Самое качественное исследование особенностей коры головного мозга, связанных с аутизмом

Нам очень интересно и важно знать все особенности строения коры головного мозга людей с аутизмом, чтобы изучить отличия его работы. Но это гораздо сложнее, чем сделать МРТ (магнитно-резонансные томографию) куче людей.

Перед изучением этой статьи советую прочитать материал о макроцефалии у детей с аутизмом - без этого многое здесь может оказаться непонятным. Ну я предупредил.

Первая проблема. Комплекс особенностей очень изменчив от пациента к пациенту - нет конкретного набора отличий, характерных для большинства людей с аутизмом. Однако картину можно сделать яснее, если разделить их по некоторым признакам: по полу, по возрасту, по IQ, в конце концов. Тогда станут выделяться характерные черты конкретных групп аутистичных людей и можно будет думать, как с ними работать. Лишь считанные исследования начинали работу в этом направлении.

В исследовании, о котором расскажу сегодня, учёные делали акцент именно на этом. Правда, хоть они и постарались сделать выборку максимально широкой, в итоге в анализ оказались включёнными лишь 491 человек с аутизмом, среди которых было всего 129 женщин. (Статья о проблемах диагностики женского аутизма готовится, так что об этом позже)

Распределение участников исследования, снимки которых были включены в анализ, по полу и наличию РАС (расстройств аутистического спектра).

Почему так вышло, если начинали с 3145 людей?

Из-за второй проблемы. Крайне важно следить за качеством полученных МРТ-снимков. Часто люди, лёжа в томографе, двигаются. А даже небольшое смещение во время сканирования портит снимок, делая его непригодным для включения в анализ.

Красными стрелками отмечены визуальные артефакты, возникшие из-за движения во время сканирования

Так, проверяя снимки на наличие визуальных артефактов, команда отбросила их бОльшую часть. Конечно, чаще остальных в томографе вертятся маленькие дети, поэтому в анализе слишком мало снимков детей младше 5 лет для достоверных выводов ко конкретным особенностям коры у этой группы.

С одной стороны, как раз у маленьких детей избыточность роста коры особенно выражена и поэтому очень важно как можно больше узнать о них, поэтому сужение выборки - очень печально.

С другой стороны, это очень хорошо

Дело в том, что в более ранних исследованиях из-за визуальных артефактов учёные делали ошибочные выводы. Так, писали, что у части людей с аутизмом многие участки коры не утолщены, а наоборот слишком тонкие.

Поняв, что это явно не соответствует их данным, учёные поместили в программу анализа несколько отбракованных ими ранее МРТ-снимков. Получили результат, совпадающий с теми ошибочными данными - и оказались тоньше обычного те же области мозга. Удивит ли вас в этом контексте, что это области как раз наиболее чувствительные к движениям во время сканирования?

Синим цветом выделены участки коры, в среднем более тонкие, чем у нейротипичных людей, красным - более толстые. Левые пять - усреднённая картинка, которая получается без контроля качества. Правые пять - после отбраковки испорченных движением МРТ-снимков. Вот такие значительные ошибки выходят из-за мелких движений.2

Нам количество, когда нет качества, не нужно, поэтому хорошо, что все испорченные снимки были исключены из анализа.

Результаты

1. Наиболее велика разница в толщине коры между людьми с РАС и нейротипичными людьми в возрасте 8-10 лет, после 20 она сходит на нет.
2. Сильно толще кора у аутистичных людей с пониженным IQ (80-110), если сравнивать их с нейротипичными людьми из этой же группы. В группе с IQ выше 120 разница мала.
3. У лиц женского пола с аутизмом кора в среднем толще, чем у лиц с аутизмом мужского пола (правда, это может быть связано, с тем, что у женщин аутизм замечают реже), и утолщён иной набор участков коры.

И если в общем, то исследование подтверждает, что у людей с аутизмом в среднем объём мозга увеличен

Конкретные области коры, которые оказались утолщены, тоже были связаны с аутизмом ранее. Это лобная кора (планирование и социальное поведение), верхняя височная кора (этапы совместной обработки информации от разных органов чувств) и задняя поясная кора (участие в регуляции эмоций).

Чтобы достоверно узнать об особенностях развития коры разных групп людей с аутизмом исследователям понадобится 10 000 МРТ-снимков, а пока они пересматривают имеющиеся данные, пытаясь понять, какую роль в утолщении коры играет миелин (вещество, изолирующее нейроны друг от друга, чтобы они могли работать по-раздельность, проводя разные электрические импульсы).

Я же слежу за новостями и рассказываю их вам. А теперь делаю часть визуала своими ручками для наглядности - надеюсь, оцените.

Написал Александр Хазанов.

Источники

• Bedford, Saashi A., et al. "Large-scale analyses of the relationship between sex, age and intelligence quotient heterogeneity and cortical morphometry in autism spectrum disorder." Molecular Psychiatry 25.3 (2020): 614-628.
• Alla Katsnelson, "Brain anatomy differences in autism may vary by age, sex", Spectrum.