Найти в Дзене

Что странно в функциональных связях мозга новорожденных с высоким риском развития аутизма

Оглавление
Про поиск особенностей работы мозга, которые приводят к развитию аутистичных черт
Про поиск особенностей работы мозга, которые приводят к развитию аутистичных черт

Расстройства аутистического спектра (РАС) – уязвимость к нарушениям развития мозга. Это очень ёмкая и ясная формулировка: видно, что есть как генетическая предрасположенность к ним, так и зависимость от многих других факторов.

Установлено, что у детей, имеющих родственников с РАС, вероятность развития расстройств крайне высока. На пути к выяснению биологических механизмов, лежащих в основе аутизма, стоит ответить на вопрос “По какой причине (вследствие изменений работы каких механизмов) риск проявлений РАС у детей с аутистичными родственниками так высок?”. Проще говоря, надо отследить, что в их организме работает не так, обуславливая ту самую уязвимость.

Да, вариантов очень много. Однако ясно, на какие стоит обратить пристальное внимание.

Исследование

У грызунов, имеющих риск развития РАС, с самого раннего возраста фиксируются отклонения в работе мозга: изменения работы синапсов и нервной активности. В том числе рост спонтанной синхронной активности в возрасте, соответствующем человеческому возрасту новорожденного. Поначалу в отделах первичной сенсорной коры, а позже и в более высоко организованных областях вроде лобных долей. Считается, что в мозге спонтанная синхронная активность обеспечивает формирование хорошо работающих нейронных сетей. Логично, что её нарушения могут повлечь за собой тяжёлые “неполадки” работы нервной системы.

Иллюстрация из Science
Иллюстрация из Science

Разнящиеся данные о различных нарушениях работы мозга уже получены от людей с аутизмом, но у каждого своя среда, которая по-своему влияет на развитие РАС – это объясняет противоречивость данных, но не раскрывает биологический механизм, служащий некоторой первопричиной, общей точкой, от которой пути расходятся в разные стороны.

Поэтому новый этап решения проблемы – сбор данных о работе мозга новорожденных детей с высоким риском развития РАС – пока успело повлиять минимальной число факторов.

Для этого использовали фМРТ (функциональную магнитно-резонансную томографию) с высоким разрешением по времени и различные вычислительные анализы.еред рассмотрением полученных МРТ-снимков учёные отбраковали очень многие, в которых обнаружили опасные для точности данных артефакты, появившиеся из-за движений во время съёмки.

Перед рассмотрением полученных МРТ-снимков учёные отбраковали очень многие, в которых обнаружили опасные для точности данных артефакты, появившиеся из-за движений во время съёмки.

Результаты

  1. В этом раннем возрасте не было установлено значимой разницы в развитии длинных функциональных связей (разных отделов головного мозга друг с другом) между младенцами с высоким риском развития РАС и младенцами без РАС в семейном анамнезе.
  2. Активность локальных функциональных связей у детей с высоким рисом развития аутизма была в среднем выше, хоть и варьировалась очень сильно. Это и есть различие, которое хотели найти авторы.
На диаграммах красным цветом - активность в соответствующих локальных связях у детей с высоким риском развития РАС, синим цветом - без РАС в семейном анамнезе. A - cоматосенсорные/моторные, B - латеральные зрительные, C - средние зрительные, D - слуховые, E - левые задние височные, F - теменные, G - лобные, H - пассивно работающие и I - ретросплениальные сети нейронов.
На диаграммах красным цветом - активность в соответствующих локальных связях у детей с высоким риском развития РАС, синим цветом - без РАС в семейном анамнезе. A - cоматосенсорные/моторные, B - латеральные зрительные, C - средние зрительные, D - слуховые, E - левые задние височные, F - теменные, G - лобные, H - пассивно работающие и I - ретросплениальные сети нейронов.

Здесь можно предположить, что у детей из группы с высоким риском, у которых локальные связи активней, РАС разовьются наверняка. Это логично, потому что самые ранние особенности поведения, по которым можно выявить аутизм – сенсорные (некоторые регионы с повышенной локальной активностью – сенсорные). Различные отклонения, связанные с нарушением работы областей мозга более высокого порядка, проявляются позже.

И авторы статьи, конечно, хотят проверить такую гипотезу. Но это исследование было не про диагностику, а про выявление биологических механизмов. Поэтому авторы продолжат исследовать детей в течение следующих лет. Будет интересно взглянуть на результаты.

Наша статья про то, как качество МРТ влияет на выводы учёных.

Рассказал Александр Хазанов

Статья-источник
Ciarrusta, Judit, et al. "Emerging functional connectivity differences in newborn infants vulnerable to autism spectrum disorders." Translational Psychiatry 10.1 (2020): 1-10.

Наука
7 млн интересуются