นักวิจัยได้สร้างเส้นโค้งการเติบโตของสมอง ซึ่งคล้ายกับแผนภูมิส่วนสูงและน้ำหนักที่กุมารแพทย์ใช้เพื่อติดตามพัฒนาการของผู้ป่วย นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบเหตุการณ์สำคัญในการพัฒนาใหม่โดยการรวมผลลัพธ์ของการสแกนสมองที่เปิดเผยการเชื่อมต่อที่ใช้งานทั่วทั้งอวัยวะการเชื่อมต่อที่ถูกต้อง เมื่อสมองเติบโตขึ้น การเชื่อมต่อบางอย่างจะแข็งแกร่งขึ้น (สีส้ม) ในขณะที่บางส่วนอ่อนแอลง (สีเขียว) ขนาดของบริเวณสมองที่แสดงแสดงถึงความสำคัญสัมพัทธ์ในการทำนายวุฒิภาวะรูปภาพ © SCIENCE/AAAS
SO MATURE คะแนนความสมบูรณ์ของสมองของเพศหญิง 115 คน
(สีแดง) และเพศชาย 123 คน (สีน้ำเงิน) ที่มีอายุระหว่าง 7 ถึง 30 ปี ถูกนำมารวมกันเป็นเส้นโค้งเฉลี่ย (เส้นสีดำ) ซึ่งแสดงว่าสมองมีการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในวัยหนุ่มสาวและ ระดับปิดในช่วงต้นยุค 20 (เส้นทึบสีเทาแสดงเส้นโค้งอื่นที่เหมาะกับข้อมูลด้วย เส้นประทำเครื่องหมายขีดจำกัดการคาดการณ์ 95 เปอร์เซ็นต์)
รูปภาพ © SCIENCE/AAAS
เผยแพร่เมื่อวันที่ 10 กันยายนในScienceการศึกษาเผยให้เห็นว่าการเชื่อมต่อของสมองโดยทั่วไปมีวิวัฒนาการตามอายุได้อย่างไร ข้อมูลที่สามารถช่วยให้แพทย์ตรวจพบความผิดปกติต่างๆ ได้ ซึ่งหลายๆ อย่างมีการทำเครื่องหมายโดยการเชื่อมต่อทางประสาทที่ไม่เป็นระเบียบ — ก่อนหน้านี้
Olaf Sporns นักประสาทวิทยาจาก Indiana University ใน Bloomington กล่าวว่า “น่าทึ่งจริงๆ ที่สามารถรวบรวมข้อมูลได้มากเพียงใดด้วยการสแกนสถานะพักเพียง 5 นาที “เทคนิคที่พวกเขาพัฒนาขึ้นที่นี่อาจมีประสิทธิภาพมากในการคาดการณ์ผู้ป่วยแต่ละราย”
นักวิจัยนำโดย Nico Dosenbach และ Bradley Schlaggar จาก Washington University School of Medicine ในเมือง St. Louis ทั้งสองแห่ง ได้สร้างเส้นโค้งการเติบโตของสมองโดยใช้ข้อมูลจากอาสาสมัคร 238 คนที่มีอายุระหว่าง 7 ถึง 30 ปี แต่ละวิชาใช้เวลาประมาณห้านาที
ในการพักอย่างเงียบๆ ขณะทำ MRI หรือ การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก
เครื่องบันทึกรูปแบบของการเคลื่อนไหวของเลือดในพื้นที่สมองต่างๆ กว่าร้อยแห่ง เนื่องจากผู้ป่วยไม่ต้องดำเนินการใดๆ จึงสามารถใช้การสแกนอย่างรวดเร็วกับทารกหรือผู้ป่วยที่ไม่สามารถตอบสนองต่อคำแนะนำได้
หลังจากรวบรวมข้อมูลแล้ว นักวิจัยได้ป้อนข้อมูลกิจกรรมของสมองสำหรับแต่ละคนไปยังคอมพิวเตอร์ ซึ่งประเมินคุณลักษณะหลายร้อยรายการพร้อมกันและให้คะแนนที่สะท้อนถึง “อายุสมอง” ของอาสาสมัคร คะแนนนี้ขึ้นอยู่กับว่ากิจกรรมในแต่ละส่วนของสมองมีความสัมพันธ์กับกิจกรรมในภูมิภาคอื่นๆ ทั้งหมดอย่างไร ด้วยวิธีนี้ นักวิจัยได้อธิบายคุณสมบัติของการเชื่อมต่อของสมองสำหรับแต่ละวิชาจาก 238 วิชา และสร้างเส้นโค้งที่แสดงให้เห็นว่าคะแนนนี้เพิ่มขึ้นอย่างไรในช่วงหลายปีที่ผ่านมา
“ถ้าคุณพาลูกไปหากุมารแพทย์ พวกเขาจะวาดเส้นรอบวงศีรษะหรือส่วนสูงหรือน้ำหนักบนเส้นโค้ง” Schlaggar กล่าว “สิ่งที่เราทำที่นี่สร้างเส้นโค้งการเติบโต แต่ในกรณีนี้ แต่ละจุดสะท้อนถึงผลรวมของมิติข้อมูลที่แตกต่างกัน 200 รายการ เราสามารถพูดได้ว่า ‘นี่คือการสแกนของใครบางคนที่มีดัชนีวุฒิภาวะที่ 0.8’ และมีความคิดที่ดีทีเดียวว่าพวกเขาอยู่ในการแจกแจงแบบปกติสำหรับอายุตามลำดับเวลาของพวกเขา”
โดยรวมแล้ว ความแข็งแกร่งของการเชื่อมต่อไม่จำเป็นต้องเพิ่มขึ้นเมื่อสมองเติบโตเต็มที่ แต่คะแนนก็เพิ่มขึ้นด้วย เหตุผลหนึ่งที่ทำให้คะแนนเปลี่ยนแปลงคือความเชื่อมโยงระหว่างบริเวณสมองที่อยู่ใกล้กันจะอ่อนแอลงตามอายุ ในขณะที่การเชื่อมต่อระยะไกลที่เฉพาะเจาะจงมักจะแข็งแกร่งขึ้น
ทีมวิจัยพบว่าการเชื่อมโยงที่เกี่ยวข้องกับสองภูมิภาคโดยเฉพาะ – เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าส่วนหน้าด้านขวาและ precuneus – เป็นตัวทำนายที่ดีที่สุดสำหรับวุฒิภาวะของสมองโดยรวม ทั้งสองภูมิภาคไม่น่าแปลกใจเลย: เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้ามีความสำคัญต่อการควบคุมความรู้ความเข้าใจที่ซับซ้อน รวมถึงการควบคุมพฤติกรรม การปรับให้เข้ากับงานใหม่ และการวางแผนสำหรับอนาคต เป็นที่ทราบกันดีว่าพรีคิวเนียสเป็นศูนย์กลางสำคัญสำหรับความสัมพันธ์ระหว่างส่วนต่างๆ ของสมองที่แยกจากกัน
การศึกษาใหม่นี้เป็น “เครื่องเตือนใจที่ยอดเยี่ยมว่าสมองเป็นเครือข่ายจริงๆ” Sporns กล่าว “สมองไม่ได้เป็นเพียงลูกบอลของการเชื่อมต่อที่ไม่มีใครรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในนั้น มีโครงสร้างที่สามารถแยกแยะได้ด้วยเครื่องมือเครือข่ายเหล่านี้”
นักวิจัยไม่คิดว่าการสแกนสมองจะกลายเป็นส่วนสำคัญของการตรวจเด็ก Schlaggar กล่าวว่า “สิ่งนี้จะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อค่าใช้จ่ายในการสแกนทางคลินิกใกล้เคียงกับที่ใช้ในการวัดน้ำหนักของใครบางคน และจะไม่เกิดขึ้นในเร็วๆ นี้”
แทนที่จะใช้การทดสอบโดยเปิดเผยว่าวุฒิภาวะของสมองเบี่ยงเบนไปจากปกติเมื่อใดและอย่างไร สามารถนำมาใช้เพื่อช่วยวินิจฉัยและติดตามความผิดปกติทางระบบประสาท เช่น กลุ่มอาการทูเร็ตต์ ออทิสติก หรือโรคจิตเภท เกี่ยวกับความก้าวหน้าของโรคกับการขาดการเชื่อมต่อที่เฉพาะเจาะจงอาจทำให้แพทย์พัฒนาวิธีการรักษาเฉพาะบุคคลและมีประสิทธิภาพมากขึ้น Schlaggar กล่าว “จากแนวทางนี้ คุณอาจสามารถทำนายได้ ไม่ใช่แค่ว่าใครจะมีช่วงเวลาที่ยากลำบาก แต่ยังรวมถึงใครจะตอบสนองต่อการบำบัดด้วย”
แนะนำ : เคล็ดลับต่างๆ | เว็บรวมวิธีต่างๆ How to | จัดอันดับซีรีย์ | รีวิวครีม
