سیگنال‌های EEG نشانگان اوتیسم را در همان اوایل 3 ماهگی با دقت پیش بینی می‌کنند

تشخیص اوتیسم به خصوص در اوایل زندگی چالش انگیز است. یک مطالعه‌ی جدید منتشر شده در مجله‌ی Scientific Reports نشان می‌دهد که EEG های ارزان قیمت، که فعالیت الکتریکی مغز را اندازه گیری می‌کنند، اختلال طیف اوتیسم (ASD) را در نوزادان، و حتی در سنین 3 ماهگی به دقت پیش بینی یا رد می‌کنند.

چارلز نلسون، PhD، مدیر آزمایشگاه‌های علوم اعصاب شناختی در بیمارستان کودکان بوستون می‌گوید: ” EEGها برای استفاده در معاینات پیش از زایمان کم هزینه، غیر تهاجمی و نسبتا آسان هستند. مورد اطمینان بودن آنها در پیش بینی اینکه آیا یک کودک مستعد ابتلا به اوتیسم خواهد بود یا نه، امکان مداخلات زودهنگام را، قبل از اینکه نشانگان رفتاری روشن پدیدار شوند، فراهم می‌کند. این امر می‌تواند به نتایج بهتری منجر شود و شاید حتی برخی از رفتارهای مرتبط با ASD را نیز از بین ببرد.”

این مطالعه داده‌های حاصل از پروژه‌ی “Sibling Baby” را تجزیه و تحلیل کرد، یک همکاری بین بیمارستان کودکان بوستون و دانشگاه بوستون (اکنون ” Infant “Screening Project ” نامیده می‌شود) که به دنبال مداخلات زودهنگام و شناسایی نوزادانی است که در معرض خطر توسعه‌ی ASD و مشکلات زبان و ارتباطات هستند.

محققان گزارش می‌دهند که با ارائه‌ی داده‌های EEG به یک الگوریتم کامپیوتری جدید می‌توان اطمینان حاصل نمود که اوتیسم اطفال با دقت 95٪ قابل تشخیص است. منبع: بیمارستان کودکان بوستون.

ویلیام بوسل، PhD، استاد دانشکده‌ی پزشکی و روانشناسی بالینی در دانشگاه سان فرانسیسکو، همچنین وابسته به برنامه‌ی اطلاعاتی رایانه محاسباتی (CHIP) در بیمارستان کودکان بوستون، نزدیک به یک دهه بر روی الگوریتم‌ها برای تفسیر سیگنال‌های EEG (خطوط آشنای مارپیچی شکل تولید شده توسط فعالیت الکتریکی در مغز) کار کرده است. تحقیقات بوسل نشان می‌دهد که حتی EEG که طبیعی به نظر می‌رسد، حاوی داده‌های “عمیقی” است که عملکرد مغز، الگوهای ارتباطات و ساختار را نشان می‌دهند و تنها از طریق الگوریتم‌های کامپیوتری قابل مشاهده هستند.

طرح غربالگری نوزادان (Infant Screening” Project) داده‌های EEG را از 99 نوزاد که در معرض خطر بالای ابتلا به ASD (داشتن یک برادر یا خواهر بزرگتر با تشخیص) قرار داشتند و 89 مورد با خطر پایین‌تر (بدون یک خواهر و برادر آسیب دیده) ارائه داد. داده‌های EEG با قرار دادن شبکه‌هایی متشکل از 128 سنسور بر روی اسکالپ‌های نوزادان 3، 6، 9، 12، 18، 24 و 36 ماهه استخراج شدند، در حالی که نوزادان در آغوش مادرشان نشسته بودند (یک آزمایشگر حباب‌ها را می‌ترکاند تا توجه آنان را منحرف کند). همچنین تمام نوزادان از طریق مشاهده‌ی فرانمای دقیق تشخیص اوتیسم (ADOS)، یک ابزار تشخیصی بالینی موثق، تحت ارزیابی گسترده‌ی رفتاری قرار گرفتند.

الگوریتم‌های محاسباتی بوسل، شش مولفه‌ی مختلف (فرکانس‌های) EEG (گامای بالا، گاما، بتا، آلفا، تتا، دلتا) را با استفاده از مقیاس‌های مختلفی از پیچیدگی سیگنال تجزیه و تحلیل کردند. بوسل می‌گوید: “این اقدامات می‌تواند تفاوت‌ها را در نحوه‌ی شکل‌گیری مغز و نحوه‌ی پردازش و ادغام اطلاعات نشان دهد. این الگوریتم‌ها، تشخیص بالینی ASD را با ویژگی و حساسیت بالا و ارزش مثبت، پیش‌بینی کردند که در برخی از سنین از 95 درصد تجاوز می‌کرد.

بوسل می‌گوید: “نتایج خیره کننده بود. دقت پیش‌بینی ما در نوزادان 9 ماهه نزدیک به 100 درصد بود. ما همچنین قادر به پیش بینی شدت ASD شدیم، که توسط میزان شدت کالیبراسیون ADOS با قابلیت اطمینان بسیار بالا و در سن 9 ماهگی، نشان داده شد.”

بوسل معتقد است که تفاوت‌های اولیه در پیچیدگی سیگنال، بر اساس جنبه‌های مختلف فعالیت مغز، متناسب با این دیدگاه است که اوتیسم اختلالی است که در طول رشد اولیه‌ی مغز شروع می‌شود، اما می‌تواند مسیرهای مختلفی را در پی بگیرد. به عبارت دیگر، استعداد زودهنگام ابتلا به اوتیسم ممکن است در طول راه تحت تأثیر عوامل دیگری قرار بگیرد.

نلسون می‌گوید: “ما معتقدیم که نوزادانی که دارای خواهر/برادر بزرگتر با اوتیسم هستند، ممکن است حامل مسئولیت ژنتیکی برای ایجاد اوتیسم باشند. این افزایش خطر، شاید با یک عامل ژنتیکی یا محیطی متقابلاً بر روی هم تأثیر بگذارند و بعضی از نوزادان را به اوتیسم مبتلا کنند، اگرچه در همه‌ی موارد اینگونه نیست، از آنجایی که ما می‌دانیم که چهار کودک از هر 5 کودک “خواهر/برادر” اوتیسم را توسعه نمی‌دهند.”

برای کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.