Что показывает мрт при аутизме
Что покажет МРТ при аутизме?
Точные причины, вызывающие аутизм, неизвестны, но одна из них может быть связана с органическими изменениями в головном мозге пациента. С целью установления причины расстройства развития головного мозга лечащий врач может назначить МРТ. Виден ли на МРТ аутизм, а также в каких случаях может быть полезен данный метод диагностики, читайте в нашей статье.
МРТ при аутизме
В диагностике аутизма МРТ привлекается для исключения органических причин расстройства. Если в результате полученных данных окажется, что аутизм не вызван структурными (органическими) изменениями в головном мозге, лечащий врач сможет обратиться к другим методам диагностики.
Аутизму органического происхождения сопутствуют изменения в участках мозга, которые отчетливо визуализируются на МРТ. К примеру, затруднение или отсутствие коммуникативных навыков может быть вызвано изменениями в лобной и височной долях мозга. При органическом повреждении мозга может прослеживаться асимметрия боковых желудочков.
Чем полезна МРТ при расстройстве развития мозга?
В некоторых случаях аутизм может иметь клиническую симптоматику, схожую с другими заболеваниями. Так, МР-сканирование позволяет выявить гидроцефалию, энцефалопатию, кровоизлияние, аномалии развития головного мозга, сглаженность коры головного мозга и повышенное внутричерепное давление, свойственное другим патологиям. Кроме того, МРТ выявляет ишемическое поражение головного мозга. Своевременная диагностика данных патологий позволит назначить максимально эффективное лечение.
Одной из возможных причин развития аутизма может являться наличие опухоли в головном мозге пациента. МРТ – наиболее эффективный метод диагностики выявления новообразований вне зависимости от их локализации и степени. Важно отметить, что в ходе диагностики отсутствует вредное излучение, способное вызвать рост опухолевых клеток.
МРТ в ранней диагностике аутизма
В журнале Nature в феврале 2017 года американские ученые опубликовали результаты исследования ранней МРТ-диагностики у детей с аутизмом. Исследователи пришли к выводу, что ранняя МРТ-диагностика открывает возможность для оперативного вмешательства и лечения, которые могут быть более эффективными именно на первоначальной стадии. К примеру, у детей с подозрением на аутизм в возрасте 6-12 месяцев было обнаружено расширение поверхности головного мозга (увеличение его площади и объема). При этом атипичная структура головного мозга, как правило, формируется к двум годам. По мнению ученых, вовремя проведенная диагностика дает возможность безотлагательно приступить к лечению.
Что показывает мрт при аутизме
Расстройства аутистического спектра (РАС) представляют собой группу дезинтегративных нарушений психического развития и характеризуются снижением способности человека к социальному взаимодействию и коммуникации, стереотипным поведением.
В Приволжском исследовательском медицинском университете была доказана эффективность применения методов неинвазивного изучения головного мозга при выяснении природы задержки речевого развития у детей с РАС.
Метод фМРТ позволяет косвенно оценить степень функциональной активности на основании изменения кровотока в различных отделах головного мозга. Усиление метаболизма в возбужденных областях приводит к снижению соотношения концентраций дезоксигенированого гемоглобина и оксигенированого гемоглобина, что проявляется в резкой смене магнитных свойств, т.е. колебаниями BOLD-сигнала. Активность различных участков оценивается как при выполнении пациентом активирующего задания, так и в состоянии покоя, методом функциональной МРТ. Активирующие задания заключаются в представлении визуальных, звуковых и тактильных стимулов, на которые исследуемый реагирует активно или пассивно. При регистрации фМРТ-покоя обследуемый должен находиться в максимально расслабленном состоянии, что позволяет визуализировать базальную активность мозга и взаимосвязь его различных участков между собой. Взаимосвязь когнитивных процессов и функциональной активности головного мозга дает основание предполагать, что показатели фМРТ могли бы служить информативными биомаркерами РАС.
Перспективы изучения аутизма с помощью фМРТ связывают с проведением многоцентровых продолженных исследований, с применением единого протокола и формированием однородных по клиническим фенотипам и возрасту групп обследуемых. Исследователи пришли к выводу, что степень седации оказывает влияние на получение BOLD-сигнала, подавляя активность в некоторых отделах коры головного мозга.
В рамках исследования функциональная МРТ была проведена 6 детям (5 мальчиков и 1 девочка) с ДА в возрасте от 3 лет 10 мес до 6 лет 8 мес; 4 ребенка были правшами, 1 — левшой, 1 — амбидекстром. Все дети имели существенное недоразвитие экспрессивной речи и испытывали затруднения в понимании речи, обращенной к ним. На основании анамнестических сведений и данных клинического осмотра им был установлен диагноз «детский аутизм» (F-84.0 по МКБ-10).
Диагноз был подтвержден результатами исследования согласно Плану диагностического обследования при аутизме (Autism diagnostic observation schedule 2, или ADOS-2), который позволяет оценить выраженность проявлений этого заболевания у ребенка.
В данном исследовании у 3 из 6 детей согласно классификации ADOS-2 установлена диагностическая категория «аутизм» с высокой степенью выраженности проявлений; у 2 — «аутизм», степень выраженности проявлений — умеренная; в одном случае — «спектр аутизма» с умеренной выраженностью проявлений. В группу сравнения вошли 6 детей без аутизма (4 мальчика и 2 девочки) в возрасте от 3 лет 10 мес до 7 лет. Эти дети не имели задержек речевого развития и/или когнитивной дисфункции, 4 из них были правшами, 1 — левшой, 1 — амбидекстром. Общее время исследования МРТ составляло около 25 мин.
При проведении фМРТ применялась блоковая парадигма. Она состояла из 9 блоков длительностью по 30 с по схеме Ф–А–Ф–А–Ф–А–Ф–А–Ф, где Ф — фоновое раздражение, А — активация. В качестве базового раздражителя использовали тоны разной высоты, в качестве стимуляции — запись сказки, прочитанной матерью. Голос матери в данном случае был использован с целью максимально заинтересовать и вовлечь ребенка в исследование. Звуковая стимуляция проводилась посредством МРТ-совместимых наушников.
В процессе обработки происходило вычленение активности мозга в ответ на предъявление речевого обращения (сказки) из активности на общий звуковой раздражитель, в качестве которого использовались тоны различной высоты, что теоретически позволяет визуализировать области, ответственные за восприятие речи. В результате для каждого пациента были получены индвидуальные карты нейрональной активности.
Было выявлено, что при восприятии речи как дети с ДА, так и дети из группы сравнения демонстрировали нейрональную активацию в верхних височных извилинах (ВВИ) с вовлечением 22-го и/или 41-го полей Бродмана (акустико-гностическая сенсорная зона речи и первичная слуховая зона). У всех детей с нормальным речевым развитием наблюдалась выраженная билатеральная активация, распространявшаяся на всю корковую область ВВИ. В то же время у всех детей с ДА отмечалась латерализация функции восприятия (активизация происходила преимущественно в ВВИ только одного полушария, тогда как во втором полушарии зоны активации в ВВИ были минимальными по выраженности и распространенности либо вообще отсутствовали). У 5 детей с ДА нейрональная активность была латерализована в правой ВВИ, а у одного — в левой. У этого единственного пациента из группы детей с ДА с преимущественно левосторонней нейрональной активацией (правши) экспрессивная речь характеризовалась произнесением коротких стандартных фраз, тогда как у остальных пяти детей способность к фразовой речи отсутствовала.
Проведенное фМРТ-исследование показало, что у детей дошкольного возраста с ДА наблюдаются изменения нейронального ответа на восприятие речи в сравнении со здоровыми детьми. Эти изменения у детей с аутизмом проявились в одностороннем (латерализованном) и ограниченном вовлечении слуховой коры, при этом взаимосвязи между стороной активации и доминантной рукой не выявлено. В то же время у всех детей группы сравнения при парадигме на восприятие речи была получена симметричная активация в обеих ВВИ, распространенная по протяженности всей извилины.
Авторы, проведя фМРТ с парадигмами на распознавание голоса и схожих по звучанию звуков, показали, что правая ВВИ является «ответственной» за экстракцию акустических признаков, позволяющих узнавать голос. При РАС феномен церебральной латерализации рассматривается с разных позиций.
Исследование подтвердило возможность использования ингаляционного наркоза севофлюраном для успешного проведения фМРТ с пассивными парадигмами. Седация препаратом севофлюран во время проведения фМРТ в обеих группах не приводила к изменениям паттерна латерализации нейрональной активации.
Применение современных специализированных методик нейровизуализации позволяет исследовать у пациентов с задержкой психического развития те особенности функционирования головного мозга, которые не определяются при стандартных исследованиях.
Наблюдения продемонстрировали возможность использования функциональной магнитно-резонансной томографии с применением парадигмы на понимание речи, в том числе под общей анестезией, в целях выявления индивидуальных особенностей функционирования головного мозга детей с расстройствами аутистического спектра.
Источник: «РОЛЬ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ МРТ В ВЫЯСНЕНИИ ПРИРОДЫ ЗАДЕРЖКИ РЕЧЕВОГО РАЗВИТИЯ ПРИ РАССТРОЙСТВАХ АУТИСТИЧЕСКОГО СПЕКТРА» Е.А. Клюев, Шейко Г.Е., Дунаев М.Г., Абрамов С.А., Дворянинова В.В., Баландина О.В., Карякин Н.Н., Белова А.Н.
МРТ головного мозга при аутизме
Что такое аутизм
Понятие аутизма было введено E.Bleuler (1911) для обозначения одного из важнейших симптомов шизофрении — отрыва от реальности и сосредоточенности на внутренних, по большей части аффективных, переживаниях и представлениях. В 2000 г. считалось, что распространенность аутизма составляет от 5 до 26 случаев на 10 000 детского населения. В 2005 г. уже на 250-300 новорожденных в среднем приходился один случай аутизма. По данным Всемирной организации аутизма, в 2008 г. 1 случай аутизма приходился на 150 детей. За 10 лет количество детей с аутизмом выросло в 10 раз.
ЗАПИСЬ В ДЕНЬ ОБРАЩЕНИЯ
Некоторые врачи в рамках вторичного аутизма выделают подгруппу соматогенных видов аутизма, которые вызываются инфекцией или вирусными заболеваниями, например менингитом. В особую группу врачи выносят также форму атипичного аутизма. Под этим понятием медики подразумевают отличие этого заболевания от классической формы по времени развития и выраженности симптомов.
Симптомы
Способы диагностики аутизма
МРТ мозга при первичном аутизме применяют для того, чтобы дифференцировать эту когнитивную патологию от неврологических и нейродегенеративных заболеваний. При вторичном аутизме МРТ головного мозга позволяет выяснить первопричину недуга. Во время беременности можно выявить у плода риск развития аутизма, если были инфекционные заболевания. Для этого делают процедуру МРТ плода. Но 100% предвидеть, что у ребенка будет развитие аутизма, к сожалению, медицинские методы диагностики, включая магнитно-резонансную томографию, не могут.
МРТ при аутизме
Функциональная МРТ при аутизме
Среди результатов исследований МРТ, которые выходят за рамки простой оценки мозга с точки зрения структуры и фактически оценивают функцию каждой области мозга, что позволяет « исследовать in vivo », одним из наиболее убедительно реплицированных результатов является аномалия в так называемом «социальная область мозга».
«Социальная область мозга» включает в себя верхнюю височную борозду (STS) и ее прилегающие области, такие как средняя височная извилина (MTG), фузиформная извилина (FG), амигдала (AMY), медиальная префронтальная кора (MPFC) и нижняя фронтальная извилина (IFG).
Известно, что «социальная область мозга» играет важную роль в социальном познании, поскольку является «резервуаром» для накопления когнитивных процессов, необходимых для понимания и взаимодействия с другими людьми. Во многих исследованиях FMRI было обнаружено, что группа пациентов с ASD демонстрирует гипоактивацию «социальной области мозга» по сравнению со здоровой контрольной группой.
Когда эмоциональные стимулы лица показываются детям с расстройствами аутистического спектра (ASD), различные области «социального мозга», имеющие отношение к социальному познанию, демонстрируют снижение своей активности. В частности, дети с ASD проявляют меньшую активность в правой миндалине (AMY), правой верхней височной борозде (STS) и правой нижней лобной извилине (IFG). Активация левой островковой коры и правой IFG в ответ на изображения счастливых лиц меньше в группе пациентов с ASD. Аналогичные результаты обнаруживаются и в левой верхней островковой извилине и правом островке в случае нейтральной стимуляции.
Дефицит социального познания при ASD можно объяснить ухудшением способности визуального анализа «эмоциональных лиц», последующей внутренней имитации через систему зеркальных нейронов (MNS) и возможностью передачи его в лимбическую систему для обработки переданных эмоций.
Область коры островка играет определенную роль в соединении с лимбической системой (т. е. «эмоциональным центром») и необходима для того, чтобы ощущать эмоции другого человека, как если бы это была собственная эмоция, через внутреннюю имитацию, происходящую в MNS. Анатомически область островка связана как с MNS, так и с лимбической системой ( для счастливого и нейтральных стимулов изображения лица, группа больных ASD демонстрирует пониженную активацию области островка.
Согласно «гипотезе правого полушария», два полушария головного мозга специализируются по-разному в отношении обработки эмоций. Другими словами, правое полушарие уникально квалифицировано для обработки эмоций, а левое полушарие играет вспомогательную роль в эмоциональном восприятии. Также кажется, что задачи, связанные с эмоциями, делятся между двумя полушариями мозга, причем правое полушарие специализируется на восприятии негативных или избегающих связанных эмоций, в то время как левое полушарие активируется эмоциями от положительного опыта.
PsyAndNeuro.ru
Как с помощью МРТ выявить аутизм у ребенка
Чтобы понять, каким образом разные участки мозга устанавливают связи и взаимодействуют друг с другом, исследователи изучили данные МРТ мозга младенцев в возрасте шести месяцев. Используя методы нейровизуализации, им удалось определить, у кого из детей есть повышенный риск развития аутизма для постановки соответствующего диагноза уже к двум годам.
Предыдущее исследование, проведенное Университетом Северной Каролины и опубликованное в журнале Nature в феврале, было нацелено на изучение анатомических различий головного мозга младенцев с целью спрогнозировать развитие аутизма у детей в возрасте 1-3 лет.
В этой статье, опубликованной ранее в Science Translational Medicine, описывается второй тип биомаркера, который исследователи и, возможно, клиницисты могли бы использовать в будущем как часть диагностического инструментария для ранней идентификации детей с риском развития аутизма, еще до появления симптомов.
“Статья, опубликованная в Nature, фокусировалась на измерении анатомических особенностей развития в двух возрастных точках (6 и 12 месяцев). Однако новое исследование было сосредоточено на изучении того, как отдельные участки мозга синхронизируются друг с другом, что дало бы возможность спрогнозировать даже еще в более юном возрасте, у каких детей в дальнейшем, в возрасте 1-3 лет, разовьется аутизм”. – говорит доктор Джозеф Пайвен (Joseph Piven), главный автор исследования и директор Каролинского Института Нарушений Развития.
“Чем больше мы понимаем о работе головного мозга до появления симптомов болезни, тем эффективнее наша помощь детям и их семьям”.
По словам доктора Джона Р. Пруэтта-мл., соавтора исследования, а также старшего доцента психиатрии медицинского факультета Вашингтонского университета в Сент-Луисе, “Нет таких поведенческих особенностей, которые помогли бы нам распознать аутизм до появления симптомов (что происходит в течение второго года жизни). Тем не менее, известно, что раннее вмешательство благоприятно влияет на результаты, поэтому если в будущем мы сможем использовать МРТ для определения групп детей со сверхвысоким риском развития симптомов, мы сможем начать лечение раньше”.
Во время исследования спящих детей помещали в аппарат МРТ и в течение 15 минут проводили сканирование и наблюдали нейронную активность в 230 разных зонах мозга. Ученые анализировали, как различные участки мозга синхронизируются друг с другом. Эта коммуникация (или “синхронизация”) отражает скоординированную активность участков мозга, что является крайне важным для когнитивной деятельности, памяти и поведения, и может быть исследовано во время сна.
Далее внимание исследователей было сосредоточено на изучении связей разных зон головного мозга, участвующих в формировании ключевых характеристик аутизма: языковых навыков, патологически цикличных действий и социального поведения. Например, было установлено, какие участки мозга, образующие связи в возрасте 6 месяцев, отвечают за поведение детей в два года. Это помогло доктору Пайвену и коллегам в создании компьютерной программы, способной выделять группы детей на основе разницы в синхронизации этих зон мозга.
Для первой части исследования ученые отобрали 59 младенцев, имевших старшего брата или сестру с диагнозом аутизм, а это значит, что риск развития аутизма у данной группы младенцев составлял 20%. Для сравнения – в основной популяции такой риск составляет не более 1,5%. Аутизм впоследствии развился у 11 из 59 исследованных младенцев.
Компьютерная программа смогла разделить данные на две основные группы: МРТ младенцев, у которых развился аутизм, и тех, у кого нет. Используя только эту информацию, программа правильно спрогнозировала развитие аутизма у 81 процента детей, кому впоследствии, в возрасте 2 лет, был поставлен такой диагноз.
Роберт Эмерсон, бывший постдокторант Университета Северной Каролины и первый автор исследования, говорит, что “Когда программа определяла, что конкретный ребенок болен аутизмом, она никогда не ошибалась. Однако у двух детей она не смогла спрогнозировать последующее развитие аутизма на основании анализа данных, полученных в шестимесячном возрасте.
Эмерсон также добавляет, что “Никто еще не проводил такого рода исследования на шестимесячных младенцах, поэтому его необходимо повторить. Мы надеемся в ближайшее время провести более широкомасштабное исследование с другими испытуемыми”.
Это уже четвертое исследование аутизма с использованием нейровизуализационных методов, проведенное учеными Университета Северной Каролины в этом году. В марте этого года, совместно с Nature, они опубликовали работу в журнале Biological Psychiatry, в которой утверждалось о наличии связи между повышенным количеством спинномозговой жидкости и аутизмом. В феврале в журнале Cerebral Cortex была опубликована статья о функциональных связях мозга, играющих важную роль в формировании нарушений социального поведения у детей с аутизмом.
“Я считаю, что в будущем мы получим еще более поразительные результаты, когда вместо использования какого-то одного фрагмента данных для ранней диагностики аутизма, мы будем использовать информацию из всех имеющихся источников”, – говорит Эмерсон. “Я думаю, что будущее за ранней биологической диагностикой аутизма”.
Подготовила: Захарова Ю.С.