Cercetătorii au identificat un semnal cerebral ce prezice pierderile de atenție la copii
Cercetătorii de la The Hospital for Sick Children (SickKids) au descoperit un semnal cerebral care prezice momentul în care un copil este pe cale să își piardă atenția, iar o intervenție scurtă și specifică în răspuns la acest semnal poate restabili concentrarea.
Studiul lor, publicat în revista Nature Neuroscience, reprezintă prima cercetare de acest tip pentru controlul atenției realizată pe oameni.
Atenția este un aspect esențial al experienței umane, influențând percepțiile, amintirile și interacțiunile. Dar ce se întâmplă atunci când aceasta este afectată?
Dr. George Ibrahim, autor principal și neurochirurg, a subliniat că fluctuațiile în atenție sunt naturale, dar perturbările în „flexibilitatea atențională” care apar la tinerii cu tulburare de deficit de atenție/hiperactivitate (ADHD) pot avea consecințe negative în comportament, viața socială și educație. Medicamentele utilizate în prezent sunt limitate în eficiența lor, deoarece nu se știa exact cum apar momentele de lipsă de atenție și care rețele neuronale sunt implicate.
Studiul a început cu o sarcină de schimbare a setului atențional, care măsoară modul în care atenția se deplasează între stimuli, realizată pe un grup de 30 de copii cu epilepsie, o condiție care crește semnificativ riscul de ADHD.
Echipa a efectuat înregistrări intracraniene, în care electrozii înregistrează direct din adâncul creierului, permițându-le să monitorizeze activitatea neuronală în milisecunde. În același timp, au utilizat modele de învățare automată pentru a prezice fluctuațiile atenției, ceea ce reprezintă o premieră mondială. Prin aceste modele, au identificat un tipar specific de activitate cerebrală care anticipa schimbările lente sau rapide ale atenției în rândul tuturor copiilor pe parcursul mai multor zile.
„Am fost uimiți să detectăm o semnătură în creier care apărea chiar înainte ca performanța în schimbarea atenției să fie întârziată,” a declarat Dr. Nebras Warsi, autor principal și neurochirurg pediatru. „Cu stimulare electrică precisă exact în aceste momente, fiecare copil a rămas implicat în sarcini dificile și le-a realizat mai rapid și mai precis.”
Pe parcursul unor sarcini variate de 20-30 de minute, au monitorizat performanța copiilor prin urmărirea ochilor, timpul de reacție și acuratețea pentru a identifica momentele de lipsă de atenție. Stimularea electrică scurtă a fost eficientă doar atunci când a fost livrată exact în momentele corespunzătoare; atunci când a fost administrată în alte momente, performanța participanților a scăzut.
Pe scurt, timpul era esențial.
Întrebarea rămâne dacă aceleași rezultate pot fi așteptate și la alți copii fără epilepsie. Pentru a verifica acest lucru, cercetătorii au utilizat imagistica prin magnetoencefalografie noninvazivă pe 37 de copii tipic dezvoltați și 25 cu ADHD.
Prin targetarea aceluiași semnal din creier, cercetătorii au putut din nou să prezică întârzierile de atenție. Apoi, au folosit stimularea magnetică transcraniană-electroencefalografie (TMS-EEG) și au descoperit că un impuls livrat către acea zonă țintă a dus la îmbunătățiri semnificative ale timpului de reacție și acurateței. Aceasta s-a realizat cu o simplă bonetă EEG și o bobină TMS, fără a fi necesare electrozi intracranieni.
Aceasta sugerează un potențial pe termen lung pentru instrumente noninvazive care ar putea sprijini atenția exact în momentele cele mai critice.
Deși aceste tehnologii sunt încă în stadii incipiente, Ibrahim afirmă că aceasta deschide o direcție promițătoare pentru înțelegerea provocărilor legate de atenție și avansarea sănătății pediatrice de precizie la SickKids și în întreaga lume, sprijinind fiecare copil într-un mod individual.
„Multe persoane studiază tulburările neurologice și neuropsihiatrice la adulți, dar foarte puțini extind cercetarea către pediatrie,” a spus Ibrahim, care deține și titlul de Abe Bresver Chair în Neurochirurgie Funcțională. „Trebuie să avansăm etic terapiile posibile pentru copii și tineri și, pentru a face acest lucru, trebuie să înțelegem circuitele neuronale.”
„Potențialul de a schimba viețile multor copii este profund important.”
