Las curvas de crecimiento común del cerebro de los bebés ayudarán en el dictamen

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En los Estados Unidos, casi todas las visitas al pediatra comienzan con tres medidas: peso, altura y circunferencia de la cabeza. En comparación con las tablas de crecimiento promedio para niños de todo el país, establecidas en la década de 1970, las cifras de un niño pueden confirmar el desarrollo típico o proporcionar una línea de base de diagnóstico para evaluar las desviaciones de la curva. Sin embargo, el cerebro, vital para el desarrollo del bebé, solo se insinúa en estas mediciones.

La circunferencia de la cabeza puede indicar un problema de crecimiento de la cabeza, que podría investigarse más a fondo para determinar si hay un problema con el tamaño del cerebro o el exceso de líquido. Pero ahora, en la era de la exploración cerebral no invasiva como la resonancia magnética (IRM), ¿podrían los investigadores desarrollar gráficos de curvas de crecimiento normalizadas para el cerebro?

Esta fue la pregunta que Steven Schiff, profesor de ingeniería de la Brush Chair en Penn State, y su equipo de investigación multiinstitucional buscaban responder. Publicaron sus resultados hoy (9 de julio) en Revista de neurocirugía, pediatría.

“La investigación sobre el tamaño del cerebro también tiene una historia muy desafortunada, ya que a menudo se ha utilizado para tratar de probar científicamente que un género, raza o cultura de las personas es mejor que otro”, dijo Schiff, también profesor de ingeniería y ciencias mecánicas en el Facultad de Ingeniería y Neurocirugía en la Facultad de Medicina. “En este artículo, analizamos investigaciones que se remontan a unos 150 años y luego analizamos lo que realmente nos dicen los datos de una cohorte contemporánea”.

Los investigadores analizaron 1.067 escáneres cerebrales de 505 niños sanos, de 13 días a 18 años, del depósito de resonancia magnética pediátrica de los Institutos Nacionales de Salud (NIH). Para garantizar una muestra de población representativa por género, raza, nivel socioeconómico y ubicación geográfica, las exploraciones de resonancia magnética se realizaron secuencialmente durante varios años en hospitales y escuelas de medicina en California, Massachusetts, Missouri, Ohio, Pensilvania y Texas. Para garantizar resultados calibrados, se estableció una persona como control y se escaneó en cada sitio.

“El estudio del tamaño y el crecimiento del cerebro tiene una historia larga y controvertida: incluso en la era de la resonancia magnética, los estudios que definen los patrones de crecimiento del volumen cerebral normal a menudo incluyen muestras pequeñas, tecnología algorítmica limitada, cobertura incompleta del cerebro. Grupo de edad pediátrica y otros “, dijo el primer autor Mallory R. Peterson, un estudiante de Penn State que está cursando un doctorado en ingeniería y ciencias mecánicas de la Facultad de Ingeniería y un título médico de la Facultad de Medicina. Recibió su Licenciatura en Ciencias en Ingeniería Biomédica de Penn State en 2016. “Estos estudios ni siquiera han abordado en profundidad la relación entre el crecimiento del cerebro y el líquido cefalorraquídeo. En este artículo, resolvemos ambos problemas”.

El primer hallazgo sorprendente, según Schiff y Peterson, fue la diferencia en el volumen cerebral entre niños y niñas. Incluso después de ajustar el tamaño corporal, los hombres mostraron un mayor volumen cerebral general, pero las estructuras cerebrales específicas no difirieron en tamaño entre los géneros, ni tampoco sus capacidades cognitivas.

“Claramente, las diferencias basadas en el sexo no toman en cuenta la inteligencia; lo sabemos desde hace mucho tiempo y eso no sugiere lo contrario”, dijo Schiff. “Lo importante aquí es que hay una diferencia en cómo crecen los cerebros de los niños y las niñas. Al diagnosticar o tratar a un bebé, necesitamos saber cuándo el cerebro de un bebé no está creciendo normalmente”.

El segundo resultado fueron sorprendentes similitudes en lugar de diferencias.

“Independientemente del sexo o el tamaño del bebé, descubrimos inesperadamente que la relación entre el tamaño del cerebro del bebé y el volumen de líquido dentro de la cabeza (líquido cefalorraquídeo) era universal”, dijo Schiff. “Este fluido flota y protege el cerebro, realizando una variedad de funciones a medida que fluye a través del cerebro. Aunque nunca antes habíamos reconocido esta relación normal cercana, esta relación fluido-cerebro es exactamente lo que tratamos de regular cuando tratamos a los bebés por líquido . en exceso en condiciones de hidrocefalia “.

Los investigadores pretenden seguir estudiando la relación y sus posibles funciones, así como los mecanismos subyacentes, en los niños y a lo largo de la vida.

“La aparente naturaleza universal de la relación cerebro-LCR dependiente de la edad, independientemente del sexo o el tamaño corporal, sugiere que el papel de esta relación ofrece nuevas formas de caracterizar las condiciones que afectan el cerebro infantil”, dijo Peterson.

Los investigadores también resolvieron una controversia de larga data en términos del lóbulo temporal, según Schiff. Después de los dos años de edad, el lado izquierdo de esta estructura cerebral, donde la función del lenguaje generalmente se localiza, era claramente más grande que el lado derecho en la infancia. Una porción del lóbulo temporal llamada hipocampo, que puede ser una causa de epilepsia, era más grande en el lado derecho que en el izquierdo a medida que crecía en la niñez.

“Estas curvas de crecimiento normal para estas estructuras críticas a menudo involucradas en la epilepsia nos ayudarán a determinar cuándo estas estructuras están dañadas y son más pequeñas de lo normal para la edad”, dijo Schiff.

Según Schiff, este enfoque del crecimiento normal del cerebro en la infancia podría ayudar a los investigadores a comprender la normalidad de la pérdida excesiva de volumen más adelante en la vida.

“El volumen cerebral alcanza su punto máximo durante la pubertad”, dijo Schiff. “Luego disminuye a medida que envejecemos y disminuye más rápidamente en personas con ciertos tipos de demencia. Si podemos comprender mejor tanto el crecimiento del cerebro como la relación entre el cerebro y los fluidos en cada edad, no solo podremos mejorar la forma en que diagnosticamos el condiciones clínicas., sino también cómo las tratamos “.

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