RM funcional rastrea desarrollo cerebral

Cinco minutos en un escáner puede revelar qué tan lejos ha llegado el cerebro de un niño a lo largo del camino desde la infancia a la madurez y potencialmente suministrar señales sobre un rango de enfermedades psicológicas y del desarrollo. Los investigadores enfatizaron que su estudio muestra que los datos de imaginología cerebral pueden ofrecer ayuda más extensa para rastrear el desarrollo cerebral aberrante.

"Los pediatras regularmente marcan dónde están sus pacientes en término de altura, peso, y otras mediciones, y luego las comparan con curvas estandarizadas que rastrean las vías de desarrollo típico”, declaró el autor jefe Bradley Schlaggar, M.D., Ph.D., un neurólogo pediatra de la Universidad de Washington (St. Louis, MO, EUA). "Cuando el paciente se desvía demasiado fuertemente de los rangos estandarizados o cambia de dirección súbitamente de una vía a la otra, el médico sabe dónde hay una necesidad de empezar a preguntar el por qué”.

El Dr. Schlaggar y sus colegas reportaron que una manera nueva de mirar los datos de los exámenes cerebrales puede ser proporcionar asistencia similar para la monitorización y el tratamiento de los pacientes con trastornos psiquiátricos y de desarrollo.

Compare los datos funcionales con los modelos estandarizados de cómo se desarrolla normalmente la función cerebral o la enfermedad, agregó el Dr. Schlaggar, y se vuelven disponibles varias señales clínicas nuevas. Él y sus colegas usan un método para la exploración cerebral llamado conectividad funcional en estado de descanso. Correlacionando los aumentos y disminuciones en el flujo sanguíneo con las varias regiones cerebrales mientras que los pacientes descansan en el escáner, los científicos determinan cuáles de esas regiones funcionan juntas en las redes cerebrales.

En un estudio publicado en 2009, científicos de la Universidad de Washington demostraron que cuando el cerebro madura, esas redes cerebrales cambian. La organización total cambia de redes en regiones físicamente cercanas, lo cual es un tema dominante en el cerebro de un niño, a redes que conectan regiones distantes, el principio organizacional primario en los cerebros adultos.

Para el estudio nuevo, el autor principal, Nico Dosenbach, M.D., Ph.D., un residente de neurología pediátrica del Hospital Pediátrico de St. Louis (MO, EUA), tomó esta y otras diferencias que indican la transición del cerebro de niño a adulto y las modificó para usar en una técnica para el análisis matemático llamado una máquina de vectores de apoyo.

Los investigadores diagramaron los resultados de 238 análisis de madurez cerebral, con la edad en el eje horizontal y la madurez en el eje vertical. El Dr. Dosenbach usó los datos de RM funcionales (fMRI) de cinco minutos de 238 sujetos normales de 7 a 30 años de edad. La máquina de vector de apoyo analizó aproximadamente 13.000 conexiones cerebrales funcionales y seleccionó las mejores 200 que producen un índice único de la madurez de cada sujeto. Los datos les permitieron a los científicos predecir si los sujetos eran niños o adultos, y generalmente formaron una línea curva que rastrea la vía del desarrollo cerebral funcional normal.

Los investigadores sospechan que los pacientes con alteraciones cerebrales aparecerán fuera de la alineación con esta curva de desarrollo normal. "La belleza de este método es que te permite preguntar qué es lo diferente en la forma en que los niños con autismo, por ejemplo, están fuera de la curva de desarrollo normal versus la forma en que los niños con trastorno de déficit de atención están fuera de esa curva”, dijo el Dr. Schlaggar.

Los hallazgos del estudio fueron publicados el 10 de septiembre de 2010, en Science.

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Washington University
St. Louis Children's Hospital