اسکنهای مغزی نوزادان نشان میدهد که چگونه تغییرات ژنتیکی مرتبط با اوتیسم بر شبکههای عصبی اولیه تأثیر میگذارد و درک تازهای از منشأ تفاوتهای عصبی رشدی ارائه میدهد.
به گزارش بخش پزشکی اطفال رسانه اخبار پزشکی مدنا، مطالعهای که بهتازگی منتشر شده است ارتباط بین تغییرات ژنتیکی رایج مرتبط با اوتیسم و تغییرات ساختاری ماده سفید در مغز نوزادان متولدشده در موعد مقرر را بررسی کرده است. این پژوهش بر روابطی تأکید دارد که میتوانند مبنای تحقیقات آینده در زمینه نشانگرهای اولیه اوتیسم قرار گیرند، اما بهعنوان نشانگرهای قطعی این اختلال محسوب نمیشوند.
اختلال طیف اوتیسم (ASD) تقریباً از هر 100 کودک در سراسر جهان یک نفر را تحت تأثیر قرار میدهد، اما تشخیص زودهنگام آن همچنان چالشبرانگیز است. تحقیقات جدید نشان میدهد که تفاوتهای موجود در ماده سفید مغز که شبکه ارتباطی اصلی مغز است میتواند از دوران نوزادی قابلشناسایی باشد و بهعنوان شاخصهای اولیه اوتیسم در نظر گرفته شود.
ماده سفید در دوران بارداری و اوایل نوزادی بهسرعت رشد میکند و اتصالات عصبی حیاتی را که از عملکرد شناختی و حرکتی پشتیبانی میکنند، تشکیل میدهد. عوامل ژنتیکی نقش کلیدی در این فرآیند دارند، اما تأثیر دقیق آنها هنوز بهطور کامل شناخته نشده است. پیشرفتهای تصویربرداری عصبی اکنون این امکان را فراهم کرده است که این تغییرات اولیه مغزی بهدقت بررسی شوند و ارتباط بین زمینههای ژنتیکی و مسیرهای عصبی مشخص شود. درک این ارتباطات میتواند به تشخیص زودهنگام و مداخلات زودرس منجر شود و در نهایت، پیامدهای رشدی کودکان در معرض خطر اوتیسم را بهبود بخشد.
اگرچه تحقیقات قبلی تفاوتهای ماده سفید را در کودکان بزرگتر بررسی کردهاند، اما تأثیر تغییرات ژنتیکی بر ساختار مغز نوزادان کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است و نیاز به پژوهشهای بیشتری در این زمینه وجود دارد. در این پژوهش، ساختار ماده سفید در مغز 221 نوزاد متولدشده در موعد مقرر از نژاد اروپایی که در پروژه Developing Human Connectome شرکت داشتند، مورد تجزیهوتحلیل قرار گرفت. برای انجام این مطالعه، از تصویربرداری وزنی انتشار (DWI) با وضوح بالا استفاده شد تا ویژگیهای ریزساختاری و ماکروسکوپی ماده سفید مغز بررسی شود. پردازش دادهها شامل کاهش نویز، اصلاح حرکات و نرمالسازی تصاویر بر اساس یک قالب مغزی استاندارد بود.
در بخش تحلیل ژنتیکی، نمونههای بزاق در بدو تولد یا در 18 ماهگی جمعآوری و برای شناسایی نشانگرهای ژنتیکی رایج مرتبط با اوتیسم پردازش شدند. اقدامات کنترل کیفیت، صحت دادهها را تضمین کرد و نمونههایی که اطلاعات ژنتیکی ناقصی داشتند، حذف شدند. امتیازات پلیژنیک، که بیانگر ریسک تجمعی اوتیسم هستند، بر اساس مطالعات گسترده ژنتیکی محاسبه و با درنظرگرفتن تفاوتهای نژادی تنظیم شدند. برای بررسی رابطه بین ریسک ژنتیکی و ساختار ماده سفید، مدلهای آماری مختلفی استفاده شد که عواملی مانند حجم کلی مغز، سن بارداری و جنسیت را در نظر گرفتند. همچنین، تحلیل تقویت مجموعه ژنی برای شناسایی مسیرهای زیستی مرتبط با تغییرات ماده سفید انجام شد. علاوه بر این، بررسی شد که آیا مسیرهای ژنتیکی خاصی بر تفاوتهای ساختاری در اتصالات ماده سفید تأثیر میگذارند یا خیر.
نوزادانی که امتیاز پلیژنیک اوتیسم بالاتری داشتند افزایش قابلتوجهی در مقطع عرضی دستههای فیبر در ناحیه کرونا رادیاتا فوقانی چپ نشان دادند. این ناحیه نقش مهمی در عملکردهای شناختی و حرکتی دارد. این یافته نشان میدهد که زمینه ژنتیکی اوتیسم ممکن است نحوه سازماندهی اولیه ماده سفید را شکل دهد، هرچند که برای تأیید این نتایج درک پیامدهای رشدی بعدی به تحقیقات بیشتری نیاز است.
آنالیزهای بیشتر نشان داد که ویژگیهای میکروسکوپی ماده سفید تغییری نداشتند، اما تفاوتهای ماکروسکوپی در کرونا رادیاتا فوقانی و مسیرهای مرتبط با آن برجسته بودند. این یافتهها با مطالعات قبلی همخوانی دارد که افزایش حجم ماده سفید را در نوزادان و کودکان نوپایی که بعداً به اوتیسم مبتلا شدند، گزارش کردهاند. با این حال، در این مطالعه تفاوتهای میکروسکوپی معناداری یافت نشد، که نشان میدهد تغییرات مشاهدهشده بیشتر به مقطع عرضی دستههای فیبر مربوط میشود تا تراکم یا سازمان آنها در سطح میکروسکوپی.
تحلیل الگوهای ارتباطات مغزی نشان داد که نوزادانی با امتیاز پلیژنیک بالاتر، سطح مقطع بیشتری در مسیرهای عصبی اضافی از جمله مسیرهای درگیر در پردازش حسی-حرکتی و شناختی داشتند. این تغییرات میتوانند در اتصالات مغزی غیرمعمول مشاهدهشده در افراد مبتلا به اوتیسم نقش داشته باشند.
تحلیل مسیرهای ژنتیکی نشان داد که تغییرات ماده سفید مرتبط با اوتیسم بیشتر در ژنهایی مشاهده میشود که با اتصالات عصبی و عملکرد سیناپسی مرتبط هستند. ژنهای MAPT، KCNN2 و DSCAM، که پیشتر بهعنوان عوامل خطر اوتیسم شناخته شدهاند، در این مطالعه برجسته شدند و این فرضیه را تقویت میکنند که تغییرات ماده سفید با فرآیندهای عصبی رشدی حیاتی برای عملکرد شناختی و حرکتی مرتبط است.
اگرچه یافتهها از نظر آماری معنادار بودند، اما اثرات مشاهدهشده کوچک بودند و برخی از نتایج، از جمله تغییرات در کرونا رادیاتا فوقانی راست، پس از اصلاحات چندگانه در آزمونها از بین رفتند. این موضوع نشان میدهد که برای تأیید این نتایج، به تحقیقات بیشتری نیاز است. این مطالعه نشان میدهد که تغییرات ماده سفید در نوزادان، تأثیرات ژنتیکی بر رشد اولیه مغز را منعکس میکند اما بهعنوان نشانگرهای قطعی اوتیسم قابلاستفاده نیستند. در صورت تأیید این نتایج در مطالعات بزرگتر، میتوان از آنها در غربالگری زودهنگام و طراحی راهبردهای مداخلهای استفاده کرد که پیش از ظهور علائم رفتاری، حمایت رشدی لازم را فراهم کنند.
این یافتهها بر تأثیر عمیق ژنتیک بر رشد اولیه مغز تأکید دارند. با شناسایی تفاوتهای ساختاری مغز از بدو تولد، پژوهشگران گامی به فهم منشأ اولیه اوتیسم نزدیکتر شدهاند. تشخیص این تغییرات در مراحل اولیه میتواند به پژوهشهای مرتبط با مداخلات شخصیسازیشده کمک کند و مسیرهایی را برای درمانهای هدفمند قبل از ظهور علائم رفتاری باز کند. بااینحال، این مطالعه نشان نمیدهد که تکنیکهای تصویربرداری عصبی فعلی میتوانند اوتیسم را در نوزادان با اطمینان پیشبینی کنند.
همگام با پیشرفت علوم اعصاب، ترکیب دادههای ژنتیکی با تصویربرداری عصبی ممکن است به پیشبینی پیامدهای عصبی-رشدی کمک کند و در نهایت کیفیت زندگی افراد مبتلا به اوتیسم و خانوادههایشان را بهبود بخشد. تحقیقات آینده باید بررسی کند که این تغییرات اولیه مغزی چگونه بر رشد شناختی و رفتاری در بلندمدت تأثیر میگذارند تا راهکارهای جدیدی برای مداخله زودهنگام و حمایت از کودکان در معرض خطر اوتیسم ارائه شود.
