Kombination av hjärnavbildning och genetik förbättrar förutsägelsen av impulsivitet vid ADHD
Kombination av hjärnavbildning och genetik förbättrar förutsägelsen av impulsivitet vid ADHD Pixabay CCO
Ny forskning visar att en kombination av hjärnaktivitet och genetisk information ger en mer träffsäker förutsägelse av impulsivt beteende hos barn med ADHD än om man analyserar dessa datatyper var för sig. Studien, publicerad i Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging, visar hur samspel mellan hjärnans funktionella nätverk och genuttryck kan förklara centrala symtom vid ADHD.
ADHD är ett neuropsykiatriskt tillstånd som ofta kännetecknas av uppmärksamhetssvårigheter, överaktivitet och impulsivitet. Impulsivitet – att agera utan eftertanke eller svårigheter att hejda en handling – kan leda till problem i både skolan och sociala sammanhang. Tillståndet är starkt ärftligt, men trots detta har forskare haft svårt att identifiera enskilda gener som förklarar en större del av risken.
Samtidigt har hjärnavbildningsstudier visat att barn med ADHD ofta uppvisar avvikande aktivitetsmönster i nätverk som styr uppmärksamhet, belöning och impulskontroll. Få studier har dock kombinerat dessa hjärndata med genetisk information i samma analys.
Forskargruppen, ledd av Soohyun Jeon och Jong-Hwan Lee vid Korea University, använde data från den omfattande Adolescent Brain Cognitive Development (ABCD)-studien. Ur materialet analyserades 394 barn med ADHD och 1 000 friska kontrollpersoner, alla i åldern 9–10 år. För att minska genetisk variation inkluderades endast barn med europeisk bakgrund.
Impulsivitet mättes med ett datoriserat test, stop-signal task, där barnen ibland måste hejda en påbörjad knapptryckning. Samtidigt registrerades hjärnaktivitet med fMRI. Forskarna analyserade även genetiska data och använde beräkningsmodeller för att uppskatta hur aktivt olika gener sannolikt är i specifika hjärnregioner.
Med hjälp av en avancerad statistisk metod – parallell oberoende komponentanalys – identifierade forskarna mönster där hjärnaktivitet och genuttryck samvarierade. Tre stabila kopplade mönster framträdde:
Hjärnbarken (cortex)
Aktivitet i områden som styr beslutsfattande och hämning kopplades till gener relaterade till immunfunktion och ämnesomsättning.Lillhjärnan (cerebellum)
Mönster i hjärnans vilonätverk (default mode network) samvarierade med gener som reglerar genuttryck och kognitiv funktion.Nucleus accumbens
Ett centralt belöningsområde vars koppling till pannloben relaterades till gener involverade i inflammation och synaptisk plasticitet.
När forskarna använde dessa kombinerade hjärn–gen-mönster för att förutsäga beteende förbättrades träffsäkerheten markant. Modeller som kombinerade båda datatyperna förutsade:
hur snabbt barn kunde stoppa en impulsiv handling
hur stabila deras reaktionstider var
bättre än modeller baserade på enbart hjärn- eller genetisk information.
Hos barn med ADHD var ett av lillhjärnans kopplade mönster dessutom starkt relaterat till intelligenspoäng, ett samband som var svagare hos kontrollgruppen. Detta tyder på att de biologiska mekanismer som påverkar kognitiv förmåga kan skilja sig mellan barn med och utan ADHD.
Studien har vissa begränsningar. Den omfattade endast barn med europeisk bakgrund, och genuttrycket uppskattades utifrån vuxna hjärnvävnadsdatabaser, vilket kan skilja sig från barns faktiska genaktivitet. Dessutom samlades hjärnbilder in från flera olika MRI-skannrar.
Slutsats
Genom att integrera hjärnavbildning och genetiska data visar studien hur impulsivitet vid ADHD bättre kan förstås som ett resultat av samverkande biologiska system. Resultaten pekar mot en framtid där mer individanpassade bedömningar och behandlingar kan utvecklas genom att kombinera flera nivåer av biologisk information.
Källa: psypost.org