Ученые Йельского университета: аутизм со временем изменяет белое вещество мозга
Исследователи из Йельского университета, проанализировав специализированные МРТ-исследования, обнаружили значительные изменения в микроструктуре белого вещества мозга у подростков и молодых взрослых с расстройством аутистического спектра (ASD) по сравнению с контрольной группой, согласно исследованию, которое будет представлено на следующей неделе на ежегодной встрече Радиологического общества Северной Америки (RSNA). Изменения были наиболее выражены в области, которая облегчает коммуникацию между двумя полушариями мозга.
"Один из 68 детей в США страдает аутизмом, но большое разнообразие в проявлении и тяжести симптомов затрудняет раннее распознавание заболевания и мониторинг реакции на лечение", - говорит Клара Вебер, аспирант-исследователь в Медицинской школе Йельского университета. "Наша цель - найти биомаркеры нейровизуализации, которые потенциально могут облегчить диагностику и планирование терапии".
Исследователи изучили результаты диффузионно-тензорной томографии (ДТИ) головного мозга из большого набора данных пациентов в возрасте от шести месяцев до 50 лет. ДТИ - это метод МРТ, который измеряет связность в мозге, определяя, как вода движется по трактам белого вещества. Молекулы воды по-разному диффундируют по мозгу в зависимости от целостности, архитектуры и наличия барьеров в ткани.
Для исследования были проанализированы клинические и DTI данные 583 пациентов из четырех существующих исследований различных популяций пациентов: младенцы-34 с ASD и 121 контрольная группа (34% женщин, средний возраст 7 месяцев); малыши-57 с ASD и 45 контрольных групп (27% женщин, средний возраст 32 месяца); подростки-106 с ASD и 124 контрольные группы (49% женщин, средний возраст 158 месяцев); и молодые взрослые-67 с ASD и 29 контрольных групп (1% женщин, средний возраст 230 месяцев).
"Одним из достоинств нашего исследования является то, что мы рассматривали широкий спектр возрастных групп, а не только детей школьного возраста", - сказал Вебер.
Чтобы оценить влияние возраста и диагноза ASD на микроструктуру белого вещества, исследовательская группа создала карты фракционной анизотропии, средней диффузности и радиальной диффузности, используя данные четырех исследований.
Фракционная анизотропия - это степень ограничения диффузии воды только одним направлением. Значение ноль означает, что диффузия не ограничена во всех направлениях. Значение единицы означает, что диффузия происходит только в одном направлении. Средняя диффузионная способность - это общая подвижность молекул воды, которая отражает плотность упаковки клеток. Радиальная диффузия - это степень распространения воды перпендикулярно тракту белого вещества.
"Когда целостность белого вещества нарушена, мы видим, что больше воды диффундирует перпендикулярно, что приводит к более высокой радиальной диффузии", - сказал Вебер.
Ключевым результатом анализа стало снижение фракционной анизотропии в передних/средних трактах мозолистого тела у подростков и молодых взрослых пациентов с ASD по сравнению с лицами из контрольной группы. Мозолистое тело - это толстый пучок нервных волокон, который соединяет и обеспечивает связь между двумя сторонами мозга. Соответствующее увеличение средней диффузности и радиальной диффузности, связанной с ASD, было обнаружено у молодых взрослых.
"У подростков мы увидели значительное влияние аутизма", - сказал Вебер. "У взрослых это влияние было еще более выраженным. Наши результаты подтверждают идею о нарушении связности мозга при аутизме, особенно в трактах, соединяющих оба полушария"
У малышей и младенцев с аутизмом по сравнению с контрольной группой в тех же трактах не наблюдалось снижения фракционной анизотропии. Исследователи надеются, что полученные результаты помогут улучшить раннюю диагностику ASD и предоставят потенциальные объективные биомаркеры для мониторинга реакции на лечение.
