Normalne krzywe wzrostu mózgu u dzieci rozwinęły dziecięce zaburzenia mózgu, infekcje i urazy

Normalne krzywe wzrostu mózgu u dzieci rozwinęły dziecięce zaburzenia mózgu, infekcje i urazy

W Stanach Zjednoczonych praktycznie każda wizyta u lekarza pediatry zaczyna się od 3 wymiarów: wagi, wysokości i obszaru głowy. W porównaniu ze zwykłymi wykresami wzrostu dzieci w całym kraju, opracowanymi w latach 1970., liczby młodych ludzi mogą potwierdzać regularny wzrost lub oferować standard analizy do analizy odchyleń od konturu. Jednak mózg, mający kluczowe znaczenie dla rozwoju dziecka, jest przeznaczony tylko w tych wymiarach.

Obszar głowy może wykazywać problem ze wzrostem głowy, który można jeszcze dokładniej sprawdzić, aby ustalić, czy występuje problem z rozmiarem mózgu lub dodanym płynem. Ale obecnie, w dobie nieinwazyjnego skanowania mózgu, takiego jak obrazowanie wibracyjne magnetyczne (MRI), czy naukowcy mogą ustalić ustabilizowane wykresy konturu wzrostu mózgu?

To była obawa Stevena Schiffa, profesora katedry Brush of Engineering w Penn State i jego wieloinstytucjonalnej grupy badawczej, na które chcieli odpowiedzieć. Opublikowali swoje wyniki dzisiaj (9 lipca) w Journal of Neurochirurgii, Pediatrii.

„Badania nad wielkością mózgu mają również bardzo niefortunną historię, ponieważ często były używane do prób naukowego udowodnienia, że ​​jedna płeć, rasa lub kultura ludzi jest lepsza od innej” – twierdzi Schiff, dodatkowo nauczyciel badań naukowych w zakresie projektowania i technicy w Kolegium Inżynierii i Neurochirurgii w College of Medicine „W tym artykule omawiamy badania sprzed około 150 lat, a następnie przyglądamy się, co naprawdę mówią nam dane współczesnej kohorty”.

Naukowcy przebadali 1,067 skanów mózgu 505 zdrowych i zrównoważonych dzieci w wieku od 13 dni do 18 lat, z repozytorium pediatrycznego MRIRepository National Institutes of Health (NIH) Aby stworzyć obrazowy przykład populacji obejmującej płeć, rasę, warunki społeczno-ekonomiczne i położenie geograficzne , skany MRI były wykonywane sekwencyjnie przez wiele lat w placówkach medycznych i instytucjach klinicznych w Kalifornii, Massachusetts, Missouri, Ohio, Pensylwanii i Teksasie. Aby uzyskać pewne skorygowane wyniki, opracowano kogoś jako kontrolę i sprawdzano na każdej stronie internetowej.

„Badanie wielkości i wzrostu mózgu ma długą i kontrowersyjną historię – nawet w erze MRI badania określające wzorce prawidłowego wzrostu objętości mózgu często obejmują małe rozmiary próbek, ograniczoną technologię algorytmów, niepełne pokrycie zakresu wieku pediatrycznego i inne problemy, ” twierdziła pierwsza pisarka Mallory R. Peterson, uczennica Penn State, która szuka zarówno doktoratu w zakresie badań naukowych w zakresie projektowania i techników w College of Engineering, jak i poziomu klinicznego w College of Medicine. Uzyskała stopień licencjata w dziedzinie projektowania biomedycznego w Penn State w 2016 r. „Te badania również nie dotyczyły dogłębnie związku między wzrostem mózgu a płynem mózgowo-rdzeniowym. W tym artykule rozwiązujemy oba te problemy”.

Początkowym zaskakującym poszukiwaniem, według Schiffa i Petersona, było rozróżnienie w ilości mózgu między mężczyznami a kobietami. Nawet po zmianie wymiaru ciała mężczyźni wykazywali większą całkowitą ilość mózgu – jednak szczegóły struktury mózgu nie różniły się wymiarami między płciami. podobnie jak zdolności poznawcze.

„Oczywiście różnice w zależności od płci nie wyjaśniają inteligencji – wiemy o tym od dawna i nie sugeruje to inaczej” – twierdzi Schiff. „Ważne jest to, że istnieje różnica w sposobie, w jaki rosną mózgi dzieci płci męskiej i żeńskiej. Kiedy diagnozujesz lub leczysz dziecko, musimy wiedzieć, kiedy mózg dziecka nie rośnie normalnie”.

Drugie poszukiwanie było tylko jednym uderzającym podobieństwem w przeciwieństwie do różnic.

„Bez względu na płeć czy wielkość dziecka, niespodziewanie odkryliśmy, że stosunek między rozmiarem mózgu dziecka a objętością płynu w głowie – płynu mózgowo-rdzeniowego – jest uniwersalny” – twierdzi Schiff. „Ten płyn unosi się i chroni mózg, pełniąc różne funkcje, gdy przepływa przez mózg. Chociaż wcześniej nie rozpoznawaliśmy tego ścisłego normalnego stosunku, ten związek płynu z mózgiem jest dokładnie tym, co próbujemy regulować, gdy leczymy dzieci z nadmiaru płynu w warunkach wodogłowia”.

Naukowcy przygotowują się do dalszego badania proporcji i jej potencjalnych cech, wraz z ukrytymi urządzeniami, u dzieci i przez całe życie.

„Pozorna uniwersalna natura zależnego od wieku stosunku mózgu do płynu mózgowo-rdzeniowego, niezależnie od płci i wielkości ciała, sugeruje, że rola tego stosunku oferuje nowe sposoby charakteryzowania stanów wpływających na mózg dzieciństwa” – twierdzi Peterson.

Naukowcy dodatkowo opracowali historyczną debatę dotyczącą korali skroniowej, według Schiffa Po 2 latach lewa strona tego szkieletu mózgu – gdzie cecha językowa jest zwykle lokalna – była wyraźnie większa niż odpowiednia strona przez całe dzieciństwo akacja zwana hipokampem, która może być źródłem epilepsji, była większa po prawej stronie niż po lewej, ponieważ rozwijała się przez całe dzieciństwo.

„Te normalne krzywe wzrostu dla tych krytycznych struktur często zaangażowanych w epilepsję pomogą nam określić, kiedy te struktury są uszkodzone i mniejsze niż normalnie” – twierdzi Schiff.

Według Schiffa ta technika normalizacji wzrostu mózgu przez całe dzieciństwo może pomóc naukowcom zrozumieć normalność po zbyt dużej utracie ilości w późniejszym okresie życia.

„Objętość mózgu osiąga szczyt w okresie dojrzewania” – twierdzi Schiff. „Następnie zmniejsza się wraz z wiekiem i zmniejsza się szybciej u osób z niektórymi rodzajami demencji. Jeśli będziemy mogli lepiej zrozumieć zarówno wzrost mózgu, jak i stosunek mózgu do płynu w każdym wieku, możemy nie tylko poprawić sposób diagnozowania stanów klinicznych, ale także sposób ich leczenia”.