Weniger invasives EEG mit Chaos-Theorie hilft ID-Autismus früh

Seit vielen Jahren sind Verhaltenstests und -beobachtungen die einzige Möglichkeit, festzustellen, ob ein Kind autistisch ist, und verursacht oft Stress und Verwirrung für die Eltern. Die Anwendung des Standard-Elektroenzephalogramms (EEG) in Kombination mit geliehener Mathematik aus der Chaostheorie kann Ärzten jedoch ermöglichen, Hirnwellenmuster zu lesen und Autismusgrade ein bis zwei Jahre früher mit einer Genauigkeit von 80% zu erkennen.
William Bosl, Ph.D., ein Neuroinformatiker im Children's Hospital Informatics Program erklärt:

"Elektrische Aktivität, die durch das Gehirn erzeugt wird, hat viel mehr Informationen, als wir wahrgenommen haben. Computeralgorithmen können Muster in jenen verzerrten Linien heraussuchen, die das Auge nicht sehen kann. Mit genügend Daten möchte ich die gesamte Flugbahn jedes Kindes ab 6 verfolgen bis 24 Monate. Der Trend im Laufe der Zeit kann wichtiger sein als ein Wert in einem bestimmten Alter. "

Bosl und Kollege Charles A. Nelson, Ph.D., Forschungsdirektor des Zentrums für Entwicklungsmedizin bei Kindern, zeichneten EEG-Ruhesignale von 79 Babys im Alter von 6 bis 24 Monaten, die an einer größeren Studie zur Entdeckung sehr früher Risikomarker von Autismus teilnahmen . Sechsundvierzig Kinder hatten ein älteres Geschwister mit einer bestätigten Diagnose einer Autismus-Spektrum-Störung (ASD); die anderen 33 hatten keine Familiengeschichte von ASDs. Während die Babys zusahen, wie eine Forschungsassistentin Blasen spritzte, wurden Aufnahmen mit einer haarnetzähnlichen Kappe auf ihrer Kopfhaut gemacht, die mit 64 Elektroden besetzt war. Wenn möglich, wurden die Tests im Alter von 6, 9, 12, 18 und 24 Monaten wiederholt.
Bosl nahm dann die EEG-Gehirnwellenablesungen für jede Elektrode und berechnete ihre modifizierte Multiskalenentropie (mMSE), ein Maß, das aus der Chaostheorie stammt und den Grad der Zufälligkeit in einem Signal quantifiziert, aus dem die Eigenschaften dessen, was das Signal erzeugt, abgeleitet werden können . In diesem Fall geben Muster in der elektrischen Aktivität des Gehirns indirekte Informationen darüber, wie das Gehirn verkabelt ist: die Dichte von Neuronen in jedem Teil des Gehirns, wie Verbindungen zwischen ihnen organisiert sind, und das Gleichgewicht von Kurz- und Fernverbindungen.
Die Chaostheorie ist ein Forschungsgebiet der angewandten Mathematik mit Anwendungen in verschiedenen Disziplinen, einschließlich Physik, Ökonomie, Biologie und Philosophie. Chaos-Theorie untersucht das Verhalten dynamischer Systeme, die sehr empfindlich auf Anfangsbedingungen reagieren; ein Effekt, der im Volksmund als Schmetterlingseffekt bezeichnet wird. Geringe Unterschiede in den Anfangsbedingungen (wie sie etwa durch Rundungsfehler bei der numerischen Berechnung entstehen) führen zu weit voneinander abweichenden Ergebnissen für chaotische Systeme, was eine langfristige Vorhersage im Allgemeinen unmöglich macht. Dies geschieht, obwohl diese Systeme deterministisch sind, was bedeutet, dass ihr zukünftiges Verhalten vollständig von ihren Anfangsbedingungen bestimmt wird, wobei keine zufälligen Elemente beteiligt sind. Mit anderen Worten, die deterministische Natur dieser Systeme macht sie nicht vorhersagbar. Dieses Verhalten wird als deterministisches Chaos oder einfach Chaos bezeichnet.
Nelson erklärt weiter:
"Viele Neurowissenschaftler glauben, dass Autismus ein" Diskonnektionssyndrom "widerspiegelt, durch das verteilte Neuronenpopulationen nicht effizient miteinander kommunizieren können. Die vorliegende Arbeit unterstützt diese Hypothese, indem sie vorschlägt, dass die Gehirne von Säuglingen mit hohem Risiko für die Entwicklung von Autismus unterschiedliche Muster aufweisen neuronale Konnektivität, obwohl die Beziehung zwischen der Entropie und der Dichte von neuralen Dornen noch erforscht werden muss. "

Obwohl EEG-Tests auf Autismus-Risiko in weiten Bereichen unpraktisch erscheinen, ist es kostengünstig, sicher, erfordert keine Sedierung (im Gegensatz zur MRT), dauert nur wenige Minuten und kann in einer Arztpraxis durchgeführt werden.
Quelle: Bio Medical Central
Geschrieben von Sy Kraft, BA
Sind Vorteile von Antidepressiva für Autismus übertrieben? Vorherige Artikel

Sind Vorteile von Antidepressiva für Autismus übertrieben?

Autismus - Die ersten biologisch getrennten Subtypen der Hirnentwicklung sind nicht entdeckt Vorherige Artikel

Autismus - Die ersten biologisch getrennten Subtypen der Hirnentwicklung sind nicht entdeckt

Beliebte Beiträge