Uso de resonancia magnética para estandarizar métricas de neuroimagen
En las últimas décadas, la neuroimagen se ha convertido en una herramienta omnipresente en la investigación básica y los estudios clínicos del cerebro humano. A pesar de ello, no existen estándares de referencia para cuantificar las diferencias individuales en las métricas de neuroimagen a lo largo del tiempo. A diferencia de las tablas de crecimiento para rasgos antropométricos como la altura y el peso.
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Por ello “aquí reunimos un recurso abierto e interactivo para comparar la morfología cerebral derivada de cualquier muestra actual o futura de datos de RM (http://www.brainchart.io/)”, el director del Laboratorio de Desarrollo Cerebral-Genético dentro del Departamento de Psiquiatría Infantil y Adolescente y Ciencias del Comportamiento del Hospital Infantil de Filadelfia, Aaron Alexander-Bloch y los coautores escribieron.
Más de 120,000 imágenes de RM
Con el fin de representar con precisión todo el ciclo vital del cerebro humano en su plataforma BrainChart, los investigadores utilizaron 123,984 exploraciones de RM. De más de 100 estudios diferentes, participaron 101,457 pacientes, desde los 115 días después de la concepción hasta los 100 años. Aseguran que utilizaron el conjunto de datos más grande e inclusivo disponible, reconociendo sus limitaciones.
¿Cómo lo logaron?
A partir de las imágenes, los investigadores midieron los volúmenes de los tejidos, los cambios estructurales y las tasas de cambio a lo largo de la vida. Para cuantificar las métricas utilizaron puntuaciones porcentuales, en las que están basadas sus gráficas de desarrollo.
Los descubrimientos
De este modo, los expertos descubrieron hitos del neurodesarrollo no informados anteriormente. Por ejemplo, un periodo de crecimiento que comienza a las 17 semanas de la concepción y termina alrededor de los 3 años.
Las puntuaciones porcentuales (PP) mostraron una mayor heredabilidad en comparación con los fenotipos de resonancia magnética no porcentuales. Las PP proporcionaron una medida estandarizada de la estructura cerebral atípica, revelando patrones de variación neuroanatómica en los trastornos neurológicos y psiquiátricos.
Conclusiones
Bethlehem y colaboradores mencionan que, en resumen, los gráficos cerebrales son un paso esencial hacia la cuantificación sólida de la variación individual comparada con las trayectorias normativas en múltiples fenotipos de neuroimagen comúnmente utilizados.
«Nuestro trabajo reúne una enorme cantidad de datos de imágenes que continuará creciendo, permitiendo a los investigadores y eventualmente a los clínicos evaluar el desarrollo del cerebro con medidas estandarizadas». Concluyen los investigadores.
Bethlehem, R. A. I., Seidlitz, J., White, S. R., Vogel, J. W., Anderson, K. M., Adamson, C., Adler, S., Alexopoulos, G. S., Anagnostou, E., Areces-Gonzalez, A., Astle, D. E., Auyeung, B., Ayub, M., Bae, J., Ball, G., Baron-Cohen, S., Beare, R., Bedford, S. A., Benegal, V., . . . Alexander-Bloch, A. F. (2022). Brain charts for the human lifespan. Nature, 604(7906), 525–533. https://doi.org/10.1038/s41586-022-04554-y
