Veren happipitoisuudesta riippuvaisella toiminnallisella magneettikuvauksella havaittavat aivotoiminnan muutokset lasten ja nuorten autismikirjossa

Lääketieteen lisensiaatti Jyri-Johan Paakin väitöskirjatutkimuksessa selvitettiin spontaanin ja stimuloidun aivotoiminnan mahdollisia eroavaisuuksia lasten ja nuorten autismikirjossa neurotyypillisiin verrokkeihin nähden. Tutkimusmenetelmänä käytettiin aivojen toiminnallista magneettikuvausta (functional MRI, fMRI), jolla osallistujia tutkittiin levossa sekä heidän katsellessaan kasvojen ilmeitä.
Väitöskirjatyössä tunnistettiin aivoverkostoja itsenäisten komponenttien analyysilla (ICA). Lepotilaa analysoitiin koko mittausjaksolta signaalien alueellista homogeenisuutta (ReHo) ts. aivojen paikallista kytkennällisyyttä mittaavalla menetelmällä. Lisäksi lepotilan aivotoimintaa analysoitiin eri aivoverkostojen tilojen perusteella lyhyemmiksi ajanjaksoiksi ryhmiteltyinä ns. yhtäaikaisten aktivaatioiden kuvioina (co-activation patterns; CAP). Menetelmillä löydettiin tilastollisesti merkittäviä ryhmien välisiä eroja, selkeämmin CAP-menetelmällä. Myös kasvojen ilmeiden tarkkailuun liittyen havaittiin ryhmien välisiä aivotoiminnan eroja. Todetut erot ilmenivät useissa aivoverkostoissa: Oletustoiminto-, näkö-, oleellisen tiedon- ja tarkkaavaisuuden verkostoissa sekä muissa toiminnan ohjauksen verkostoissa, mutta myös kuulo- ja somatomotorisissa verkostoissa.
Väitöskirja lisää ymmärrystä autismikirjoon liittyvistä aivoverkostojen muutoksista vahvistaen ja täydentäen aiempia tutkimustuloksia. Sen perusteella samankaltaisiin lyhempikestoisiin aktivaatiovaiheisiin ryhmiteltyjen aivoverkostojen analyyseja kannattaa kehittää. Uusi tieto voi auttaa varhaisemman ja tarkemman kuvantamisdiagnostiikan kehittämisessä, tarvittaessa oikeisiin aivoverkostoihin kohdennetuissa interventioissa ja niiden vaikutusten arvioinnissa ja seurannassa.