Nuovo dispositivo Rileva risposta del cervello fetale alla luce: può aiutare prevenire danni cervello

Maggio 11, 2016 Admin Salute 0 13
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Per anni, i medici che lavorano in medicina materno fetale e non hanno avuto modo di rilevare l'attività del cervello nei bambini non ancora nati. Ora, per la prima volta, i ricercatori utilizzando un unico dispositivo di scansione hanno dimostrato che possono rilevare attività cervello fetale in risposta a lampi di luce trasmessi attraverso sull'addome della madre. Con raffinatezza, questa tecnica potrebbe aiutare i medici di rilevare e prevenire i danni cerebrali del feto derivanti da ipertensione materna, diabete e altre condizioni. Il lavoro è stato sostenuto dal National Institute of Neurological Disorder and Stroke (NINDS) e appare in 7 Settembre 2002, numero di The Lancet. Lo studio è uno dei primi test di un nuovo dispositivo progettato per studiare la fisiologia materna e fetale, tra cui l'attività cerebrale del feto, utilizzando magnetoencefalografia (MEG) dell'utero. È anche il primo studio MEG usare la luce, piuttosto che impulsi di suono, per stimolare il feto.

"Anche se questo lavoro è preliminare, è un'indicazione promettente di come MEG può aiutare i ricercatori a capire il cervello del feto", spiega Giovanna Spinella, MD, un neurologo pediatrico NINDS.

Il nuovo dispositivo, chiamato SARA, è stato concettualizzato da Curtis L. Lowery, MD, della University of Arkansas per le scienze mediche e sviluppato da CTF Systems Inc., di Port Coquitlam, British Columbia, Canada. NINDS ha contribuito a finanziare lo sviluppo del dispositivo, che è il primo del suo genere al mondo. SARA acronimo di Array SQUID per la valutazione riproduttiva. SQUID è l'acronimo di Superconducting Quantum Interference Device, un metodo sviluppato per rilevare piccole fluttuazioni nei campi magnetici con un superconduttore raffreddato con elio liquido.




Studi precedenti hanno dimostrato che l'ipertensione materna, diabete, gravidanza con due o più bambini contemporaneamente, e molte altre condizioni possono portare a ipossia (mancanza di ossigeno) che può danneggiare il cervello fetale. Infezioni prenatali, il fumo e altri problemi possono anche interferire con il normale sviluppo del cervello. I problemi strutturali del cervello fetale spesso possono essere rilevati utilizzando la risonanza magnetica (MRI). Tuttavia, fino a poco tempo non è stato possibile valutare direttamente l'attività cerebrale in un bambino non ancora nato. I ricercatori hanno iniziato a sperimentare MEG e un altro tipo di scansione del cervello, chiamato MRI funzionale, per superare questo problema. Entrambe le tecniche funzionano misurando piccoli cambiamenti del campo magnetico che derivano da attività cerebrale.

"Per sviluppare terapie, è necessario essere fiduciosi nella diagnosi intrauterina," dice il Dott Lowery, che ha condotto lo studio. Attualmente le prove disponibili, come cardiofrequenzimetri fetali, hanno un alto tasso di falsi positivi, nel senso che spesso indicano un problema quando non c'è davvero uno. Utilizzando SARA potrebbe aiutare a determinare se un bambino è davvero a rischio, consentendo ai medici di decidere meglio quando trattamenti sarà utile, dice il Dott Lowery. I medici potrebbero essere in grado di prevenire i danni cerebrali, fornendo il bambino prima del termine, raffreddando la testa del bambino dopo il parto, o un giorno anche con l'uso di farmaci neuroprotettivi, aggiunge.

Nello studio, il dottor Lowery ei suoi colleghi hanno testato SARA con 10 feti che hanno un età gestazionale di 28-36 settimane, e senza fattori di rischio noti per danni cerebrali. Feti i cui occhi erano più di 3 centimetri dalla pelle materna o le cui teste sono stati rivolti verso il basso o dalla addome della madre sono stati esclusi dallo studio. Le mamme in attesa seduti in posizione verticale sulla macchina SARA e si chinò in avanti in una matrice concavo di 151 sensori che circondavano l'addome. I ricercatori hanno poi utilizzato un cavo a fibre ottiche per fornire impulsi di luce al di fuori del addome della madre, mentre hanno registrato dati MEG. La luce usata era circa 11 volte meno intensa che la luce del sole in un giorno luminoso.

Quando proiettati i segnali provenienti dai battiti del cuore materno e fetale, i ricercatori hanno scoperto che 4 dei 10 feti avevano risposte cerebrali misurabili agli impulsi luminosi. Il tempo tra gli impulsi di luce e la risposta di ogni feto è diminuita con l'aumentare dell'età gestazionale. Non è chiaro il motivo per cui 6 dei feti non ha risposto allo stimolo, dice il Dott Lowery. Essi possono essere stati addormentati durante il test, o la posizione della testa può li hanno impedito di vedere la luce. Crede i ricercatori possono ottenere risultati migliori se si prova lo stesso feto ripetutamente.

Molto più di test è necessario per definire quali tipi di risposte indicano un'attività normale e anormale del cervello nei feti a diverse età gestazionali, dice il Dott Lowery. Bambini non ancora nati con tipi specifici di danno cerebrale possono avere alcuna risposta a determinati tipi di stimoli, o una risposta ritardata. I ricercatori hanno ora intenzione di testare un maggior numero di feti per determinare quali tipi di risposte del cervello può indicare un problema. Essi hanno inoltre in programma di testare bambini nati con anomalie per cercare di determinare come le loro risposte differiscono da quelle di altri bambini. Uno speciale adattatore "culla" permette ai ricercatori di scansione neonati con Sara.

Mentre questo studio ha dimostrato che la stimolazione visiva può attivare il cervello fetale, altri tipi di stimolazione possono essere utilizzati anche con Sara. Questi potrebbero includere la stimolazione uditiva (come impulsi di suono o esposizione a la voce di una madre), la vibrazione o la stimolazione magnetica. Utilizzando diversi tipi di stimoli possono dare risultati più conclusivi di un singolo test, poiché diversi tipi di stimoli attivano diverse parti del cervello, dice il Dott Lowery. I ricercatori stanno anche indagando se SARA grado di rilevare l'attività cerebrale di base nel feto quando non stimolo speciale è presente.

Oltre a migliorare la cura clinica, SARA può essere utile come strumento di ricerca per indagare lo sviluppo del cervello nel grembo materno. I dati di questi test potrebbe in ultima analisi portare a nuovi approfondimenti sulle cause di paralisi cerebrale e altri disturbi dello sviluppo, e di modi di prevenire questi disturbi. SARA può essere utilizzato con uno stimolo visivo, come già alla 24a settimana di gravidanza, quando gli occhi hanno maturato e la corteccia è completamente collegato alle regioni cerebrali inferiori, secondo il dottor Lowery.

I ricercatori stanno ora progettando di sviluppare e testare stimolatori meglio leggeri, come i laser, e di eseguire scansioni cerebrali di serie, in cui si esaminano le risposte di un feto in un periodo di tempo. Poiché SARA anche in grado di rilevare il battito cardiaco fetale, dell'attività uterina, e altri fattori fisiologici che possono influenzare un risultato gravidanza sana, in ultima analisi, potrebbe essere utilizzata in una varietà di prove cliniche, i ricercatori dicono.

Il NINDS è un componente del National Institutes of Health di Bethesda, nel Maryland, ed è principale sostenitore della nazione di ricerca biomedica sul cervello e sul sistema nervoso.

Riferimento: Eswaran H, Wilson JD, Preissl H, Robinson SE, Vrba J, P Murphy, Rose DF, Lowery CL. "registrazioni magnetoencefalografiche di attività visiva cerebrale evocata nel feto umano." The Lancet, vol. 360, n 9335, pp. 779-780.

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