Notícia

Publicado o primeiro atlas digital do desenvolvimento do cérebro fetal humano

Atlas on-line INTERGROWTH-21st

Fonte

Universidade de Oxford

Data

quarta-feira, 1 novembro 2023 15:55

Áreas

Bioinformática. Biologia. Epidemiologia. Imagens Médicas. Informática Médica. Inteligência Artificial. Medicina. Neurociências. Neurologia.

Uma equipe de mais de 200 pesquisadores de todo o mundo, envolvendo múltiplas instituições científicas e de saúde, liderada pela Universidade de Oxford, no Reino Unido, publicou, na revista científica Nature, o primeiro atlas digital que mostra a dinâmica da maturação normativa de cada hemisfério do cérebro fetal entre 14 e 31 semanas de gestação – um período crítico do desenvolvimento humano.

O atlas foi produzido usando mais de 2.500 exames cerebrais de ultrassom tridimensional (US 3D) que foram adquiridos em série durante a gravidez de 2.194 fetos no Projeto INTERGROWTH-21st,  um grande estudo de base populacional de mulheres grávidas saudáveis que vivem em oito regiões geográficas diversas do mundo (incluindo cinco no Sul Global), cujas crianças tiveram crescimento e neurodesenvolvimento satisfatórios aos 2 anos de idade.

O estudo é único porque, pela primeira vez, um conjunto de dados internacionais de exames US 3D, coletados usando métodos e equipamentos padronizados, foi analisado com inteligência artificial (IA) avançada e ferramentas de processamento de imagem para construir um mapa que mostra como o cérebro fetal amadurecendo à medida que a gravidez avança.

A demonstração de padrões notavelmente semelhantes de crescimento e desenvolvimento do cérebro fetal em diversas populações representa um importante avanço científico no campo da neurociência. Os resultados são inteiramente consistentes com os resultados relatados anteriormente, da mesma população do INTERGROWTH-21st, para o crescimento do esqueleto fetal, tamanho do recém-nascido e desenvolvimento neurocognitivo infantil. Os resultados também destacam uma mensagem de saúde pública de vital importância: as necessidades de saúde, educativas, nutricionais e ambientais da mãe devem ser satisfeitas para garantir que o corpo e o cérebro do seu filho se desenvolvam de forma saudável.

As descobertas contribuem para o impacto global do Projeto INTERGROWTH-21st, que já produziu padrões internacionais para o crescimento fetal, o tamanho do recém-nascido e o crescimento pós-natal de bebês prematuros, que estão sendo amplamente adotados em todo o mundo para fins clínicos e de pesquisa.

A professora Dra. Ana Namburete, primeira autora do artigo, cujo grupo de pesquisa desenvolveu os métodos de aprendizado de máquina, explicou: “Usando IA, melhoramos a visibilidade das estruturas cerebrais nas imagens 3D dos EUA e geramos uma representação média do cérebro em cada semana de gravidez durante um período crítico de desenvolvimento. Exclusivamente, o nosso atlas capturou padrões de crescimento cerebral a partir das 14 semanas de gestação – preenchendo uma lacuna de conhecimento de 6 semanas na nossa compreensão da maturação cerebral fetal precoce. Também revelamos assimetrias significativas na maturação cerebral: por exemplo, na região associada ao desenvolvimento da linguagem, que atingiu o pico às 20-26 semanas de gestação e persistiu depois disso sem quaisquer diferenças entre os sexos”.

O professor Dr. Stephen Kennedy, também pesquisador principal do Projeto INTERGROWTH-21st, que liderou conjuntamente o estudo, destacou: “O atlas ajudará os cientistas a responder questões biológicas complexas sobre as origens fetais da função cognitiva na infância, tais como a forma como a linguagem é adquirida. A utilização do atlas em combinação com os padrões internacionais que serão publicados em breve, descrevendo o crescimento complementar do cérebro fetal, será uma ferramenta clínica valiosa em centros de referência especializados, quando o desenvolvimento do cérebro parecer anormal na ultrassonografia”.

“Este é o último passo no estudo sistemático do crescimento e desenvolvimento humano inicial que confirma, utilizando a metodologia de investigação mais avançada aplicada a um grande número de exames cerebrais fetais, as semelhanças de crescimento e desenvolvimento dos seres humanos em todo o mundo quando as necessidades de saúde, educacionais, nutricionais e ambientais são satisfeitas: os seres humanos são muito semelhantes em todos os domínios, incluindo os seus cérebros, quando as condições são adequadas”, disse o professor Dr. José Villar, também pesquisador principal do Projeto INTERGROWTH-21st, e que também liderou conjuntamente o estudo.

Na Universidade de Oxford, o projeto foi liderado pelo Departamento de Saúde Feminina e Reprodutiva e pelo Departamento de Ciência da Computação, apoiado pelo Centro Wellcome para Neuroimagem Integrativa, Departamento de Ciência da Engenharia, Instituto de Big Data e Departamento de Psiquiatria.

[O Dr. Fernando Celso de Barros, professor do Programa de Pós-Graduação em Saúde e Comportamento da Universidade Católica de Pelotas (UCPel), é coautor do estudo].

Acesse o atlas (on-line) do cérebro fetal (em inglês).

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Oxford (em inglês).

Fonte: Universidade de Oxford. Imagem: Atlas on-line INTERGROWTH-21st.

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