7 Minutės
Įsivaizduokite du vaikus toje pačioje klasėje. Vienam diagnozuotas autizmas, kitam – dėmesio ir hiperaktyvumo sutrikimas (ADHD). Ant popieriaus jie skiriasi. Tačiau smegenyse gali būti daugiau panašumų, nei manyta anksčiau.
Dalijami signalai, paslėpti smegenų tinkluose
Neseniai atliktas tyrimas, vadovaujant Child Mind Institute mokslininkams ir paskelbtas žurnale Molecular Psychiatry, peržiūri mūsų supratimą apie autizmą ir dėmesio bei hiperaktyvumo sutrikimą. Vietoje to, kad diagnostines etiketes vertintume kaip nepalaužomas sienas, komanda ieškojo modelių, kertančių diagnostines ribas. Tai, ką jie rado, stumia psichiatriją link dimensinio požiūrio: simptomų sunkumas, ypač autistinės bruožai, siejasi su specifiniais smegenų funkcionalios jungties modeliais ir genų, susijusių su neuronų raida, aktyvumu.
Kodėl tai svarbu? Klinicistai jau ilgą laiką pastebi simptomų persidengimą — vaikams, kuriems diagnozuotas ADHD, gali pasireikšti socialiniai ar pažintiniai bruožai, panašūs į autizmo spektrą, ir atvirkščiai. Naujas darbas užduoda paprastą, bet esminį klausimą: ar elgesio panašumai atsispindi ir bendroje biologijoje? Trumpas atsakymas: taip.
Metodika ir duomenų rinkinys
Tyrėjų grupė analizavo ramybės būsenoje (resting-state) atliktus funkcinio magnetinio rezonanso (fMRI) tyrimus iš 166 vaikų nuo 6 iki 12 metų, visi žodiniai (verbal), kuriems buvo nustatyta arba autizmo spektro sutrikimas (ASS), arba ADHD (be autizmo). Ramybės būsenoje atliekama vaizdinė registracija fiksuoja komunikacijos svyravimus tarp smegenų regionų, atskleisdama didelio masto tinklų — pavyzdžiui, frontoparietalinio (FP) ir numatytosios būsenos tinklo (DMN) — architektūrą.
Užuot palyginę tik diagnostines grupes kaip atskirus indus, tyrėjai kiekybiškai įvertino simptomų sunkumą visame imtyje ir susiejo šiuos rodiklius su jungčių modeliais. Jie žengė žingsnį giliau: pasinaudojo erdviniuose duomenų bazėse (spatial transcriptomics) esančiomis žemėlapio priemonėmis — didelėmis duomenų rinkomis, kuriose nurodoma, kuriose smegenų vietose tam tikri genai yra aktyvūs — ir uždėjo genų ekspresijos profilius ant stebėtų jungčių modelių. Taip vaizdinimo (imaging) ir genetikos duomenys susiliejo, nurodydami bendrus biologinius kelius.
Vaikai, kuriems buvo nustatyti ryškesni autistiniai bruožai, parodė stipresnę funkcinę jungtį tarp frontoparietalinio (FP) ir numatytosios būsenos tinklo (DMN). Šios sistemos reguliuoja vykdomąsias funkcijas, dėmesį ir socialinę kogniciją. Paprastai FP–DMN jungtis mažėja, kai vaiko smegenys bręsta ir tinklai specializuojasi. Stebėtas padidėjęs ryšys šiame darinyje gali rodyti pakitusias brendimo trajektorijas vaikams, turintiems didesnį simptomų sunkumą.
Šis modelis susieja simptomų sunkumą su bendru smegenų ir genų architektūros pavidalu, nepaisant diagnostinių etikečių.
Ką išvados atskleidžia apie diagnozę ir biologiją
Ryškiausias rezultatas yra tas, kad jungčių parašas, susijęs su autistiniais bruožais, nebuvo išskirtinis tik vaikams su ASS diagnoze. Tam tikra ADHD diagnozuotų vaikų dalis — neatsižvelgiant į tai, jog jie nebeatitinka pilnų autizmo kriterijų — demonstravo tą pačią neuroninę struktūrą. Kartu ir regionai, kurie buvo implicuoti, atitiko tas smegenų vietas, kuriose aktyvūs genai, dalyvaujantys neuronų vystymesi. Kai kurie iš šių genų anksčiau buvo susieti tiek su autizmu, tiek su ADHD, kas rodo genetinio poveikio persidengimą elgsenos raidoje.
Paprastai tariant: elgesio bruožai, kuriuos klinicistai atpažįsta kaip panašius, gali kilti iš persidengiančių pokyčių didelio masto smegenų tinklų brendime, kuriuos lemia tam tikri genetiniai programiniai mechanizmai. Tyrimas neištrina diagnostinių kategorijų; jis pateikia turtingesnį žemėlapį: diagnostika išlieka klinikiniu įrankiu, bet tai yra tik viena objektyvi vaizdavimo sritis, per kurią galima pažvelgti į vaiko neurobiologiją.
Metodologija, kurią naudojo tyrėjai — pažangių neurovaizdavimo būdų derinimas su in silico erdvine transkriptomika — suteikia modelį būsimam biomarkerių atradimui. Kai vaizdinimo duomenys ir genų žemėlapiai sutampa, mokslininkai gali pradėti identifikuoti biologinius signalus, kurie prognozuoja, kas labiau linkę išvystyti ryškesnius autistinius bruožus, nepriklausomai nuo oficialios diagnostikos etiketės.
Techniniai papildymai apie analizes: tyrime buvo taikyti tinklų analizės metodai, įskaitant regionų tarpusavio koreliacijų matavimus, klasterizavimą ir regresines analizės schemas, kurios kontroliuoja amžių, lytį ir bendrą judesio kiekį skenuojant. Taip pat naudoti statistiniai pataisymai, mažinantys klaidingų teigiamų rezultatų riziką dėl daugkartinių palyginimų. Nors dauguma šių procedūrų yra standartinės funkcinio ryšio tyrimuose, jų derinys su erdvine transkriptomika ir platesnė simptomų dimencijų analizė padaro tyrimą išsamesnį nei tradicinės diagnostinės palyginimo studijos.
Reikšmė klinikams ir tyrėjams
Ką klinicistas turėtų iš to pasiimti? Pirmiausia — simptomų dimensijos yra svarbios. Dvejetainė diagnozė gali užgožti prasmingą variaciją, kaip organizuojasi smegenų tinklai. Antra — asmeninis vertinimas, vertinantis neuroninį profilį, o ne tik diagnostinę kategoriją, galėtų vesti prie labiau tikslingų intervencijų. Trečia — tyrimai, kurie priima transdiagnostinius ir dimensinius rėmus, gali pagreitinti objektyvių rizikos bei gydymo atsako žymenų paiešką.
Studija taip pat pabrėžia didelių duomenų išteklių vertę. Iniciatyvos, tokios kaip Healthy Brain Network, teikiančios nemokamus vertinimus ir atvirus duomenų rinkinius, leidžia sujungti elgesį, vaizdinimą ir genetiką tūkstančių vaikų imtyse. Tokie duomenų rinkiniai yra atramos taškai tyrimams, siekiantiems perkelti psichiatriją nuo simptomų sąrašų prie nuo biologijos kilusių sprendimų priėmimo procesų.
Praktiniai žingsniai klinikinei praktikai gali būti šie:
- Įvertinti simptomų profilį kaip tęstinę reikšmę, o ne vien tik diagnostinį „taip/ ne“ kriterijų.
- Integruoti neuroninių tinklų funkcinio profilio informaciją į ilgalaikių mokymo ir elgsenos intervencijų planavimą.
- Skatinti dalyvavimą dideliuose, atvirose duomenų bazėse, kad būtų galima lyginti individualius atvejus su platesnėmis populiacijos tendencijomis.
Taip pat verta pažymėti etinius ir praktinius aspektus: naudojant smegenų biomarkerius klinikoje reikės aiškių gairių, informuoto sutikimo procesų ir jautraus požiūrio į diagnostinę etikėtę bei šeimų poreikius. Be to, reikia atsiminti, kad kol kas šie tyrimai aiškina riziką ir mechanizmus, bet dar neparemia universalių gydymo rekomendacijų.
Ekspertų įžvalgos
„Klinikoje matome, kad simptomų profiliai perbraižo tradicinių diagnozių ribas,“ sako dr. Adriana Di Martino, kuri vadovavo tyrimui. „Siejant elgesio sunkumą su smegenų ir genų ekspresijos modeliais, pradedame kartografuoti biologinį kontinuumą, kuris slypi po neurovystymosi įvairove.“
Dr. Elena Morales, fiktyvi, bet reprezentatyvi vystymosi neurobiologė, priduria: „Šis darbas primena, kad smegenų tinklai vystosi pagal dinamiškas trajektorijas. Kai brendimas krypsta kita linkme, panašūs elgesio modeliai gali atsirasti dėl bendrų tinklo ir genetinių įtakų. Ši žinia turėtų formuoti tiek vertinimo, tiek intervencijų strategijas.“
Tyrimas neduoda tiesioginių naujų gydymo metodų. Vis dėlto jis nubrėžia kelią: mažesnis dėmesys kategorinėms etiketėms ir didesnis — esminei biologijai gali pakeisti, kaip anksčiau nustatome pažeidžiamumą, kaip pritaikome terapijas ir kaip projektuojame klinikinius tyrimus, kurie tikrina intervencijas pagal specifinius neurorazinių parašų rodiklius.
Perspektyvos: kelias į priekį reikalauja daugybės papildomų studijų — replikacijos, didesnių imčių ir ilgalaikių (longitudinal) tyrimų, kurie sektų, kaip šie tinklų modeliai keičiasi su amžiumi ir gydymu. Tačiau pagrindinė žinia aiški: smegenys neskaito diagnostinių vadovų; norint suvokti elgesio mechanizmus, turime sekti biologiją ten, kur ji veda.
Techniniai ir moksliniai iššūkiai liks: reikės standartizuoti fMRI duomenų rinkinius, tobulinti judesio korekcijos algoritmus vaikų imtyse, toliau integruoti multiomikinius duomenis (pvz., genomiką, epigenetiką) su funkciniais žemėlapiais ir vystyti interpretacines priemones, kurios būtų pritaikomos klinikiniams sprendimams. Kiekvienas iš šių žingsnių padidins mūsų gebėjimą identifikuoti biologinius žymenis, kurie būtų patikimi, interpretuojami ir klinikiniu požiūriu naudingi.
Galiausiai, taikant tokius metodus kaip erdvinė transkriptomika ir funkcinių tinklų analizė, atsiveria galimybė labiau suasmenintai prognozuoti vystymosi kryptis ir parinkti intervencijas, kurios atitinka konkrečius smegenų tinklų profilius. Tai potencialiai gali pagerinti vaikų, kuriems diagnozuota ASS ar ADHD, priežiūrą ir ilgalaikes prognozes.
Šaltinis: scitechdaily
Palikite komentarą