Koneoppimisen lähestymistapa autismikirjon häiriöistä kärsivien nuorten tDCS-hoidon tulosten ennustamiseen

Autismispektrihäiriö (ASD) on hermoston kehityshäiriö, jolle on ominaista kommunikaatiohäiriöt, huonot sosiaaliset taidot ja poikkeava käyttäytyminen. Erityisen haitallisia ovat rajalliset ja toistuvat stereotyyppiset käyttäytymismallit ja hallitsemattomat luonteenpurkaukset ympäristön vähäpätöisistä muutoksista, jotka usein aiheuttavat emotionaalista stressiä lapsille, heidän perheilleen, kouluille ja lähiyhteisöille.

Näiden kognitiivisten ja käyttäytymisongelmien perustana on häiriintynyt aivokuoren yhteydet ja niistä johtuvat toiminnan häiriöt, jotka tukevat tehokkaiden strategioiden käyttöä tiedon integroimiseksi eri yhteyksissä. Aivojen yhteysongelmat vaikuttavat nopeuteen, jolla tieto kulkee aivojen läpi. Hidas käsittelynopeus liittyy toimeenpanotoiminnan alentuneeseen kykyyn muistaa ja muotoilla ajatuksia ja toimia automaattisesti, minkä seurauksena autististen lasten, joilla on huono käsittelynopeus, on suuria vaikeuksia oppia tai havaita suhteita useiden kokemusten aikana. Tämän seurauksena nämä lapset kompensoivat heikentynyttä kykyä integroida ympäristöstä tulevaa tietoa muistamalla kunkin tilanteen visuaalisia yksityiskohtia tai yksittäisiä sääntöjä. Tämä selittää, miksi autistisilla lapsilla on taipumus noudattaa rutiineja tarkasti ja osoittaa suurta ahdistusta näennäisen vähäpätöisistä muutoksista ympäristössä.

Toistaiseksi ASD:lle ei ole tunnettua parannuskeinoa, ja häiriö on edelleen erittäin vammauttava tila. Äskettäin ei-invasiivinen aivojen stimulaatiotekniikka, transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS) on osoittanut suurta lupausta potentiaalisesti tehokkaana ja kustannustehokkaana työkaluna autismipotilaiden ydinoireiden, kuten ahdistuneisuuden, aggressiivisuuden, impulsiivisuuden ja tarkkaamattomuuden, vähentämiseen. Tämän tekniikan on osoitettu muokkaavan käyttäytymistä indusoimalla muutoksia aivokuoren kiihottavuudessa ja parantamalla yhteyksiä kohdennettujen aivoalueiden välillä. Kaikki ASD-potilaat eivät kuitenkaan reagoi tähän interventioon samalla tavalla, ja tDCS:n käyttäytymisvaikutusten ennustaminen ASD-potilailla on edelleen kliininen haaste. Tällä ehdotetulla tutkimuksella pyritään siis vastaamaan näihin haasteisiin määrittämällä, voidaanko levossa EEG:tä ja kliinisiä tietoja lähtötilanteessa käyttää erottamaan tDCS-hoitoon reagoimattomat henkilöt. Tutkimuksen tulokset tarjoavat uusia ohjeita interventio-ohjelmien suunnitteluun henkilöille, joilla on ASD.