Ученые обнаружили биомаркеры СДВГ на МРТ: что показало крупнейшее исследование
Исследователи проанализировали результаты МРТ почти 8 000 детей и выявили особенности строения и функционирования головного мозга, связанные с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). По мнению авторов, в будущем сочетание нейровизуализации и методов машинного обучения может помочь сделать диагностику этого расстройства более объективной, а также использовать полученные данные для планирования лечения и оценки его эффективности.
Результаты исследования были представлены на ежегодном собрании Радиологического общества Северной Америки (RSNA).
Почему это исследование важно?
Сегодня диагноз СДВГ ставится на основании клинической оценки: врач анализирует жалобы, наблюдает за поведением ребенка и использует стандартизированные опросники, которые заполняют родители и педагоги.
Несмотря на существующие диагностические критерии, диагностика во многом остается клинической и требует опыта специалиста. Именно поэтому ученые продолжают искать объективные биологические маркеры, которые могли бы дополнить существующие методы оценки.
Как отметил соавтор исследования Хуан Лин из Йельской медицинской школы: «Симптомы СДВГ нередко остаются нераспознанными или, наоборот, трактуются неверно. Более объективные методы диагностики могли бы повысить точность постановки диагноза»
Для исследования были использованы данные проекта ABCD (Adolescent Brain Cognitive Development Study) — крупнейшего в США долгосрочного исследования развития мозга и здоровья детей.
Первоначально проект включал почти 12 000 детей в возрасте 9–10 лет из 21 исследовательского центра США. После отбора в анализ вошли 7 805 участников, среди которых 1 798 детей имели диагноз СДВГ.
Каждый участник прошел несколько видов нейровизуализации:
– структурную магнитно-резонансную томографию (МРТ);
– диффузионно-тензорную томографию (DTI), позволяющую оценить состояние белого вещества;
– функциональную МРТ в состоянии покоя (fMRI), которая показывает взаимодействие различных отделов мозга.
Затем исследователи сравнили показатели детей с СДВГ и без него.
Что обнаружили ученые?
Результаты показали, что изменения затрагивают не отдельные участки мозга, а сразу несколько нейронных систем.
У детей с СДВГ были выявлены:
– изменения функциональных связей между различными отделами мозга;
– нарушения взаимодействия сетей, отвечающих за внимание, память и обработку слуховой информации;
– истончение некоторых участков коры головного мозга;
– изменения микроструктуры белого вещества, особенно в лобных долях мозга.
По словам Хуана Лина: «Мы обнаружили изменения практически во всех исследованных областях мозга. Это говорит о том, что СДВГ связано не с отдельным участком мозга, а с особенностями работы целых нейронных сетей»
Почему особенно важна лобная доля?
Наиболее выраженные изменения были обнаружены в лобных долях мозга.
Именно эти области отвечают за так называемые исполнительные функции:
– концентрацию внимания;
– контроль импульсов;
– планирование;
– принятие решений;
– организацию поведения;
– самоконтроль.
Поэтому особенности развития лобных отделов хорошо согласуются с основными проявлениями СДВГ — невнимательностью, импульсивностью и трудностями саморегуляции.
Как здесь может помочь искусственный интеллект?
Авторы исследования считают, что подобные данные можно использовать для обучения алгоритмов машинного обучения.
Такие модели способны анализировать огромные массивы данных МРТ и искать закономерности, незаметные при обычной оценке изображений.
В перспективе подобные технологии могут:
– помогать врачу в сложных диагностических случаях;
– повышать точность диагностики;
– прогнозировать особенности течения расстройства;
– оценивать эффективность проводимого лечения.
Однако исследователи подчеркивают, что на сегодняшний день МРТ не используется для постановки диагноза СДВГ. Полученные результаты пока относятся к области научных исследований и требуют дальнейшей проверки, прежде чем смогут стать частью повседневной клинической практики.
СДВГ это нейроразвивающее расстройство
По мнению авторов исследования, полученные данные еще раз подтверждают современное представление о природе СДВГ.
Это не результат плохого воспитания, недостатка дисциплины или отсутствия мотивации. СДВГ связано с особенностями развития и функционирования головного мозга, которые отражаются в работе нейронных сетей, отвечающих за внимание, контроль поведения и исполнительные функции.
Кроме того, ведущий автор исследования, нейрорадиолог доктор Сэм Паябваш, отметил, что результаты других научных работ показывают: некоторые изменения микроструктуры мозга могут изменяться в процессе лечения. Это открывает перспективы использования нейровизуализации не только для изучения природы СДВГ, но и для оценки эффективности терапии в будущем.