การถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กในสมองกายวิภาคของเด็กและวัยรุ่นที่กำลังพัฒนา (2010)

J Am Acad เด็กวัยรุ่นจิตเวช ต้นฉบับผู้เขียน; พร้อมใช้งานใน PMC Jun 27, 2010
เผยแพร่ในแบบฟอร์มการแก้ไขขั้นสุดท้ายเป็น:
PMCID: PMC2892679
NIHMSID: NIHMS207307
 
ฉบับแก้ไขล่าสุดของผู้เผยแพร่บทความนี้มีอยู่ที่ J Am Acad เด็กวัยรุ่นจิตเวช
ดูบทความอื่น ๆ ใน PMC ที่ กล่าวถึง บทความที่ตีพิมพ์

ความผิดปกติทางจิตเวชหลายอย่างรวมถึงบางอย่างที่เริ่มมีอาการของผู้ใหญ่เช่นโรคจิตเภทนั้นกำลังถูกกำหนดให้เป็นแนวความคิดที่เกิดจากความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาท ในการสำรวจสมมติฐานเกี่ยวกับพัฒนาการทางระบบประสาทของการเจ็บป่วยมันมีประโยชน์ที่จะมีข้อมูลที่โดดเด่นเกี่ยวกับการเจริญเติบโตตามปกติเพื่อใช้เป็น "ปทัฏฐาน" ที่จะประเมินความเบี่ยงเบนที่อาจเกิดขึ้น การศึกษาของการพัฒนาทั่วไปและอิทธิพลของการพัฒนานั้นอาจเปิดเผยเวลาและกลไกของการเจริญเติบโตของสมองซึ่งเป็นแนวทางสำหรับการแทรกแซงใหม่ ๆ

ในภาพรวมนี้เราจะสัมผัสกับปัญหาเกี่ยวกับระเบียบวิธีที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) ของกายวิภาคศาสตร์สมองสรุปผล MRI ของการเปลี่ยนแปลงทางระบบประสาทระหว่างวัยเด็กและวัยรุ่นและหารือเกี่ยวกับอิทธิพลที่เป็นไปได้เกี่ยวกับวิถีการพัฒนาสมอง

ดังที่ระบุไว้ในบทความก่อนหน้าของซีรีส์นี้หนึ่งในขั้นตอนแรกในการวัดลักษณะ morphometric ของสมองใน MRI เชิงกายวิภาคแบบเดิมคือการจำแนก (หรือ "เซ็กเมนต์") แต่ละ voxels (องค์ประกอบที่เล็กที่สุดของสัญญาณ MRI ที่แตกต่างกัน - ปกติประมาณ 1 mL) ตามที่สอดคล้องกับ CSF สสารสีขาว (WM) หรือสสารสีเทา (GM) เมื่อจำแนกตามประเภทของเนื้อเยื่อการจัดเรียงต่างๆสามารถทำได้เพื่อรับปริมาตรที่ระดับติ่ง (เช่นหน้าผากขมับขม่อมท้ายทอย); ภูมิภาคที่กำหนดโดยขอบเขต gyral, sulcal หรือ GM, WM และ CSF (เช่นนิวเคลียสหาง) หรือแต่ละ voxels

การแบ่งส่วนและการแบ่งกลุ่มของ MRIs นั้นทำโดยคนที่ผ่านการฝึกอบรมมาแล้วโดยเฉพาะการสรุปพื้นที่เฉพาะที่น่าสนใจ (ตัวย่อมักจะเป็น ROIs) ด้วยมือ แม้ว่าการมีบุคคลที่ได้รับการฝึกฝนมาอย่างดีระบุบริเวณสมองนั้นถือเป็นสิ่งที่ใกล้เคียงที่สุดกับ“ มาตรฐานทองคำ” ที่มีอยู่ แต่เวลาและความเชี่ยวชาญด้านกายวิภาคที่จำเป็นสำหรับการฝึกอบรมผู้ประเมินและการวิเคราะห์ประเภทนี้อาจเป็นสิ่งต้องห้าม สิ่งนี้ทำให้เกิดห้องทดลองหลายแห่งในการพัฒนาอัลกอริธึมคอมพิวเตอร์ที่สามารถจำแนกภูมิภาคของภาพ MRI โดยอัตโนมัติว่าเป็นของประเภทเนื้อเยื่อและภูมิภาคกายวิภาค ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในพื้นที่นี้ทำให้เป็นไปได้ที่จะทำการศึกษาขนาดใหญ่ที่จำเป็นในการจับการเปลี่ยนแปลงมากมายที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาสมองทั่วไปและผิดปกติ วิธีอัตโนมัติก็เปิดประตูไปสู่วิธีการใหม่ในการมองโครงสร้างสมองเช่นการวิเคราะห์รูปร่างและความหนาของแผ่นเยื่อหุ้มสมอง

อย่างไรก็ตามความเที่ยงตรงของวิธีการอัตโนมัตินั้นขึ้นอยู่กับความชัดเจนของเส้นขอบระหว่างโครงสร้างซึ่งจะถูกกำหนดโดยการรวมกันของกายวิภาคศาสตร์ของโครงสร้างเฉพาะและคุณภาพของภาพ MRI ตัวอย่างเช่น amygdala และ hippocampus นั้นยากสำหรับวิธีอัตโนมัติในการแยกอย่างถูกต้องเพราะมันเป็นตัวแทนของโครงสร้างจีเอ็มที่อยู่ติดกัน ในกรณีเช่นนี้การวัดด้วยมืออาจยังเป็นวิธีที่ดีที่สุดแม้ว่าผู้ประเมินมนุษย์อาจต้องการประสบการณ์จำนวนมากก่อนที่พวกเขาจะสามารถระบุขอบเขตของโครงสร้างดังกล่าวใน MRI ทั่วไปได้

ข้อมูลสำหรับภาพรวมนี้ส่วนใหญ่ได้มาจาก 387 โดยทั่วไปแล้วการพัฒนาวิชา (สแกน 829) มีส่วนร่วมในการศึกษาระยะยาวอย่างต่อเนื่องที่สาขาจิตเวชศาสตร์เด็กของสถาบันสุขภาพจิตแห่งชาติ เริ่มต้นใน 1989 โดย Markus Kruesi, MD, และ Judith Rapoport, MD, การออกแบบการศึกษามีไว้สำหรับผู้เข้าร่วมอายุ 3 ถึง 30 ปีที่จะมาถึงสถาบันสุขภาพแห่งชาติในช่วงเวลาประมาณ 2 ปีสำหรับการถ่ายภาพสมองการประเมินจิตใจและพฤติกรรม การสะสมของ DNA การเน้นไปที่แหล่งข้อมูลเดียวนี้ไม่ได้เป็นการลดคุณค่าการมีส่วนร่วมที่ยอดเยี่ยมของนักวิจัยคนอื่น ๆ แต่เพื่อให้บัญชีแบบบูรณาการจากการรวบรวม MRI สมองเด็กและวัยรุ่นที่ใหญ่ที่สุดในโลกด้วยข้อมูลที่ได้รับจากการใช้ วิธีการวิเคราะห์ภาพแบบเดียวกัน เราได้เสริมด้วยการอ้างอิงถึงการศึกษาโดยห้องปฏิบัติการอื่น ๆ แม้ว่าการตรวจสอบภาคสนามโดยสมบูรณ์นั้นอยู่นอกเหนือขอบเขตของบทความนี้

ยอดรวมประจำ, ยอดรวมประจำและปริมาตรช่องระบายอากาศ

ในกลุ่มสาขาจิตเวชศาสตร์เด็กยอดรวมของสมองโดยเฉลี่ยจะอยู่ที่ระดับ 10.5 ปีในผู้หญิงที่เป็นผู้หญิงและ 14.5 ปีในผู้หญิงที่เป็นชาย1 ตามอายุ 6 ปีสมองจะอยู่ที่ประมาณ 95% ของยอดนี้ (มะเดื่อ. 1) ปริมาณเซเรเบลลัมนั้นสูงกว่า 2 ในอีกหลายปีกว่าปริมาณในสมอง2 ปริมาณกระเป๋าหน้าท้องด้านข้างมีความแตกต่างระหว่างบุคคลมากที่สุด3 และเพิ่มขึ้นตลอดการพัฒนาสุขภาพของเด็กและวัยรุ่น โดยทั่วไปแล้วการเพิ่มขึ้นเหล่านี้ควรได้รับการพิจารณาเมื่อตีความการขยายกระเป๋าหน้าท้องอย่างกว้างขวางรายงานในประชากรผู้ป่วย

มะเดื่อ. 1 

ปริมาตรเฉลี่ยตามอายุในปีสำหรับอาสาสมัครชาย (n = 475 สแกน) และหัวเรื่องหญิง (n = สแกน 354) เส้นกลางในแต่ละชุดของสามบรรทัดแสดงถึงค่าเฉลี่ยและเส้นบนและล่างแสดงถึงช่วงความเชื่อมั่น 95% บนและล่างตามลำดับ ...

Sowell และเพื่อนร่วมงาน4 วัดการเปลี่ยนแปลงของปริมาณสมองในกลุ่มเด็ก 45 ที่สแกนสองครั้ง (2 ปีแยก) ระหว่างอายุ 5 และ 11 ปี ใช้วิธีการต่าง ๆ ซึ่งระยะทางระหว่างจุดบนพื้นผิวสมองและจุดศูนย์กลางของสมองพวกเขาก็พบว่าเพิ่มขนาดของสมองในช่วงอายุนี้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณหน้าผากและท้ายทอย

Caviness และคณะ5 ในตัวอย่างตัดขวางของเด็กชาย 15 และเด็กหญิง 15 อายุ 7 ถึง 11 ปีพบว่าสมองน้อยนั้นอยู่ในระดับผู้ใหญ่ในอาสาสมัครหญิง แต่ไม่ใช่ในผู้ชายเพศชายในช่วงอายุนี้แนะนำการปรากฏตัวของการพัฒนาล่าช้าและเพศพฟิสซึ่ม .

เรื่องสีขาว

สีขาวของ WM ผลิตโดยไมอีลินเปลือกสีขาวที่เป็นไขมันที่เกิดจาก oligodendrocytes ที่ล้อมรอบแอกซอนและเพิ่มความเร็วของสัญญาณเซลล์ประสาทอย่างมาก ปริมาณของ WM โดยทั่วไปเพิ่มขึ้นตลอดวัยเด็กและวัยรุ่น1 ซึ่งอาจรองรับการเชื่อมต่อมากขึ้นและบูรณาการของวงจรประสาทที่แตกต่างกัน คุณสมบัติที่สำคัญที่เพิ่งได้รับการชื่นชมเมื่อเร็ว ๆ นี้คือไมอีลินไม่เพียง แต่เพิ่มความเร็วในการส่งสัญญาณเท่านั้น แต่ยังปรับเปลี่ยนจังหวะและจังหวะของรูปแบบการยิงของเซลล์ประสาทที่สร้างเครือข่ายการทำงานในสมอง6 สอดคล้องกับสิ่งนี้การศึกษาโดยใช้การวัดความหนาแน่นของ WM เพื่อทำแผนที่การเติบโตของ WM ในภูมิภาคพบว่าการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของการแปลระหว่างเด็กและวัยรุ่น Corticospinal ผืนแสดงให้เห็นการเพิ่มขึ้นที่คล้ายกันในขนาดทั้งสองด้านในขณะที่ผืนดินที่เชื่อมต่อบริเวณหน้าผากและขมับแสดงเพิ่มขึ้นในภูมิภาคที่เกี่ยวข้องกับภาษาด้านซ้าย7

เรื่องสีเทา

ในขณะที่ WM เพิ่มขึ้นในช่วงวัยเด็กและวัยรุ่นวิถีการเคลื่อนที่ของปริมาณ GM นั้นเป็นไปตามวิถีการพัฒนารูปตัว U ที่กลับหัว เส้นโค้งพัฒนาการที่แตกต่างของ WM และ GM คือการเชื่อมต่อที่ใกล้ชิดระหว่างเซลล์ประสาทเซลล์ glial และ myelin ซึ่งเป็นองค์ประกอบร่วมในวงจรประสาทและเชื่อมโยงกันด้วยความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันตลอดชีวิต การเปลี่ยนแปลงของ Cortic GM ในระดับ voxel จากอายุ 4 เป็น 20 ปีที่ได้มาจากการสแกนของอาสาสมัคร 13 ที่ได้รับการสแกน 4 แต่ละครั้งในช่วงเวลา 2 ปีโดยประมาณจะแสดงใน รูป 2 (ภาพเคลื่อนไหวมีให้ที่ http://www.nimh.nih.gov/videos/press/prbrainmaturing.mpeg).8 อายุของความหนาแน่นของจีเอ็มสูงสุดเป็นสิ่งที่เร็วที่สุดในพื้นที่เซ็นเซอร์หลักและล่าสุดในพื้นที่เชื่อมโยงลำดับที่สูงขึ้นเช่นเยื่อหุ้มสมอง prefrontal preorsal dorsolateral, ขม่อมข้างขม่อมและหัวหน้าชั่วขณะ คำถามที่ไม่ได้รับการแก้ไขคือระดับที่การลดลงของจีเอ็มเยื่อหุ้มสมองถูกขับเคลื่อนโดยการตัดแต่ง synaptic เมื่อเทียบกับ myelination ตามชายแดน GM / WM9 ปริมาตรของนิวเคลียส caudate ซึ่งเป็นโครงสร้างของ subcortical (จีเอ็ม) subcortical ก็เป็นไปตามเส้นทางการพัฒนารูปตัว U ที่กลับหัวโดยมียอดเขาคล้ายกับกลีบสมองส่วนหน้าซึ่งเชื่อมต่อกันอย่างกว้างขวาง1

มะเดื่อ. 2 

มุมมองด้านข้างขวาและด้านบนของลำดับไดนามิกของการเจริญเติบโตของสสารสีเทาเหนือพื้นผิวเยื่อหุ้มสมอง แถบด้านข้างแสดงการแสดงสีในหน่วยของปริมาณสสารสีเทา (จาก Gogtay และคณะ8)

อิทธิพลของการพัฒนาทางกายวิภาคของสมองของมนุษย์

ยีนและสิ่งแวดล้อม

โดยการเปรียบเทียบว่าฝาแฝด monozygotic เหมือนกันเมื่อเทียบกับฝาแฝด dizygotic เราสามารถประเมินการมีส่วนร่วมทางพันธุกรรมของยีน (เช่น "heritability") และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่อการค้นพบการถ่ายภาพสมอง10 ที่สำคัญเรายังสามารถประเมินการมีปฏิสัมพันธ์ของยีนโดยสภาพแวดล้อมและผลกระทบของอายุและเพศที่มีต่อการถ่ายทอดทางพันธุกรรม ขนาดตัวอย่างปัจจุบันจากการศึกษาระยะยาวอย่างต่อเนื่องของเราคือการสแกน 600 โดยประมาณจาก 90 monozygotic และ 60 dizygotic twin twin อัตราพันธุกรรมสำหรับปริมาณ cerebrum และ lobar ทั้งหมด (รวมถึงองค์ประกอบย่อย GM และ WM) อยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.77 ถึง 0.8811 มาตรการทางสัณฐานวิทยาของสมองที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมได้อย่างมีนัยสำคัญช่วยให้เครื่องหมายทางชีวภาพสำหรับคุณลักษณะที่สืบทอดมาและอาจทำหน้าที่เป็นเป้าหมายสำหรับการเชื่อมโยงทางพันธุกรรมและการศึกษาความสัมพันธ์12,13 การวิเคราะห์หลายตัวแปรซึ่งอนุญาตให้มีการประเมินระดับของปัจจัยทางพันธุกรรมหรือสิ่งแวดล้อมเดียวกันนั้นมีผลต่อโครงสร้างทางประสาทหลายประการบ่งชี้ว่าผลทางพันธุกรรมที่ใช้ร่วมกันเพียงครั้งเดียวคิดเป็นร้อยละ 60 ของความแปรปรวนในเยื่อหุ้มสมองหนา14

การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมอาจเชื่อมโยงกับระยะเวลาของการแสดงออกของยีนและเกี่ยวข้องกับอายุที่เริ่มมีอาการผิดปกติ โดยทั่วไปความสามารถในการสืบทอดจะเพิ่มขึ้นตามอายุของ WM และลดลงสำหรับปริมาณ GM11 ในขณะที่การถ่ายทอดทางพันธุกรรมเพิ่มขึ้นสำหรับความหนาของเยื่อหุ้มสมองในภูมิภาคภายในหน้าผากกลีบข้างและกลีบขมับ (มะเดื่อ. 3).15 ความรู้เกี่ยวกับเมื่อโครงสร้างสมองบางอย่างมีความไวต่ออิทธิพลทางพันธุกรรมหรือสิ่งแวดล้อมในระหว่างการพัฒนาอาจมีความสำคัญทางการศึกษาและ / หรือผลการรักษา

มะเดื่อ. 3 

การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับอายุในการถ่ายทอดทางพันธุกรรมสำหรับเด็กเล็กและเด็กโต การประมาณองค์ประกอบความแปรปรวนคำนวณโดยใช้โมเดล AE เนื่องจากองค์ประกอบสภาพแวดล้อมที่ใช้ร่วมกันไม่มีผลต่อผลลัพธ์อย่างมีนัยสำคัญ การคำนวณองค์ประกอบความแปรปรวนถูกคำนวณ ...

เพศชายเพศหญิง

เนื่องจากความผิดปกติทางประสาทวิทยาเกือบทั้งหมดมีความชุกอายุที่เริ่มมีอาการและอาการระหว่างเพศชายและเพศหญิงที่แตกต่างกันความแตกต่างทางเพศในวิถีการพัฒนาสมองโดยทั่วไปมีความสัมพันธ์อย่างมากกับจิตเวชเด็ก สอดคล้องกับวรรณกรรม neuroimaging ผู้ใหญ่16 หมายถึงปริมาตรของสมองโดยรวมสูงขึ้นประมาณ 10% ในอาสาสมัครชาย นอกจากนี้ยอดปริมาณ GM โดยทั่วไปเกิดขึ้นกับ 1 เป็น 3 ปีก่อนสำหรับอาสาสมัครหญิง1

การพัฒนาอย่างรวดเร็วของสมองในช่วงสองสามปีแรกของชีวิตและการรับรู้ถึงความสำคัญของเหตุการณ์แรกในความผิดปกติของพัฒนาการทางระบบประสาทเช่นออทิสติกทำให้ความสนใจในการสแกนทารกและเด็กเล็กเพิ่มขึ้น การศึกษาโดยนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยนอร์ ธ แคโรไลน่าแห่ง 74 ทารกแรกเกิดที่ถ่ายภาพภายในสัปดาห์แรกของชีวิตพบว่าการเติบโตอย่างรวดเร็วของปริมาณสมอง; พฟิสซึ่มทางเพศของปริมาณสมองมีอยู่แล้วด้วยปริมาณ intracranial มีขนาดใหญ่กว่าอย่างมีนัยสำคัญในวิชาเพศชายแม้หลังจากการแก้ไขสำหรับความแตกต่างในน้ำหนักแรกเกิด17

ความแตกต่างของขนาดสมองโดยรวมระหว่างชายและหญิงไม่ควรตีความว่าเป็นการให้ประโยชน์หรือข้อเสียเปรียบ มาตรการโครงสร้างขั้นต้นอาจไม่สะท้อนความแตกต่างทางเพศที่ลดลงในปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการใช้งานเช่นการเชื่อมต่อของเส้นประสาทและความหนาแน่นของตัวรับ ไม่ว่าจะปรับขนาดสมองอย่างไรในการประเมินส่วนประกอบย่อยของสมอง (กล่าวคือโครงสร้างสมองบางอย่าง“ ค่อนข้าง” ใหญ่กว่าในกลุ่มผู้หญิง) มีผลกระทบอย่างมากต่อสิ่งที่รายงานว่าเป็นเพศสัณฐานในเพศสัมพันธ์ในวรรณคดี

วิธีการที่น่าสนใจในการแก้ไขปัญหาการปรับขนาดนี้ถูกรายงานโดย Sowell และคณะ18 ที่พบว่ามีความแตกต่างทางเพศเฉพาะภูมิภาคที่ตรวจพบในกลุ่มคน 176 ระหว่าง 7 และ 87 อายุปี (กล่าวคือข้างขม่อมด้านขวาและด้านหลังขมับหนาในเพศหญิง) ถูกจำลองแบบในสมองส่วนย่อยของชาย 18 และ 18 แตกต่างกันในขนาดสมองทั้งหมด

อภิปราย

รูปแบบทั่วไปสำหรับการพัฒนาสมองโดยทั่วไปใน 25 ปีแรกของชีวิตคือการเพิ่มขึ้นในเชิงเส้นในปริมาณ WM และวิถีการพัฒนารูปตัว U กลับเฉพาะสำหรับภูมิภาคของโครงสร้างจีเอ็มโดยมีปริมาณสูงสุดเกิดขึ้นในวัยเด็กตอนปลายหรือวัยรุ่นตอนต้น ประเด็นที่โดดเด่นคือในเรื่อง neuroimaging เช่นเดียวกับในชีวิตมันมักจะเกี่ยวกับการเดินทางมากกว่าปลายทาง ชุดรูปแบบนี้มีความเกี่ยวข้องในการศึกษาของการพัฒนาทั่วไปที่มีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งอายุโดย heritability ในการศึกษาแฝดเพศพฟิสซึ่มเป็นเส้นทางสำหรับการพัฒนามากกว่าขนาดสุดท้ายและเส้นโค้งการพัฒนาความหนาเยื่อหุ้มสมองอายุ - โดย - กว่าความหนาของเยื่อหุ้มสมองที่อายุ 20 ปี19 ชุดรูปแบบ "การเดินทางไม่ใช่แค่ปลายทาง" ยังมีความเกี่ยวข้องอย่างมากในการศึกษาด้านจิตวิทยาซึ่งเป็นเส้นทางการพัฒนาที่แยกแยะการควบคุมส่วนใหญ่ออกจากผู้ที่มีโรคสมาธิสั้น / ขาดสมาธิหรืออาการจิตเภทในวัยเด็ก

การอธิบายลักษณะวิถีการพัฒนาอย่างเพียงพอนั้นจำเป็นต้องมีทั้งตัวอย่างหน้าตัดขนาดใหญ่หรือการศึกษาระยะยาวซึ่งทั้งสองวิธีนี้มีความท้าทายด้านวิธีการอย่างมาก ความแตกต่างในเรื่องของเกณฑ์การเลือกเรื่องและการควบคุมการได้มาของภาพและเทคนิคการวิเคราะห์ภาพนั้นส่งผลให้อัตราการไม่เปิดเผยข้อมูลในวรรณกรรม neuroimaging ในเด็กและทำให้การศึกษา meta-analytic นั้นทำได้ยาก การศึกษา neuroimaging แบบหกจุดของอาสาสมัครควบคุมเด็กโดยใช้วิธีการที่ได้มาตรฐานทั่วทั้งไซต์กำลังดำเนินการอยู่และควรเพิ่มความแตกต่างของการพัฒนาสมองโดยทั่วไป20

แม้ว่าจะมีการรายงานความแตกต่างทางกายวิภาคของสมองโดยเฉลี่ยของกลุ่มสำหรับความผิดปกติของระบบประสาทเกือบทั้งหมด แต่การทับซ้อนกันของค่าขนาดใหญ่ระหว่างกลุ่มผู้ป่วยทางคลินิกและกลุ่มควบคุมในปัจจุบันนั้นห้ามการใช้การวินิจฉัย (ยกเว้นแยกออกจากระบบประสาทส่วนกลางเช่นเนื้องอกเนื้องอกในกะโหลกศีรษะ สาเหตุของอาการ) ไม่มี "แผล" ที่พบได้ทั่วไปหรือแม้แต่เกือบทุกรายเด็กที่เป็นโรคออทิสติกที่มีการศึกษาบ่อยที่สุดคือโรคออทิสซึมความสนใจ - ขาดดุล / สมาธิสั้นภาวะจิตเภทในวัยเด็กที่เริ่มมีอาการดิสเล็กเซีย ทำให้ยุ่งเหยิง, Sydenham chorea, หรือ Tourette's syndrome ในปัจจุบัน Neuroimaging มีประโยชน์มากที่สุดในการสำรวจธรรมชาติที่สำคัญของความเจ็บป่วยและเพื่อให้เอนโดฟีโนไทป์เครื่องหมายทางชีวภาพที่อยู่ตรงกลางระหว่างยีนและพฤติกรรม เอนโดฟีโนไทป์อาจช่วยระบุชนิดย่อยของโรคที่มีพยาธิสรีรวิทยาการพยากรณ์โรคหรือการตอบสนองการรักษาที่แตกต่างกัน

อนาคตของเด็ก neuroimaging มีแนวโน้มที่จะเห็นการเพิ่มจำนวนของการศึกษารวม modalities การถ่ายภาพหลายในบุคคลเดียวกัน (เช่น MRI โครงสร้าง MRI ทำงานการถ่ายภาพเทนเซอร์การแพร่กระจายถ่ายภาพการถ่ายโอนแม่เหล็ก, electroencephalography และ magnetoencephalography) สิ่งนี้ให้การทำงานร่วมกันที่“ มากกว่าผลรวมของส่วนต่าง ๆ ของมัน” เพราะข้อมูลจากกิริยาช่วยแจ้งการตีความของผู้อื่น นอกจากนี้การรวมภาพกับการศึกษาหลังสัตว์จะเป็นเครื่องมือในการชี้แจงกลไกการผลักดันการค้นพบการถ่ายภาพเช่นแยกแยะระดับที่การเปลี่ยนแปลงจีเอ็มเยื่อหุ้มสมองที่ตรวจพบผ่าน MRI เกี่ยวข้องกับ arborization / pruning ของเซลล์ประสาท ชายแดนเยื่อหุ้มสมอง อีกทิศทางที่สำคัญสำหรับการศึกษา neuroimaging ในอนาคตจะเพิ่มขึ้นการบูรณาการกับสังคมและวิทยาศาสตร์การศึกษาซึ่งยังคงแยกค่อนข้างแม้จะมีเป้าหมายร่วมกันของการแนะนำคนที่ประสบความสำเร็จผ่านวัยเด็กและวัยรุ่นปีในการเตรียมตัวสำหรับโลกผู้ใหญ่

กิตติกรรมประกาศ

งานนี้ได้รับการสนับสนุนโดยโครงการวิจัยภายในสถาบันสุขภาพแห่งชาติ

เชิงอรรถ

การเปิดเผยข้อมูล: ผู้เขียนรายงานว่าไม่มีความขัดแย้งทางผลประโยชน์

ตัวเลขในบทความนี้ถูกสร้างขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของการจ้างงานของผู้เขียนกับรัฐบาลกลางและอยู่ในโดเมนสาธารณะ

ข้อมูลอ้างอิง

1 Lenroot RK, Gogtay N, Greenstein DK, และคณะ พฟิสซึ่มทางเพศของวิถีการพัฒนาสมองในช่วงวัยเด็กและวัยรุ่น Neuroimage 2007; 36: 1065 1073- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
2 Mackie S, Shaw P, Lenroot R, และคณะ การพัฒนาสมองน้อยและผลทางคลินิกในโรคสมาธิสั้น ฉันคือจิตเวชศาสตร์ 2007; 164: 647 655- [PubMed]
3 Lange N, Giedd JN, Castellanos FX, Vaituzis AC, Rapoport JL ความแปรปรวนของขนาดโครงสร้างสมองของมนุษย์: วัย 4 ถึง 20 จิตเวชศาสตร์ 1997; 74: 1 12- [PubMed]
4 Sowell ER, Thompson PM, Leonard CM, ยินดีต้อนรับ SE, Kan E, Toga AW การทำแผนที่ระยะยาวของความหนาของเยื่อหุ้มสมองและการเติบโตของสมองในเด็กปกติ J Neurosci 2004; 24: 8223 8231- [PubMed]
5 Caviness VSJ, Kennedy DN, Richelme C, Rademacher J, Filipek PA สมองของมนุษย์อายุ 7 – 11 ปี: การวิเคราะห์เชิงปริมาตรจากภาพเรโซแนนซ์แม่เหล็ก Cereb Cortex 1996; 6: 726 736- [PubMed]
6 ทุ่ง RD, Stevens-Graham B. ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับการสื่อสารของเซลล์ประสาท - Glia วิทยาศาสตร์. 2002; 298: 556 562- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
7 Paus T, Zijdenbos A, Worsley K, และคณะ การพัฒนาโครงสร้างของทางเดินประสาทในเด็กและวัยรุ่น: ในการศึกษาของร่างกาย วิทยาศาสตร์. 1999; 283: 1908 1911- [PubMed]
8 Gogtay N, Giedd JN, Lusk L, et al. การทำแผนที่แบบไดนามิกของการพัฒนาเยื่อหุ้มสมองของมนุษย์ในวัยเด็กผ่านวัยผู้ใหญ่ตอนต้น Proc Natl Acad Sci US A. 2004; 101: 8174 – 8179 [บทความฟรี PMC] [PubMed]
9 Sowell ER, Thompson PM, Tessner KD, Toga AW การทำแผนที่การเติบโตของสมองอย่างต่อเนื่องและการลดความหนาแน่นของสสารสีเทาในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าหลัง: ความสัมพันธ์แบบผกผันระหว่างการเจริญเติบโตของสมองหลังวัยหมดประจำเดือน J Neurosci 2001; 21: 8819 8829- [PubMed]
10 Neale MC, Cardon LR องค์การสนธิสัญญาป้องกันแอตแลนติกเหนือ กองกิจการวิทยาศาสตร์ ระเบียบวิธีการศึกษาพันธุกรรมของฝาแฝดและครอบครัว สำนักพิมพ์วิชาการ Kluwer; Dordrecht: 1992
11 Wallace GL, Schmitt JE, Lenroot RK และคณะ การศึกษาคู่ในเด็กของ morphometry ของสมอง จิตเวชศาสตร์เด็ก J. 2006; 47: 987 993- [PubMed]
12 Gottesman II, โกลด์ TD แนวคิดเอนโดฟีโนไทป์ทางจิตเวช: นิรุกติศาสตร์และความตั้งใจเชิงกลยุทธ์ ฉันคือจิตเวชศาสตร์ 2003; 160: 636 645- [PubMed]
13 Schmitt JE, Lenroot RK, Wallace GL และคณะ บัตรประจำตัวของเครือข่ายเยื่อหุ้มสมองเยื่อหุ้มสมองพึ่งยีน: การศึกษาหลายตัวแปรของฝาแฝดเด็กและพี่น้อง Cereb Cortex 2008; 18: 1737 1747- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
14 Schmitt JE, Wallace GL, Rosenthal MA, และคณะ การวิเคราะห์หลายตัวแปรของความสัมพันธ์ทางระบบประสาทในตัวอย่างเด็กที่ให้ข้อมูลทางพันธุกรรม Neuroimage 2007; 35: 70 82- [PubMed]
15 Lenroot RK, Schmitt JE, Ordaz SJ, และคณะ ความแตกต่างของอิทธิพลทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อมต่อเยื่อหุ้มสมองสมองของมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับพัฒนาการในวัยเด็กและวัยรุ่น Hum Brain Mapp 2009; 30: 163 174- [PubMed]
16 Goldstein JM, Seidman LJ, ฮอร์ตันนิวเจอร์ซีย์และคณะ พฟิสซึ่มทางเพศปกติของสมองมนุษย์ผู้ใหญ่ประเมินโดยการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กวิฟ Cereb Cortex 2001; 11: 490 497- [PubMed]
17 Gilmore JH, Lin W, Prastawa MW, และคณะ การเติบโตของสสารสีเทาในระดับภูมิภาคพฟิสซึ่มทางเพศและความไม่สมดุลของสมองในสมองของทารกแรกเกิด J Neurosci 2007; 27: 255 1260- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
18 Sowell ER, Peterson BS, Kan E, และคณะ ความแตกต่างทางเพศในความหนาของเยื่อหุ้มสมองถูกแมปใน 176 บุคคลที่มีสุขภาพดีระหว่าง 7 และ 87 ปี Cereb Cortex 2007; 17: 1550 1560- [บทความฟรี PMC] [PubMed]
19 Shaw P, Greenstein D, Lerch J, และคณะ ความสามารถทางปัญญาและการพัฒนาเยื่อหุ้มสมองในเด็กและวัยรุ่น ธรรมชาติ. 2006; 440: 676 679- [PubMed]
20 อีแวนส์ AC การศึกษา NIH MRI ของการพัฒนาสมองปกติ Neuroimage 2006; 30: 184 202- [PubMed]