Saúde

O aprendizado de máquina revela redes cerebrais envolvidas na agressão infantil
A descoberta, publicada na revista Molecular Psychiatry , baseia-se em um novo modelo de funcionamento do cérebro chamado de
Por Fred Mamoun - 01/11/2021


(© stock.adobe.com)

Transtornos psiquiátricos infantis, como transtorno desafiador de oposição e transtorno de déficit de atenção / hiperatividade (TDAH), podem apresentar explosões de raiva e agressão física. Uma melhor compreensão do que impulsiona esses sintomas pode ajudar a informar as estratégias de tratamento. Os pesquisadores de Yale agora usaram uma abordagem baseada no aprendizado de máquina para descobrir interrupções na conectividade do cérebro em crianças que exibem agressividade.

Embora as pesquisas anteriores tenham se concentrado em regiões específicas do cérebro, o novo estudo identifica padrões de conexões neurais em todo o cérebro que estão ligadas ao comportamento agressivo em crianças. A descoberta, publicada na revista Molecular Psychiatry , baseia-se em um novo modelo de funcionamento do cérebro chamado de "conectoma", que descreve esse padrão de conexões cerebrais.

“A agressão desadaptativa pode resultar em danos a si mesmo ou a outras pessoas. Esse comportamento desafiador é uma das principais razões para encaminhamentos para serviços de saúde mental infantil ”, disse Denis Sukhodolsky , autor sênior e professor associado do Centro de Estudos Infantis de Yale. “A modelagem baseada em conectoma oferece uma nova descrição das redes cerebrais envolvidas no comportamento agressivo.”

Para o estudo, que é o primeiro do tipo, os pesquisadores coletaram dados de fMRI (imagem de ressonância magnética funcional) enquanto as crianças realizavam uma tarefa de percepção de rosto emocional em que observavam rostos fazendo expressões calmas ou de medo. Ver rostos que expressam emoção pode envolver estados cerebrais relevantes para a geração e regulação de emoções, ambos os quais têm sido associados ao comportamento agressivo, disseram os pesquisadores. Os cientistas então aplicaram análises de aprendizado de máquina para identificar conexões neurais que distinguiam crianças com e sem histórico de comportamento agressivo.

Eles descobriram que os padrões nas redes cerebrais envolvidas em processos sociais e emocionais - como sentir-se frustrado com o dever de casa ou entender por que um amigo está chateado - previam comportamento agressivo. Para confirmar essas descobertas, os pesquisadores os testaram em um conjunto de dados separado e descobriram que as mesmas redes cerebrais previam agressão. Em particular, a conectividade anormal com o córtex pré-frontal dorsolateral - uma região-chave envolvida na regulação das emoções e funções cognitivas superiores, como atenção e tomada de decisão - emergiu como um preditor consistente de agressão quando testado em subgrupos de crianças com comportamento agressivo e distúrbios como como ansiedade, TDAH e autismo.

Essas conexões neurais com o córtex pré-frontal dorsolateral podem representar um marcador de agressão comum em vários transtornos psiquiátricos infantis.

“ Este estudo sugere que a robustez dessas redes cerebrais em grande escala e sua conectividade com o córtex pré-frontal podem representar um marcador neural de agressão que pode ser alavancado em estudos clínicos”, disse  Karim Ibrahim , cientista de pesquisa associado do Yale Child Study Center e primeiro autor do artigo. “O conectoma funcional humano descreve a vasta interconexão do cérebro. Compreender o conectoma está na fronteira da neurociência porque pode nos fornecer informações valiosas para o desenvolvimento de biomarcadores cerebrais de transtornos psiquiátricos ”.

Sukhodolsky acrescentou: “Este modelo conectoma de agressão também pode nos ajudar a desenvolver intervenções clínicas que podem melhorar a coordenação entre essas redes cerebrais e centros como o córtex pré-frontal. Essas intervenções podem incluir o ensino das habilidades de regulação emocional necessárias para modular as emoções negativas, como frustração e raiva. ”

Outros autores de Yale incluíram Stephanie Noble, George He, Cheryl Lacadie, Michael J. Crowley, Gregory McCarthy e Dustin Scheinost. O financiamento foi fornecido pelo Instituto Nacional de Saúde Mental e pelo Fundo de Desenvolvimento do Corpo Docente do Yale Child Study Center.

 

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