Mapping schaltkreise im Gehirn, die bei Neugeborenen kann Hilfe Früherkennung von Autismus

Mapping schaltkreise im Gehirn, die bei Neugeborenen kann Hilfe Früherkennung von Autismus

Eine neue Karte von Neugeborenen Gehirne bietet details der Struktur, wird eine neue Referenz für Forscher, beides typische Entwicklung des Gehirns und neurologischen Erkrankungen. Mit nicht-invasiven, 20-minütige Magnetresonanztomographie (MRT) – scans, haben die Forscher zeigten einige der komplexe und präzise organisiert Gehirn-Architektur, die entpuppt sich als das Gehirn formt sich während der Dritten trimester der Schwangerschaft.

„Wir modernste Methoden, um zu sehen, Mikrostruktur im gesamten Gehirn während eines kritischen Zeitraums der Reifung“, sagte Hao Huang, Ph. D., ein Forscher in der Abteilung der Radiologie am Krankenhaus der Kinder von Philadelphia (CHOP). „Neben der Charakterisierung der typischen Entwicklung des Gehirns, diese Messungen bieten die Möglichkeit zu erkennen, Biomarker für Autismus-Spektrum-Störung im Alter ermöglichen kann, dass eine frühe Diagnose und der möglichst frühzeitige intervention.“

Die Studie, diese Woche veröffentlicht in PNAS, analysiert 76 Frühgeborenen und Begriff Neugeborenen—47 Männer und 29 Frauen—im Alter von 31 bis 42 Wochen postmenstrual. Mithilfe der erweiterten Diffusions-MRT zu Messen, Muster von Wasser diffusion, die Forschungs-team produziert zwei Messungen. Eine, sogenannte fraktionale Anisotropie, gemessen mikrostrukturellen Organisation; die andere, eine komplexere Modell-Metrik genannte mean kurtosis (MK), gemessen mikrostrukturelle Komplexität. Huangs team ist einer der frühesten Nutzung MK zu Messen Mikrostruktur des Gehirns, die Großhirnrinde.

Im Gegensatz zu früheren Studien des zerebralen Kortex der Mikrostruktur, basierend auf Gewebeproben nach dem Tod, die angeboten begrenzte, lokalisierte Daten, die Diffusions-MRT-Daten umspannt den gesamten cortex. Außerdem, sagte Huang, studieren, eine Anzahl von Neugeborenen bei verschiedenen gestational Alter zur Verfügung gestellten Informationen über die Entwicklung des Gehirns über eine zentrale Zeit.

Angewendet auf einen einfachen pool von Wasser -, Diffusions-MRT erkennt die zufällige Bewegung von Wassermolekülen, aber Wasser-diffusion im Gehirn Großhirnrinde verändert sich durch die Anwesenheit von Neuronen, Dendriten und anderen Strukturen, die stören Zufälligkeit und geben Hinweise auf anatomische Struktur.

Das Dritte trimester der Schwangerschaft ist eine dynamische Periode in der Entwicklung des Gehirns. Der cortex-Pflaumen selbst, in der Regel befreien Sie sich von überschüssiger Neuronen und Synapsen. Jedoch, wenn dieser Prozess nicht auftreten, effizient, überschüssige verbindungen bleiben kann—eine situation, die charakteristisch für Autismus-Spektrum-Störungen (ASDs). Durch die Erkennung diejenigen, atypische verbindungen, Huang Forschung bieten könnten, eine imaging-biomarker des ASD bei Neugeborenen.