مطالعه جدید تصویربرداری نوری به درک رشد مغز نوزاد کمک می کند

یک مطالعه جدید توسط محققان مهندسی کلمبیا نشان می دهد که مغز نوزاد جریان خون خود را مانند مغز بزرگسالان کنترل نمی کند. این مقاله که دانشمندان می‌گویند می‌تواند روشی را که محققان در مورد رشد مغز نوزادان و کودکان مطالعه می‌کنند تغییر دهد، در نسخه آنلاین اولیه مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (PNAS) در 18 فوریه منتشر شده است.

الیزابت هیلمن، دانشیار مهندسی پزشکی و رادیولوژی، که این مطالعه تحقیقاتی را در آزمایشگاه خود برای تصویربرداری نوری عملکردی در کلمبیا رهبری کرد، می‌گوید: «کنترل جریان خون در مغز بسیار مهم است. "نه تنها افزایش های خاص منطقه ای در جریان خون برای عملکرد طبیعی مغز ضروری است، بلکه این افزایش جریان خون اساس سیگنال های اندازه گیری شده در fMRI است، یک ابزار تصویربرداری حیاتی که به طور گسترده در بزرگسالان و کودکان برای ارزیابی عملکرد مغز استفاده می شود. بسیاری از مطالعات قبلی fMRI". این احتمال را نادیده گرفته‌اند که مغز نوزاد جریان خون را متفاوت کنترل می‌کند."

ماریل کوزبرگ، کاندیدای دکترای دکترای نوروبیولوژی که زیر نظر هیلمن کار می‌کند و نویسنده اصلی مقاله PNAS است، می‌گوید: «نتایج ما شگفت‌انگیز است». ما دریافتیم که مغز نابالغ در پاسخ به محرک‌ها افزایش جریان خون موضعی ایجاد نمی‌کند. با ردیابی تغییرات در کنترل جریان خون با افزایش سن، مشاهده کردیم که مغز به تدریج توانایی خود را برای افزایش جریان خون موضعی ایجاد می‌کند و در بزرگسالی، یک پاسخ جریان خون بزرگ ایجاد می کند."

نتایج مطالعه نشان می‌دهد که آزمایش‌های fMRI در نوزادان و کودکان باید با دقت طراحی شود تا اطمینان حاصل شود که بلوغ کنترل جریان خون را می‌توان از تغییرات در رشد عصبی مشخص کرد. هیلمن می‌گوید: «از سوی دیگر، یافته‌های ما همچنین نشان می‌دهد که رشد عروقی ممکن است یک عامل جدید مهم در رشد طبیعی و غیرطبیعی مغز در نظر گرفته شود، بنابراین یافته‌های ما می‌تواند نشانگرهای جدیدی از رشد طبیعی و غیرطبیعی مغز باشد که می‌تواند به طور بالقوه باشد. مربوط به طیفی از شرایط عصبی یا حتی روانی است."

تصویربرداری رزونانس مغناطیسی عملکردی یا fMRI یکی از چندین روش تصویربرداری مغزی است که تغییرات جریان خون را برای تشخیص وجود و مکان فعالیت عصبی اندازه گیری می کند. در بزرگسالان، افزایش جریان خون در مناطق خاصی از مغز در طول یک کار خاص مانند حرکت دادن دست یا واکنش به یک محرک رخ می دهد. FMRI به اندازه‌گیری کاهش هموگلوبین بدون اکسیژن ناشی از این افزایش جریان خون برای درک اینکه کدام بخش‌های مغز مسئول اعمال و احساسات مختلف هستند، متکی است. FMRI و سایر روش‌های تصویربرداری مغز در حال حاضر به طور گسترده برای بررسی رشد مغز و درک اختلالات در نوزادان و کودکان از جمله اوتیسم و ​​ADHD استفاده می‌شوند.

هیلمن خاطرنشان می کند: «تا به حال، ما جریان خون را در مغز بزرگسالان مطالعه می کردیم، اما ما به مطالعات متعددی علاقه مند شدیم که پاسخ های عجیب و گاهی منفی به جریان خون را در نوزادان تازه متولد شده و نوزادان نارس گزارش می کردند و تصمیم گرفتیم به دقت بررسی کنیم که چه چیزی وجود دارد. در مورد مغز نابالغ در مقایسه با بزرگسالان متفاوت است. در ابتدا، من این مطالعات را راهی برای تماشای چگونگی جمع آوری سیستم بزرگسالان در طول رشد دیدم. سپس متوجه شدیم که یافته های ما برای کسانی که از تصویربرداری مغز برای مطالعه رشد کودک و اختلالات رشدی استفاده می کنند اهمیت دارد. "