ΔΕΠΥ: Eντοπίστηκαν διαφορές στον εγκέφαλο των παιδιών με τη διαταραχή

Η ΑΙ που έχει μετατραπεί στον καλύτερο… διαγνώστη διαφορετικών νόσων, φαίνεται τώρα ότι μπορεί να έχει πολύτιμη συμβολή και στη διάγνωση της άκρως συχνής στα παιδιά Διαταραχής Ελλειμματικής Προσοχής και Υπερκινητικότητας (ΔΕΠΥ).

Ερευνητές του Τμήματος Νευροακτινολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Σαν Φρανσίσκο (UCSF) εντόπισαν με τη «χείρα βοηθείας» της ΑΙ σημαντικές διαφορές σε εννέα περιοχές της λευκής ουσίας του εγκεφάλου παιδιών με ΔΕΠΥ σε σύγκριση με παιδιά που δεν εμφάνιζαν τη διαταραχή. Τα νέα ευρήματα παρουσιάζονται σήμερα 29 Νοεμβρίου 2023 στο ετήσιο συνέδριο της Ακτινολογικής Εταιρείας Βορείου Αμερικής (RSNA).

«Πλήττει» το 5%-7% του μαθητικού πληθυσμού

Η ΔΕΠΥ είναι μια από τις συχνότερες νευροβιολογικές διαταραχές της παιδικής ηλικίας η οποία σε σημαντικό ποσοστό «ακολουθεί» το άτομο και στην ενήλικη ζωή του. Υπολογίζεται ότι εμφανίζεται στο 5%-7% του μαθητικού πληθυσμού και… προτιμά τα αγόρια (αναλογία 3 προς 1 σε σύγκριση με τα κορίτσια). Είναι αξιοσημείωτο ότι μόνο το 22% των παιδιών με ΔΕΠΥ σταματούν να παρουσιάζουν συμπτώματα κατά την ενήλικη ζωή τους – η πλειονότητα εξακολουθεί να έχει συμπτώματα και μετά τα 18 έτη με ό,τι αυτό μπορεί να συνεπάγεται για την ακαδημαϊκή, την εργασιακή αλλά και την προσωπική ζωή. 

Στα άτομα με ΔΕΠΥ οι μετρήσεις ήταν σημαντικά αυξημένες σε εννέα περιοχές της λευκής ουσίας.

«Η ΔΕΠΥ συνήθως εκδηλώνεται σε μικρή ηλικία και μπορεί να έχει τρομακτική επίδραση στην ποιότητα ζωής και στην ικανότητα του ατόμου να λειτουργεί μέσα στο κοινωνικό πλαίσιο» ανέφερε ο Τζάστιν Χουίν, ερευνητής στο Τμήμα Νευροακτινολογίας του UCSF, εκ των επικεφαλής της νέας μελέτης και προσέθεσε: «Η συχνότητά της έχει μάλιστα αυξηθεί στα σημερινά παιδιά τα οποία βομβαρδίζονται καθημερινά από τα ‘έξυπνα’ κινητά τηλέφωνα και άλλες συσκευές που αποσπούν την προσοχή».

Χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη για την ανάλυση εξειδικευμένων μαγνητικών τομογραφιών του εγκεφάλου εφήβων με ή χωρίς ΔΕΠΥ, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Σαν Φρανσίσκο εντόπισαν σημαντικές διαφορές σε εννέα περιοχές της λευκής ουσίας του εγκεφάλου των παιδιών με τη διαταραχή (RSNA)

Πώς εκδηλώνεται

Τα παιδιά με ΔΕΠΥ εμφανίζουν προβλήματα στη συγκέντρωση και στην προσοχή, στον έλεγχο των παρορμητικών συμπεριφορών αλλά και της συνεχούς κινητικότητας. Η πρώιμη διάγνωση και παρέμβαση αποτελούν «κλειδιά» σε ό,τι αφορά τη διαχείριση της διαταραχής. «Η ΔΕΠΥ είναι τρομερά δύσκολο να διαγνωσθεί και βασίζεται σε μεγάλο βαθμό σε υποκειμενικά κριτήρια. Υπάρχει σίγουρα ανάγκη για πιο αντικειμενικά εργαλεία διάγνωσης. Αυτό το κενό προσπαθούμε να γεμίσουμε» είπε ο Χουίν.

Η μελέτη

Σύμφωνα με τον ερευνητή, η μελέτη αυτή είναι η πρώτη που εφαρμόζει τη μηχανική μάθηση για τον εντοπισμό δεικτών της ΔΕΠΥ σε παιδιά που συμμετέχουν στην πολυκεντρική μελέτη Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD) Study – η μελέτη αυτή περιλαμβάνει τη διεξαγωγή απεικονιστικών εξετάσεων του εγκεφάλου όπως μια εξειδικευμένη μαγνητική τομογραφία εγκεφάλου (diffusion-weighted imaging – DWI), κλινικής εξέτασης και συλλογής και άλλων δεδομένων σε περισσότερους από 11.000 εφήβους από 21 αμερικανικά ερευνητικά κέντρα. «Προηγούμενες μελέτες στις οποίες χρησιμοποιήθηκε η ΑΙ για την ανίχνευση της ΔΕΠΥ δεν ήταν επιτυχημένες εξαιτίας του μικρού δείγματος εθελοντών αλλά και της πολυπλοκότητας της διαταραχής» σημείωσε ο ερευνητής.

Μετρήσεις σε 30 περιοχές της λευκής ουσίας

Στη νέα μελέτη η ερευνητική ομάδα επέλεξε μια ομάδα 1.704 εφήβων της βάσης δεδομένων της ABCD – περιλαμβάνονταν τόσο έφηβοι με ΔΕΠΥ όσο και έφηβοι χωρίς τη διαταραχή. Με χρήση της τομογραφίας DWI οι ερευνητές πραγματοποίησαν μετρήσεις σε 30 περιοχές της λευκής ουσίας του εγκεφάλου. Συγκεκριμένα μέτρησαν πώς τα μόρια του νερού κινούνται κατά μήκος των ινών της λευκής ουσίας του εγκεφάλου.

Εκπαίδευση του ΑΙ μοντέλου

Οι μετρήσεις αυτές χρησιμοποιήθηκαν για την εκπαίδευση ενός ΑΙ μοντέλου βαθιάς μάθησης το οποίο στη συνέχεια δοκιμάστηκε σε 333 εθελοντές εκ των οποίων 193 είχαν διαγνωσθεί με ΔΕΠΥ ενώ 140 δεν είχαν τη διαταραχή.

Διαφορές στις «υπογραφές» της μαγνητικής τομογραφίας

Με τη βοήθεια της ΑΙ οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι στα άτομα με ΔΕΠΥ οι μετρήσεις ήταν σημαντικά αυξημένες σε εννέα περιοχές της λευκής ουσίας. «Αυτές οι διαφορές στις ‘υπογραφές’ της μαγνητικής τομογραφίας στα άτομα με ΔΕΠΥ δεν είχαν εντοπιστεί ποτέ πριν με τέτοια λεπτομέρεια» σημείωσε ο Χουίν και συμπλήρωσε ότι «οι ανωμαλίες που παρατηρήθηκαν στις εννέα αυτές περιοχές της λευκής ουσίας συμπίπτουν με τα συμπτώματα της ΔΕΠΥ».

Βήμα προς την ανεύρεση απεικονιστικών βιοδεικτών

Οι ερευνητές σκοπεύουν να συνεχίσουν τη συλλογή δεδομένων από τους υπόλοιπους συμμετέχοντες της μελέτης ABCD και να συγκρίνουν την απόδοση και άλλων μοντέλων ΑΙ. Σε κάθε περίπτωση, σύμφωνα με τον Χουίν «η νέα μέθοδος αποτελεί υποσχόμενο βήμα προς την ανεύρεση απεικονιστικών βιοδεικτών που θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διάγνωση της ΔΕΠΥ σε ένα αντικειμενικό, μετρήσιμο πλαίσιο».