Согласно новому исследованию 1, у детей с старшими братьями и сестрами, страдающими аутизмом, нейронные реакции выше, чем у контрольных в мозговых сетях, обрабатывающих лица .
Исследователи следили за этими детьми с младенчества до 7 лет, ища связи между нервными сигналами и способностями детей обрабатывать лицо, которые оставались неизменными в течение этого периода развития.
Эта работа является первой, которая отслеживает обработку лица у так называемых « маленьких сибсов » - детей, у которых есть аутичные старшие братья и сестры. У маленьких сибсов вероятность аутизма диагностировать в 20 раз выше, чем у типичных детей, и у них часто проявляются признаки аутизма в раннем возрасте. По этой причине исследователи часто изучают их, чтобы получить новые подсказки о биологии, лежащей в основе аутизма.
Новое исследование показывает важность мониторинга нейронной активности и поведения с течением времени для лучшего понимания аутизма, говорит ведущий исследователь Тони Чарман , заведующий кафедрой клинической детской психологии в Королевском колледже Лондона в Соединенном Королевстве.
«Если вы измеряете как нейрокогнитивные способности, так и поведение в разные моменты времени, возможно, вы лучше разберетесь с причинными механизмами», - говорит Чарман. «Если вы понимаете механизмы, у вас есть хотя бы основания говорить о механистических вмешательствах» - целевые методы лечения, которые могут помочь ослабить признаки аутизма.
Мозг и поведение :
Команда использовала электроэнцефалографию (ЭЭГ) для измерения реакции мозга на лица и предметы. Один характерный ответ, называемый P1, происходит примерно через 100 миллисекунд после наблюдения какого-либо визуального стимула и обычно больше и быстрее при взгляде на лицо.
N170 следует примерно через 70 миллисекунд, в основном в правом полушарии мозга. Считается, что этот ответ отмечает момент, когда мозг различает лицо от объекта или одно лицо от другого. У детей с аутизмом N170 медленнее, чем у типичных детей 2 .
Исследователи исследовали эти нервные маркеры у 54 маленьких сибсов и 50 контрольных детей в возрасте 7 месяцев. Дети смотрели на изображения лиц и других изображений, пока команда записывала их ЭЭГ.
В 2012 году команда сообщила, что у сибсов у детей отличались от контрольных по нервным реакциям у младенцев, и что в возрасте 3 лет эти различия были связаны с диагнозом аутизма 3 .
Затем команда проанализировала 77 детей в возрасте 7 лет. Из 42 маленьких сибсов, оставшихся в исследовании, у 15 был диагностирован аутизм.
Дети снова посмотрели на изображения лиц, тел, автомобилей и сцен и указали, какие изображения они запомнили от съемочной площадки до съемочной площадки. Они также смотрели на изображения как вертикальных, так и перевернутых лиц. Исследователи измерили реакции мозга детей, а также их точность и время реакции. Команда также использовала вопросники для оценки сенсорных способностей детей и социального поведения.
Социальные проблемы :
В возрасте 7 лет сибсы ребенка выполняли так же хорошо, как и контрольные задачи по распознаванию лиц, но имели более быстрый P1 и более сильный ответ N170. У маленьких сибсов, которые медленнее отвечали на задачу и генерировали ответы N170 за пределами типичного места в правом полушарии, были самые серьезные социальные проблемы.
«Это действительно говорит о том, что дети, которые испытывают наибольшие трудности с обработкой лица, также имеют наибольшие признаки аутизма», - говорит Элизабет Шепард , докторская исследовательская работа в Университете Сан-Паулу в Бразилии, которая работала над исследованием.
Из-за небольшого размера выборки команда не анализировала различия между сибсами с диагнозом аутизм и без него.
Исследователи не обнаружили связи между способностями к обработке лица у младенцев и аутизмом у детей. Тем не менее, у маленьких детей младшего возраста, у которых был более слабый ответ N290 - предшественник младенца до N170 - при взгляде на объекты, в 7 лет больше социальных проблем. Эти дети могут быть более эффективными при обработке объектов или могут фокусироваться на объектах за счет Шепард говорит, что в раннем возрасте он считается компенсирующей стратегией.
Результаты были опубликованы в феврале в Cortex .
Отличительный фенотип :
Результаты показывают, что исследователи должны «действительно тщательно продумать», какие черты, как считается, определяют аутизм, говорит Джеймс Макпартленд , доцент детской психиатрии и психологии в Йельском университете, который не принимал участия в исследовании.
По его словам, поскольку детские сибсы реагируют на лица не так, как контроли, различия в обработке лица могут указывать не на аутизм, а на более широкий набор различий.
«Вещи, о которых мы думаем как о действительно очень сильно связанных с аутизмом, могут рассказать нам что-то о риске» состояния в целом, говорит он, и о том, являются ли эти черты общими у людей, которые не соответствуют критериям для диагностики.
Другие эксперты говорят, что было бы полезно изучить эти маркеры в группе, в которую входит больше детей с аутизмом. Это может дать более глубокое понимание того, что отличает детей с аутизмом от контроля, и может указывать на способы прогнозирования состояния у младенцев.
Но тот факт, что поведенческие и нервные различия проявляются у маленьких сибсов в возрасте 7 лет, «по-настоящему интересен с научной точки зрения», говорит Чарльз Нельсон , профессор педиатрии и неврологии в Гарвардском университете, который не принимал участия в исследовании. Полученные результаты ставят под сомнение теорию о том, что в исследованиях ЭЭГ выявляются тонкие различия в мозге младенцев, которые никогда не переходят в поведение, потому что дети разрабатывают стратегии компенсации по мере взросления.
Новое исследование предполагает, что некоторые дети, по крайней мере, не вносят эти компенсационные изменения, что ставит вопросы о проблемах, с которыми они могут столкнуться в школе и других сферах своей жизни.
Исследователи планируют объединить свои данные с двумя другими когортами, чтобы изучить более 200 маленьких сибсов, и исследовать траектории нервных процессов, связанных с синдромом дефицита внимания и гиперактивностью и тревожностью , которые часто сопровождают аутизм.