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Os cientistas estão criando uma ferramenta de referência para o cérebro com o maior banco de dados de pacientes já criado | AGÊNCIA FAPESP (31 notícias)

Publicado em 13 de abril de 2022

Luciana Constantine | Agência FAPESP – Uma organização estrangeira de cientistas, além de brasileiros, coletou 123. 984 Ressonâncias Magnéticas para mapear a progressão do cérebro humano das primeiras semanas do feto até os cem anos. Com esse banco, foram criados gráficos que mostram a evolução do cérebro ao longo dos anos, adicionando os estágios de expansão imediata no início da vida e alívio no envelhecimento do comprimento do órgão.

Esta ferramenta, que sistematiza os processos típicos e atípicos de desenvolvimento do cérebro, pode servir simplesmente como referência, funcionando em tabelas de monitoramento existentes de medidas de altura e peso das crianças. Além de fornecer uma base para estudos futuros, espera-se que as curvas de base tenham aplicação clínica no futuro.

O trabalho, liderado por pesquisadores das universidades de Cambridge (Reino Unido) e Pensilvânia (EUA). distúrbios que ocorrem em outros estágios da vida ou ajustes cerebrais capazes de sinalizar doenças neurodegenerativas progressivas, como Alzheimer e Mal de Parkinson.

O banco é o maior do gênero: combina os exames de outras 101. 457 pessoas de vários países. Apesar da predominância da representação de ascendência europeia e americana, o estudo incluiu dados de americanos na América do Sul, África e Austrália. No entanto, essa diversidade ainda é pequena em comparação com a quantidade total de dados. Através de uma página online chamada BrainChart, os pesquisadores pretendem continuar alimentando os dados.

“A grande diferença metodológica dos estudos foi abrir a opção de coletar referências fisicamente poderosas e boas o suficiente que não eram até então. Agora, construindo essas curvas, com pontuações e percentis, é imaginável localizar cada indivíduo e perceber como o cérebro se desenvolve em relação à trajetória popular. Quando há um banco com tantas amostras, é imaginável demonstrar pequenas diferenças de uma forma mais fisicamente poderosa”, diz o Dr. Pedro Pan, professor do Departamento de Psiquiatria. na Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e coautor do trabalho, na Agência FAPESP.

Pan é o coordenador adjunto do Estudo Brasileiro de Coorte de Alto Risco para Transtornos Psiquiátricos Infantis (BHRC), uma gigantesca pesquisa comunitária que acompanhou 2. 511 jovens em Porto Alegre (RS) e São Paulo desde 2010.

O BHRC, um dos maiores acompanhamentos sobre os perigos dos transtornos intelectuais realizados no Brasil, faz parte do Instituto Nacional de Psiquiatria do Desenvolvimento Intelectual da Criança e do Adolescente (INPD), com apoio da FAPESP e do Conselho Nacional de Pesquisa Científica e Tecnológica. Desenvolvimento (CNPq). O INPD, com mais de 80 professores e pesquisadores de 22 universidades, tem como coordenador geral o professor da Decomposição de Psiquiatria da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FM-USP) Euripedes Constantino Miguel Filho.

O instituto tem mais de 2. 000 fotografias de cérebros coletadas na última década. Alguns deles contribuíram para as pinturas agora na Natureza, cujos coautores são os professores Giovanni Abrahão Salum, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Andrea Parolin Jackowski, da Unifesp, e André Zugman, do INPD.

Encontrar

Os pesquisadores utilizaram medidas de ressonância magnética quantificadas por meio de escores opostos a trajetórias de substituição estrutural não lineares no cérebro e taxas de substituição ao longo da vida. matéria branca (que inclui conexões cerebrais).

Em seguida, há uma extensão para análises da espessura do córtex e do volume de regiões cerebrais expressas. Para gerar os gráficos cerebrais, a organização seguiu um quadro implementado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) para ampliar as curvas padronizadas de altura e peso.

O modelo seguido, GAMLSS (Modelos Aditivos Generalizados para Escala e Forma de Localização), possibilitou alavancar o conjunto agregado de conhecimentos neuroimagem em torno da vida das pessoas, através da derivação de estágios de progressão cerebral (ou trajetória máxima) e comparando com a literatura existente.

Isso possibilitou a confirmação e, em alguns casos, até mesmo mostrar, pela primeira vez, marcos estabelecidos através de hipóteses. Estes vêm com a idade em que as principais categorias de tecido cerebral atingem seu volume máximo e quando expressam regiões do órgão. sucesso na maturidade.

Quanto ao volume de matéria cinzenta, os cientistas mostraram que há um acúmulo imediato a partir do meio da gravidez, atingindo um pico pouco antes da criança completar 6 anos. Então ele lentamente começa a declinar. O volume de matéria cinzenta na região subcortical, que controla funções físicas e hábitos fundamentais, atinge picos na adolescência, por volta dos 14 anos.

O volume de matéria branca também aumenta desde a metade da gravidez até a primeira infância, atingindo um pico pouco antes dos 29 anos. Seu declínio começa a aumentar após os 50 anos. “Isso mostra que a área de plasticidade dessas conexões se estende até o início da vida adulta”, explica Pan.

A partir dos 60 anos há um acúmulo de fluido cefalorraquidiano, o que implica um mínimo no cérebro. Atualmente, este marcador é usado clinicamente como um indicador oblíquo do envelhecimento cerebral, o que possivelmente estaria relacionado a doenças neurodegenerativas. Ainda faltava referências ao cérebro com essa confiabilidade”, acrescenta o pesquisador brasileiro.

Até então, os cientistas sabiam que esse volume de fluido aumenta com a idade, pois está relacionado à atrofia cerebral, mas eles não tinham o tamanho da taxa de expansão em uma amostra tão gigante.

Cooperação

Ao contrário da genética, onde os bancos de dados somam milhões, os estudos de neurociência são historicamente baseados em pequenos conjuntos de padrões. Alguns pontos que contribuem para essa situação são a dificuldade de coleta das imagens, uma vez que se baseia no design físico e equipamentos de ressonância, e no custo superior.

Em março deste ano, um artigo publicado na Nature abordou o tema, imaginando o fato de que muitos estudos de neuroimagem não produzem efeitos válidos justamente porque tende a vir com um pequeno número de participantes, abaixo do necessário. Efeitos

“A maneira de resolver esse ponto é fazer pinturas com amostras gigantes e variadas, como esta organização estrangeira propôs fazer”, diz Pan, lembrando a primeira montagem que teve com os estudiosos Richard Bethlehem (Cambridge) e Jakob Seidlitz (Pensilvânia) em dezembro. 2020 para falar sobre cooperação. Ambos são os primeiros autores de estudos sobre desenvolvimento cerebral.

Para criar a amostra globalmente representativa, os cientistas combinaram ressonâncias magnéticas de mais de cem estudos de outros países. Em um editorial do mesmo fator natural, que analisa a autoria de dados abertos, a revista observa que “nem todos os conjuntos de dados deveriam ser originalmente utilizados pelos pesquisadores”.

Em entrevista ao site da Universidade de Cambridge, Belém observou que a cooperação possibilita a coleta de conhecimento de todas as faixas etárias, possibilitando ajustes precoces e imediatos no cérebro humano. Uma das coisas que conseguimos fazer, através de um esforço global muito coordenado, é coletar conhecimento ao longo da vida”, disse ele.

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Luciana Constantine | Agência FAPESP – Uma organização estrangeira de cientistas, bem como brasileiros, coletou 123. 984 Ressonâncias Magnéticas para mapear a progressão do cérebro humano das primeiras semanas do feto até os cem anos. Com esse banco, foram criados gráficos que mostram a evolução do cérebro ao longo dos anos, adicionando os estágios de expansão imediata no início da vida e alívio no envelhecimento do comprimento do órgão.

Esta ferramenta, que sistematiza os processos típicos e atípicos de desenvolvimento do cérebro, pode servir simplesmente como referência, funcionando em tabelas de monitoramento existentes de medidas de altura e peso das crianças. Além de fornecer uma base para estudos futuros, espera-se que as curvas de base tenham aplicação clínica no futuro.

O trabalho, liderado por pesquisadores das universidades de Cambridge (Reino Unido) e Pensilvânia (EUA). Publicada na revista Nature. Al oferecer uma métrica entre idade e sexo, a ferramenta permite comparações e pode identificar formas, distúrbios que ocorrem em outros estágios da vida ou ajustes cerebrais capazes de sinalizar doenças neurodegenerativas progressivas, como Alzheimer e Parkinson.

O banco é o maior do gênero: combina os exames de outras 101. 457 pessoas de vários países. Apesar da predominância da representação de ascendência europeia e americana, o estudo incluiu dados de americanos na América do Sul, África e Austrália. No entanto, essa diversidade ainda é pequena em comparação com a quantidade total de dados. Através de uma página online chamada BrainChart, os pesquisadores pretendem continuar alimentando os dados.

“A grande diferença metodológica dos estudos foi abrir a opção de coletar referências fisicamente poderosas e boas o suficiente que não eram até então. Agora, construindo essas curvas, com pontuações e percentis, é imaginável localizar cada indivíduo e perceber como o cérebro se desenvolve em relação à trajetória popular. Quando há um banco com tantas amostras, é imaginável demonstrar pequenas diferenças de uma forma mais fisicamente poderosa”, diz o Dr. Pedro Pan, professor do Departamento de Psiquiatria. na Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e coautor do trabalho, na Agência FAPESP.

Pan é vice-coordenadora do estudo brasileiro de Coortes de Alto Risco para Transtornos Psiquiátricos Infantis (BHRC), uma gigantesca pesquisa comunitária que acompanhou 2. 511 jovens em Porto Alegre (RS) e São Paulo desde 2010.

O BHRC, um dos maiores acompanhamentos sobre os perigos dos transtornos intelectuais realizados no Brasil, faz parte do Instituto Nacional de Psiquiatria do Desenvolvimento Intelectual da Criança e do Adolescente (INPD), com apoio da FAPESP e do Conselho Nacional de Pesquisa Científica e Tecnológica. Desenvolvimento (CNPq). O INPD, com mais de 80 professores e pesquisadores de 22 universidades, tem como coordenador geral o professor da Decomposição de Psiquiatria da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (FM-USP) Euripedes Constantino Miguel Filho.

O instituto tem mais de 2. 000 fotografias de cérebros coletadas na última década. Alguns deles contribuíram para as pinturas agora na Natureza, cujos coautores são os professores Giovanni Abrahão Salum, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Andrea Parolin Jackowski, da Unifesp, e André Zugman, do INPD.

Encontrar

Os pesquisadores utilizaram medidas de ressonância magnética quantificadas por meio de escores opostos a trajetórias de substituição estrutural não lineares no cérebro e taxas de substituição ao longo da vida. matéria branca (que inclui conexões cerebrais).

Em seguida, há uma extensão para análises da espessura do córtex e do volume de regiões cerebrais expressas. Para gerar os gráficos cerebrais, a organização seguiu um quadro implementado pela Organização Mundial da Saúde (OMS) para ampliar as curvas padronizadas de altura e peso.

O modelo seguido, GAMLSS (Modelos Aditivos Generalizados para Escala e Forma de Localização), possibilitou alavancar o conjunto agregado de conhecimentos neuroimagem em torno da vida das pessoas, através da derivação de estágios de progressão cerebral (ou trajetória máxima) e comparando com a literatura existente.

Isso possibilitou a confirmação e, em alguns casos, até mesmo mostrar, pela primeira vez, marcos estabelecidos através de hipóteses. Estes vêm com a idade em que as principais categorias de tecido cerebral atingem seu volume máximo e quando expressam regiões do órgão. sucesso na maturidade.

Quanto ao volume de matéria cinzenta, os cientistas mostraram que há um acúmulo imediato a partir do meio da gravidez, atingindo um pico pouco antes da criança completar 6 anos. Então ele lentamente começa a declinar. O volume de matéria cinzenta na região subcortical, que controla funções físicas e hábitos fundamentais, atinge picos na adolescência, por volta dos 14 anos.

O volume de matéria branca também aumenta desde a metade da gravidez até a primeira infância, atingindo um pico pouco antes dos 29 anos. Seu declínio começa a aumentar após os 50 anos. “Isso mostra que a área de plasticidade dessas conexões se estende até o início da vida adulta”, explica Pan.

A partir dos 60 anos há um acúmulo de fluido cefalorraquidiano, o que implica um mínimo no cérebro. Atualmente, este marcador é usado clinicamente como um indicador oblíquo do envelhecimento cerebral, o que possivelmente estaria relacionado a doenças neurodegenerativas. Ainda faltava referências ao cérebro com essa confiabilidade”, acrescenta o pesquisador brasileiro.

Até então, os cientistas sabiam que esse volume de fluido aumenta com a idade, pois está relacionado à atrofia cerebral, mas eles não tinham o tamanho da taxa de expansão em uma amostra tão gigante.

Cooperação

Ao contrário da genética, onde os bancos de dados somam milhões, os estudos de neurociência são historicamente baseados em pequenos conjuntos de padrões. Alguns pontos que contribuem para essa situação são a dificuldade de coleta das imagens, uma vez que se baseia no design físico e equipamentos de ressonância, e no custo superior.

Em março deste ano, um artigo publicado na Nature abordou o tema, imaginando o fato de que muitos estudos de neuroimagem não produzem efeitos válidos justamente porque tende a vir com um pequeno número de participantes, abaixo do necessário. Efeitos

“A maneira de resolver esse ponto é fazer pinturas com amostras gigantes e variadas, como esta organização estrangeira propôs fazer”, diz Pan, lembrando a primeira montagem que teve com os estudiosos Richard Bethlehem (Cambridge) e Jakob Seidlitz (Pensilvânia) em dezembro. 2020 para falar sobre cooperação. Ambos são os primeiros autores de estudos sobre desenvolvimento cerebral.

Para criar a amostra globalmente representativa, os cientistas combinaram ressonâncias magnéticas de mais de cem estudos de outros países. Em um editorial do mesmo fator natural, que analisa a autoria de dados abertos, a revista observa que “nem todos os conjuntos de dados deveriam ser originalmente utilizados pelos pesquisadores”.

Em entrevista ao site da Universidade de Cambridge, Belém observou que a cooperação possibilita a coleta de conhecimento de todas as faixas etárias, possibilitando ajustes precoces e imediatos no cérebro humano. Uma das coisas que conseguimos fazer, através de um esforço global muito coordenado, é coletar conhecimento ao longo da vida”, disse ele.

Este texto foi originalmente publicado através da Agência FAPESP sob a licença Creative Commons CC-BY-NC-ND. Leia o original aqui.