte heeft ook een zeer ongelukkige geschiedenis, omdat het vaak werd gebruikt om te proberen het ene geslacht, ras of cultuur van mensen wetenschappelijk te bewijzen als beter dan het andere", beweerde Schiff, daarnaast een docent wetenschappelijk ontwerponderzoek en technici aan het College van Engineering en van neurochirurgie in het College of Medicine "In dit artikel bespreken we het onderzoek dat ongeveer 150 jaar teruggaat en kijken dan naar wat de gegevens van een hedendaags cohort ons echt vertellen."

De wetenschappers onderzochten 1,067 hersenscans van 505 gezonde en evenwichtige kinderen in de leeftijd van 13 dagen tot 18 jaar, van de National Institutes of Health (NIH) Pediatric MRIRepository Om er zeker van te zijn dat er een representatief voorbeeld is van de bevolking door geslacht, ras, sociaaleconomische toestand en geografische plaats , werden de MRI-scans gedurende meerdere jaren achtereenvolgens genomen in medische faciliteiten en klinische instellingen in Californië, Massachusetts, Missouri, Ohio, Pennsylvania en Texas. Om bepaalde aangepaste resultaten te krijgen, werd iemand ontwikkeld als controle en gecontroleerd op elke website.

"De studie van hersengrootte en -groei heeft een lange en omstreden geschiedenis - zelfs in het tijdperk van MRI omvatten onderzoeken die normale groeipatronen van het hersenvolume definiëren vaak kleine steekproefomvang, beperkte algoritmetechnologie, onvolledige dekking van de pediatrische leeftijdscategorie en andere problemen, ” beweerde aanvankelijke schrijver Mallory R. Peterson, een leerling van Penn State die zowel een doctoraat in ontwerpwetenschappelijk onderzoek en technici wil behalen aan het College of Engineering als een klinisch niveau aan het College of Medicine. Ze behaalde haar bachelordiploma in biomedisch ontwerp aan Penn State in 2016. “Deze studies hebben ook niet diepgaand ingegaan op de relatie tussen hersengroei en cerebrospinale vloeistof. In deze paper lossen we beide problemen op.”

De eerste verrassende zoektocht naar, volgens Schiff en Peterson, was het onderscheid in hersenkwantiteit tussen man en vrouwkinderen. Zelfs nadat ze veranderden voor lichaamsdimensie, vertoonden mannen een grotere totale hersenhoeveelheid - maar details hersenkaders varieerden niet in dimensie tussen geslachten, cognitief vermogen evenmin.

"Het is duidelijk dat verschillen op basis van geslacht geen verklaring zijn voor intelligentie - dat weten we al heel lang, en dit suggereert niet anders", beweerde Schiff. “Het belangrijkste hier is dat er een verschil is in hoe de hersenen van mannelijke en vrouwelijke kinderen groeien. Als je een kind diagnosticeert of behandelt, moeten we weten wanneer de hersenen van een kind niet normaal groeien.”

Het tweede zoeken naar was er slechts een van opvallende gelijkenis in tegenstelling tot onderscheid.

"Ongeacht het geslacht of de grootte van het kind, ontdekten we onverwacht dat de verhouding tussen de grootte van de hersenen van het kind en het vloeistofvolume in het hoofd - hersenvocht - universeel was," beweerde Schiff. "Deze vloeistof drijft en beschermt de hersenen, terwijl het een verscheidenheid aan functies heeft terwijl het door de hersenen stroomt. Hoewel we deze strakke normale verhouding niet eerder hebben herkend, is deze relatie tussen vocht en hersenen precies wat we proberen te reguleren wanneer we kinderen behandelen voor overtollig vocht in omstandigheden van hydrocephalus.

De wetenschappers bereiden zich voor om verder te gaan met het onderzoeken van de proportie en de mogelijke kenmerken ervan, samen met verborgen apparaten, bij kinderen en gedurende het hele leven.

"De schijnbaar universele aard van de leeftijdsafhankelijke verhouding tussen hersenen en ruggenmerg, ongeacht geslacht of lichaamsgrootte, suggereert dat de rol van deze verhouding nieuwe manieren biedt om aandoeningen die het brein van de kindertijd aantasten te karakteriseren," beweerde Peterson.

De wetenschappers werkten volgens Schiff bovendien een historisch debat uit met betrekking tot de temporale acacia. Na 2 jaar oud was de linkerkant van dit hersenraamwerk - waar de taalfunctie normaal gesproken lokaal is - duidelijk groter dan de juiste kant tijdens de kindertijd. lel, de hippocampus genaamd, die een bron van epilepsie kan zijn, was aan de rechterkant groter dan aan de linkerkant omdat het zich gedurende de kindertijd uitbreidde.

"Deze normale groeicurves voor deze kritieke structuren die vaak betrokken zijn bij epilepsie, zullen ons helpen te bepalen wanneer deze structuren beschadigd zijn en kleiner zijn dan normaal voor de leeftijd", beweerde Schiff.

Deze techniek om de hersengroei tijdens de kindertijd te normaliseren, zou wetenschappers kunnen helpen om normaal te begrijpen van te veel kwantiteitsverlies gedurende de latere levensduur, aldus Schiff.

"Hersenvolume piekt in de puberteit", beweerde Schiff. "Het neemt dan af naarmate we ouder worden, en het neemt sneller af bij mensen met bepaalde vormen van dementie. Als we zowel de hersengroei als de verhouding tussen hersenen en vocht op elke leeftijd beter kunnen begrijpen, kunnen we niet alleen de manier waarop we klinische aandoeningen diagnosticeren verbeteren, maar ook hoe we ze behandelen.".