Do desenvolvimento normal à psicopatologia: o desafio da replicação em neuroimagem

Abstract

Introduction: It is critical to understanding the typical trajectory of brain development and how changes in brain measures during development are related to psychopathology and mental disorders. The replication of findings is being discussed intensely in the scientific literature in recent years. This study has the main objective of exploring neuroimaging findings related to age, sex and behavior and also check the reproducibility of these findings. We will explore the main objective in two specific studies: a) validate the findings of the sex and age effect on cortical thickness and cortical surface area. b) validation of brain-behavioral correlation, as assessed by CBCL (child behavior checklist) and cortical thickness. Method: 781 children were enrolled in the neuroimaging phase of the High Risk Cohort (HRC) study in two different cities. Of these 749 completed the examination of structural MRI. The images were processed using the FreeSurfer 5.1 software and statistical analyzes conducted in MATLAB software as appropriate for each specific objective. Results: The results described here suggest that there is a high potential for replicability for sex and age measures, while behavioral measures by CBCL changes seem more difficult to replicate. It is noteworthy that one of our analysis indicated a rate of 48% false positives, even with statistical methods of correction for multiple comparisons. Conclusion: The results described in this thesis indicate that the validation of findings in the sample is an effective way to control for false positives. We believe that the differences in the replicability between the findings relating to age, sex and behavioral changes is due to the nature of the measures. While age and sex are objective characteristics, the characteristics assessed by CBCL are subjective. Future neuroimaging studies should take into account not only the finding of location but also effect size measures, and include in its design a sample for confirmatory analyses.Introdução: É fundamental entender a trajetória típica do neurodesenvolvimento e como alterações de medidas cerebrais durante o desenvolvimento estão relacionados a psicopatologia e aos transtornos mentais. A replicação de achados vem sendo discutida de maneira intensa na literatura cientifica nos últimos anos. Este estudo tem como objetivos principal explorar a achados de neuroimagem relacionados a idade, sexo e comportamento e também verificar a replicabilidade destes achados. Abordaremos o objetivo principal em dois estudos específicos: a) A validação dos achados do efeito de sexo e idade sobre a espessura cortical e área de superfície cortical. b) validação da relação entre a medida de alteração de comportamento (CBCL ? child behavior check-list) e espessura cortical. Método: Ao todo 781 crianças foram convocadas para participar da fase de neuroimagem do estudo High Risk Cohort (HRC) em duas cidades diferentes. Destas 749 completaram o exame de ressonância magnética estrutural. As imagens foram processadas utilizando o software freesurfer 5.1 e as análises estatísticas conduzidas no software MATLAB conforme adequado para cada objetivo especifico. Resultados: Os resultados aqui descritos sugerem que há um alto potencial de replicabilidade para medidas de sexo e idade, enquanto que alterações comportamentais medidas pela CBCL parecem mais difíceis de serem replicadas. Vale ressaltar que uma de nossas análises indicou um potencial de 48% de falsos positivos, mesmo com métodos de correção estatístico para múltiplas comparações. Conclusão: Os resultados descritos nos dois estudos nessa tese indicam que a validação dos achados em parte da amostra é uma maneira eficaz de controle para falsos positivos. Acreditamos que a diferença de replicabilidade entre os achados referentes a idade, sexo e alterações do comportamento se deve a natureza das medidas. Enquanto idade e sexo são características objetivas, as características avaliadas pela CBCL são subjetivas. Estudos futuros de neuroimagem devem levar em consideração não apenas o achado de localização, mas também medidas de tamanho de efeito, e incluir em seu desenho uma amostra para a confirmação dos achados.Dados abertos - Sucupira - Teses e dissertações (2013 a 2016