Shizofreniya kabi kattalar boshlanishi bilan birga ko'plab psixiatrik kasalliklar, tobora rivojlanib borayotgan nevroz rivojlanish anomaliyalaridan kelib chiqqan holda kontseptuallashtirilmoqda. Kasallikning rivojlanish gipotezasini o'rganish uchun mumkin bo'lgan chayqovchlarni baholash uchun odatdagi kamolotga ega bo'lgan yaxshi ma'lumotga ega bo'lish foydali bo'ladi. Odatda rivojlanishni o'rganish va uning rivojlanishiga ta'siri, shuningdek, yangi tashabbuslar uchun yo'lni boshqaruvchi miya olgunligi vaqtini va mexanizmlarini ochib berishi mumkin.
Ushbu umumiy nuqtai nazarda biz miya anatomiyasida magnit-rezonans tomografiya (MRI) tadqiqoti bo'yicha metodologik masalalarga, bolalik va o'smirlik davrida neyroanatomik o'zgarishlarning MR natijalarini umumlashtiramiz va miya rivojlanishining traektoriyalariga ta'sir o'tkazish masalalarini muhokama qilamiz.
Ushbu ketma-ketlikdagi oldingi maqolalarda ta'kidlanganidek, an'anaviy anatomik MRIda miya morfometrik xossalarini o'lchashning dastlabki bosqichlaridan biri alohida voxellarni (turli MRI signallarining eng kichik elementlari, odatda taxminan 1 ml) tasniflash (yoki "segment" CSF, oq modda (WM) yoki kulrang modda (GM) ga mos keladigan. Bir marta to'qima turiga qarab tasniflanadi, loblarning miqdori (masalan, frontal, temporal, paryetal, oksipital) miqdori olish uchun turli xil ajralishlar qilinishi mumkin; gyral, sulkal yoki GM, WM va CSF chegaralari (masalan, kaudat yadrosi) tomonidan belgilangan hududlar; yoki alohida voxels.
MRG segmentlarini ajratish va parchalanish, avvalo, faqat muayyan hududlarni qiziqtirayotgan (tez-tez YG'ler sifatida qisqartirilgan) o'qitilgan shaxslar tomonidan amalga oshirildi. Yuqori malakali shaxsni qo'lda miya mintaqalarini aniqlashga ega bo'lishiga qaramasdan mavjud bo'lgan "oltin standart" ga eng yaqin narsa hisoblansa ham, treninglarni o'tkazish uchun zarur bo'lgan vaqt va anatomik tajriba va ushbu turdagi tahlillarni bajarish taqiqlangan bo'lishi mumkin. Bu ko'plab laboratoriyalarni turli to'qimalar va anatomik hududlarga tegishli bo'lgan MRI imgelerinin mintaqalarini avtomatik ravishda sınıflandırabilen kompyuter algoritmlarini rivojlantirishga undagan. Ushbu sohadagi tezkor taraqqiyot odatda va atipik miya rivojlanishi bilan bog'liq bo'lgan ko'pgina o'zgarishlarni olish uchun zarur bo'lgan keng miqyosli ishlarni amalga oshirishga imkon yaratdi. Avtomatlashtirilgan usullar miya strukturasini o'rganishning innovatsion usullari eshigini ochib berdi, masalan, kortikal qatlamning shakli va qalinligini tahlil qilish.
Shu bilan birga, avtomatlashtirilgan usullarning aniqligi tuzilmalar orasidagi chegara aniqligiga bog'liq bo'lib, bu o'z navbatida muayyan strukturaning anatomiyasi va MR imidj sifatining kombinatsiyasi bilan belgilanadi. Misol uchun, amigdala va hipokampus avtomatlashtirilgan usullarni ajratish qiyin, chunki ular qo'shni GM strukturalarini anglatadi. Bunday holatlarda, qo'l o'lchovlari hali ham eng yaxshi yondashuv bo'lishi mumkin, garchi hatto an'anaviy MRIda bunday tuzilmalar chegaralarini izchil topib olishdan oldin, hatto odamlarning tajribasi katta tajribaga muhtoj bo'lishi mumkin.
Ushbu umumiy ma'lumot uchun asosan 387-dan odatda rivojlanayotgan subyektlardan (829 taramaloq) Milliy ruhshunoslik institutining Bolalar psixiatriya bo'linmasida davomiy davomiy tadqiqotda ishtirok etadilar. 1989da Markus Kruesi, MD va Judith Rapoport tomonidan MDHning 3 tomonidan 30 yoshidagi ishtirokchilar uchun 2 yilida XNUMX-yilga kelib miya ko'rish, psixologik va xulq-atvorni baholash uchun taxminan XNUMX yil davomida Milliy Sog'liqni saqlash institutlariga kelish uchun boshlandi. DNKni to'plash. Ushbu bir manbaga alohida urg'u boshqa tergovchilarning juda ko'p ajoyib hissalarini yo'qotmaslik, balki dunyodagi eng katta bolalar va o'smir miya MRI skanerlaridan birlamchi ekranlash / baholash batareyalari, bir xil brauzer yordamida olingan ma'lumotlar bilan integratsiyalashgan hisobni ta'minlashdir. bir xil tasvirni tahlil qilish usullari. Biz boshqa laboratoriyalar tomonidan olib borilgan izlanishlar bilan to'ldirilgandik, ammo ushbu sohani to'liq ko'rib chiqish ushbu maqolaning doirasidan tashqarida.
TOTAL SEREBRAL, SEREBELLAR VA VENTRICULAR VOLUME
Bola psychiatri filialining kohortasida o'rtacha erkaklarda 10.5 yil ichida va o'rtacha 14.5 yillarda o'rtacha miya miqyosi yig'ilishi kuzatildi.1 6 yoshga kelib, miya taxminan 95% bu tepalikningAnjir. 1). Beyincik hajmi, taxminan 2 yil keyin, miya yarim hajmidan yuqori.2 Yanal qorincha hajmi jismoniy shaxslar orasida eng ko'p farq qiladi3 sog'lom bolalar va o'smirlarning rivojlanishi davomida o'sib boradi. Kasal popülasyonlarında keng tarqalgan bo'lib keltirilgan ventriküler kengaytmani yorumlayarken, bu odatda yuzaga kelgan o'sish e'tiborga.
Sowell va hamkorlar4 45 va 2 yillar orasida ikki marta (5 yil oralig'ida) skaner qilingan 11 bolalar guruhida miya hajmidagi o'zgaruvchan o'zgarishlar. Miya yuzasi va miya markazi o'rtasidagi masofa o'lchagan turli usuldan foydalanib, ular ushbu yosh oralig'ida, ayniqsa, frontal va oksipital hududlarda miya hajmining ortishi aniqlandi.
Caviness va boshq.5 15 ning 15 yoshidagi 7 o'g'il bolalar va 11 qizlarining tasavvurlardagi kesma misolida serebellum ayollarda katta hajmda ekanligi aniqlandi, ammo bu yosh oralig'idagi erkaklar sub'ektlarida emas, balki kech rivojlanish va jinsiy dimorfizm mavjudligini ko'rsatdi .
OQ MASh
WM ning oq rangi miyolin tomonidan ishlab chiqariladi, aksonlarni o'rash va neyronal signallarning tezligini sezilarli darajada oshiruvchi oligodendrositlar tomonidan hosil qilingan yog'li oq niqoblar. WM hajmi odatda bolalik va o'smirlik davrida kuchayadi,1 bu turli xil neyron devredeki ulanish va integratsiya ostida bo'lishi mumkin. Miyelin nafaqat translyatsiya tezligini maksimal darajada oshiribgina qolmasdan, balki miyada ishlab tarmoqlarni yaratuvchi neyronal olov modellarini vaqt va sinxronlashni ham modulyatsiya qiladi.6 Shunga muvofiq, WM ning mintaqaviy o'sishini xaritalash uchun WM zichligi o'lchovidan foydalangan holda o'rganish bolalik davrida va o'smirlik orasida tezkor mahalliylashtirilgan tarzda oshgan. Kortikospinal yo'llar ikki tomonning kattaligi jihatidan o'xshashligini ko'rsatdi, frontal va vaqtinchalik hududlarni bog'laydigan traktlar chap tomonli tilga bog'liq hududlarda ko'payganligini ko'rsatdi.7
GRAY MATTER
Bolaligida va o'smirlik davrida WM ortadi, ammo GM hajmining traektoriyalari U-shaklidagi taraqqiyotning traektoriyasiga to'g'ri keladi. WM va GM ning turli xil rivojlanish chiziqlari neyronlarning davriy tarkibiy qismlari bo'lgan va umrbod o'zaro munosabatlarga bog'liq bo'lgan neyronlar, glial hujayralar va miyelin o'rtasidagi yaqin aloqalarni yaqqol ko'rsatadi. 4-dan 20 yoshgacha bo'lgan vaksel darajasidagi o'zgarishlarning xossasi 13-dan taxminan 4 oralig'ida skanerdan o'tkazildi. Shakl 2 (animatsiyada http://www.nimh.nih.gov/videos/press/prbrainmaturing.mpeg).8 Yuqori zichlikdagi GM zichligi yoshi asosiy sensorimotor hududlarda eng avvalgisi, eng yuqori darajadagi dorsolateral prefrontal korteks, past parietal va ustun temporal girus kabi yuqori darajadagi assotsiatsiyalangan sohalarda. Xomilador bo'lmagan GM qisqartirishining GM / WM chegara bo'ylab miyelinatsiyaga nisbatan sinaptik o'stirishdan kelib chiqadigan darajasi.9 Subkortikal GM strukturasi kaudat yadrosi hajmi U-shaklidagi rivojlanishning traektoriyasini ta'qib qiladi, ular cho'qqilar old tomonga o'xshash cho'kmalarga ega, ular bilan keng aloqalarni ta'minlaydi.1
Miya anatomiyasining rivojlanish taraqqiyotiga oid shafqatsizlik
Gen va atrof-muhit
Monozigotik egizaklarning dizigotik egizaklarga nisbatan qanday o'xshashligini solishtirib, genetikning (ya'ni, "naslga o'tishi") va ekologik ta'sirlarning miya ko'rish natijalariga nisbiy hissasini baholashimiz mumkin.10 Eng muhimi, biz shuningdek gen-by-muhitning o'zaro ta'sirini va yoshi va jinsining naslga o'tadigan ta'sirini ham baholashimiz mumkin. Davom etgan uzunlamasına o'rganishimizdagi hozirgi namunaviy o'lcham 600 monozigotik va 90 dizigotik juft juftlardan taxminan 60 tarozi. Umumiy miya va labaratuar hajmlari (GM va WM subcompartments, shu jumladan) uchun nasldan nasl 0.77 dan 0.88gacha bo'lgan.11 Juda meros qilib bo'ladigan miya morfometrik chora-tadbirlar meros xususiyati uchun biologik belgilarni ta'minlaydi va genetik bog'lanish va assotsiatsiyalash ishlari uchun maqsadlar sifatida xizmat qilishi mumkin.12,13 Bir xil genetik yoki ekologik omillar bir nechta neyroanotomik tuzilishga yordam berish darajasini baholashga imkon beradigan bir nechta o'zgaruvchan tahlillar kortikal kalinlikta 60% o'zgaruvchanlik uchun yagona birgalikdagi genetik ta'sirga ega ekanligini ko'rsatadi.14
Homiladorlik davridagi yoshga bog'liq bo'lgan o'zgarishlar gen ifodasini belgilash vaqti bilan bog'liq va bu kasallikning boshlanish davriga bog'liq bo'lishi mumkin. Umuman olganda, naslga o'tishi JK uchun yoshga qarab oshadi va GM hajmlari uchun kamayadi,11 frontal, parietal va temporal loblardagi hududlarda kortikal qalinlik uchun nasl berish kuchayadi (Anjir. 3).15 Ma'lum miya tuzilmalari rivojlanish davrida genetik yoki ekologik ta'sirlarga nisbatan sezgir bo'lgan vaqtni bilish muhim ta'limiy va / yoki terapevtik oqibatlarga olib kelishi mumkin.
Erkak ayol
Taxminan barcha nöropsikiyatrik kasalliklar turli tarqalishi, boshlang'ich yoshi va erkak va ayol sub'ektlar o'rtasidagi alomatlarga ega bo'lishi sababli, odatda rivojlanish miya traektoriyalarida jinsiy farqlar bola psixiatriyasi uchun juda muhimdir. Katta yoshdagi neyroimaging adabiyotga muvofiq,16 O'rtacha o'rtacha miya yarim hajmi erkaklarda taxminan 10% ko'proq edi. Bundan tashqari, odatda 1-dan 3 yil oldin, ayol sub'ektlar uchun GM hajmlari yig'ilib qoldi.1
Miya hayotining dastlabki bir necha yillarida jadal rivojlanishi va autizm kabi nevrologik rivojlanish kasalliklarida dastlabki hodisalarning ahamiyatini tan olish chaqaloqlarni va yosh bolalarni skanerlashda qiziqishni oshirdi. HNUMX Shimoliy Karolina Universitetida tadqiqotchilar tomonidan hayotning dastlabki haftalarida ko'rish jarayonini boshlagan neonatozlar miya hajmining tez o'sib borishi aniqlandi; miya hajmining jinsiy dimorfizmi allaqachon mavjud edi, bu esa erkaklarda tug'ma og'irlikdagi farqlarni tuzatgandan so'ng ham intrakranial hajmning sezilarli darajada oshishi bilan bog'liq.17
Erkak va ayol sub'ektlar o'rtasidagi umumiy miya farqlari funktsional afzallik yoki kamchiliklarni keltirib chiqaruvchi sifatida talqin etilmasligi kerak. Brüt tizimli chora-tadbirlar, neyronal ulanish va retseptorlari zichligi kabi funktsional jihatdan bog'liq bo'lgan omillarga jinsiy jihatdan dimatli farqlarni aks ettira olmaydi. Miyaning subkomponentlarini baholashda (masalan, ayol subyektlardagi "nisbatan" kattaroq miya tuzilmalari) bu total miya hajmining farqiga moslash uchun adabiyotda jinsiy jihatdan dimorfik deb qayd qilingan narsalarga kuchli ta'sir qiladi.
Ushbu keng miqyosli masalani echish uchun qiziqarli yondashuv Sowell va boshq.18 176 va 7 yoshidagi (masalan, ayol kishilarda qalin parietal va posterior temporal korteks) 87 taalluqli bo'lgan mintaqaviy aniq jinslardagi farqlar aniqlangan 18 erkak va 18 ayollarning miyalarida takrorlangan umumiy miya hajmida farq qiladi.
Munozara
Birinchi 25 yil hayotida odatda miya rivojlanishining umumiy namunasi GM tuzilmalari uchun taxminan linear ravishda oshib boradi va mahalliy struktura uchun U-shaklli rivojlanish traektoriyalarining mintaqadagi o'ziga xos teskari taraqqiyotidir. Bu bolalik davrida yoki erta o'smirlik davrida yuzaga keladigan cho'qqilar hajmlari. Ko'zda tutilgan mavzu shundaki, neuroimagingda, hayotda bo'lgani kabi, ko'pincha bu borar maqsaddan ko'ra ko'proq bo'ladi. Ushbu mavzu ikkilamchi izlanishlarda kuchli jinsiy qarama-qarshiliklar mavjudligi, jinsiy dimorfizmning yakuniy o'lchamidan ko'ra rivojlanish yo'llari uchun katta bo'lgan va yoshga qarab kortikal qalinlikning rivojlanish egrilarining IQ 20 yoshida kortikal qalinlikdan ko'ra ko'proq.19 "Faqat maqsadga erishish" mavzusi, shuningdek, diqqat etishmasligi / hiperaktivlik buzilishi yoki bolalik boshidan boshlangan shizofreniya bilan ajralib turadigan rivojlanishning traektoriyalari bo'lgan psixopatologik tadqiqotlarda ham dolzarbdir.
Rivojlanadigan traektoriyalarni to'g'ri tavsiflash uchun katta kesmaning namunalari yoki uzunlamasına tadqiqotlar talab qilinadi, ularning ikkalasi ham muhim uslubiy muammolarni keltirib chiqaradi. Mavzu va nazoratni tanlash mezonlari, rasmni olish va tasvirni tahlil qilish usullari o'rtasidagi farqlar bolalar neyroimaging adabiyotida yuqori darajadagi replikatsiyaga olib kelmaydi va meta-analitik ishlarni qiyinlashtiradi. Bevosita meteorologik metodologiyadan foydalangan holda, tekshiriladigan pediatrik sub'ektlarning olti hududli neyroimportant tadqiqotlari davom etmoqda va miya rivojlanishining o'ziga xos xususiyatlarini yanada yoritishi kerak.20
Garchi deyarli barcha neyropsikiyatrik kasalliklar bo'yicha guruhdagi o'rtacha miya anatomiyasi farqlari bildirilgan bo'lsa-da, klinik va nazorat guruhlari o'rtasida katta qiymatlar mavjudligi diagnostikadan foydalanishni taqiqlaydi (mushaklarning shishishi, intrakranial qonashlar yoki konjenital anomaliyalar kabi mumkin bo'lgan markaziy asab tizimi tahlikasidan tashqari). alomatlar uchun etiologiyalar). Eng ko'p o'rganilayotgan autizm kasalliklari, diqqat etishmasligi / hiperaktivlik buzilishi, bolalikdan boshlangan shizofreniya, disleksiya, nozik X, balog'atga etmagan balog'atga etmagan bipolyar buzilish, travma so'ng stress buzilish, Sydenham chorea yoki Tourette sindromi. Neuroimaging hozirgi vaqtda kasalliklarning asosiy xususiyatlarini o'rganish va genofondlar va xatti-harakatlar o'rtasida oraliq bo'lgan biologik markerlarni taqdim etish uchun eng foydali hisoblanadi. Endofenotiplar, turli patofizyolojisi, prognozu yoki davolash javob bo'lgan kasalliklar pastki tiplerini aniqlashga ham yordam berishi mumkin.
Pediatriya neyroimajingning kelajagi bir xil shaxslarga bir nechta ko'rish usullarini (masalan, strüktif MRG, funktsional MRI, diffuziya tensorini ko'rish, magnetizatsiya o'tkazishni ko'rsatish, elektroensefalografiya va magnetoensefalografiya) birlashtiradigan ko'plab tadqiqotlar bilan bog'liq. Bu har bir modaliyadan ma'lumot boshqalarning talqini haqida ma'lumot beradi, chunki u "uning qismlari summasidan kattaroq" sinergiya beradi. Bundan tashqari, hayvonlarning postmortem tadqiqotlari bilan birlashtirilishi, MRG orqali aniqlash qilingan kortikal GM o'zgarishlarining neyronlarning qurilishi yoki nayronlarni bartaraf etish yoki ichki qismdagi WM-ning tajovuzkorligi bilan bog'liq bo'lgan darajasini aniqlash kabi hayvonlarni ko'rish natijalarini boshqaruvchi mexanizmlarni aniqlab beradi. kortikal chegara. Kelajakdagi neyroimaging tadqiqotlari uchun yana bir muhim yo'nalish ijtimoiy va ma'rifiy ilm-fan bilan integratsiyalashuvni kuchaytiradi, bu esa kattalar dunyosiga tayyorgarlik ko'rishda bolalik va o'smirlik davrida odamlarni muvaffaqiyatli boshqarishda birgalikdagi maqsadga ega bo'lishiga qaramay nisbatan bir-biridan farq qiladi.
rahmat
Ushbu ish Milliy Sog'liqni saqlash Institutlari tomonidan o'tkaziladigan Intramural Tadqiqotlar Dasturi tomonidan qo'llab-quvvatlandi.
Izohlar
Izoh: Mualliflar hech qanday nizolarni bildirmaydi.
Ushbu maqoladagi raqamlar mualliflarning ish bilan ta'minlanishining bir qismi sifatida federal hukumat bilan tuzilgan va shu sababli jamoatchilikka berilgan.
Adabiyotlar
;