• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.03.2023
РНФ
545

Недостаточная активность тормозных нейронов зрительной коры помешала детям с аутизмом определять направление движения мелких объектов

4.6

Российские нейрофизиологи выяснили, что у детей с аутизмом, которым трудно определять направление движения мелких объектов, нарушена работа тормозных нейронов зрительной коры мозга. Эти клетки не только защищают нервную систему от перевозбуждения, но и помогают эффективно анализировать сигналы, полученные от органов чувств. Предполагают, что недостаточная тормозная активность характерна для подтипа расстройства, которое сопровождается определенными сенсорными нарушениями. Понимание биологических процессов, приводящих к аутизму, поможет в диагностике, а также при разработке лекарств, устраняющих его причины.

Значения гамма-колебаний в зрительной коре мозга при наблюдении за движущимися визуальными решетками у детей с типичным развитием (TD) и расстройствами аутистического спектра (ASD) / ©Orekhova et al. / Plos One, 2023 / Автор: Дмитрий Жуков

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Plos One. Расстройством аутистического спектра (РАС) страдает примерно каждый сотый ребенок. Хотя для всех детей с аутизмом характерны проблемы с социализацией и коммуникацией, другие особенности таких людей могут существенно отличаться. К примеру, при РАС сильно варьируется уровень интеллекта — от серьезных когнитивных нарушений до высокого IQ. Часть детей страдает задержкой речевого развития, а некоторые, напротив, говорят хорошо. Кроме того, у детей с РАС часто наблюдаются сенсорные аномалии — нарушения зрительного или слухового восприятия.

При этом ребенок может хорошо видеть и слышать, но его мозг обрабатывает информацию иначе, чем у большинства типично развивающихся детей. Например, он плохо различает ориентацию вертикальных линий, направление движения или, наоборот, воспринимает детали образов, которые не бросаются в глаза обычному человеку. Симптомы настолько разнообразны, потому что у расстройства нет единой причины, и вероятность его развития зависит от множества различных факторов, как генетических, так и средовых. Это сильно затрудняет диагностику отдельных подтипов аутизма и их лечение.

Проведение психофизического эксперимента. Участник определяет направление движения высококонтрастной решетки, нажимая на соответствующую кнопку на пульте (влево или вправо) / ©Елена Орехова

Ученые из Московского государственного психолого-педагогического университета (Москва) обнаружили у части детей с РАС дисбаланс активности нервных клеток зрительной коры головного мозга. В экспериментах приняли участие 42 мальчика с аутистическими расстройствами и 37 с типичным развитием. Детей в возрасте от 7 до 15 лет попросили определить, в какую сторону перемещается контрастная решетка на экране. Все испытуемые успешно справились с заданием, в котором визуальный стимул был большого размера, однако некоторые дети с РАС испытали трудности, когда нужно было определить направление движения маленькой решетки. Во втором эксперименте детям показывали на экране движущиеся объекты, одновременно следя за активностью их мозга с помощью магнитоэнцефалографии. Примерно у 15-20% детей с РАС возбуждение нейронов зрительной коры преобладало над процессом торможения. Именно эти дети часто допускали ошибки, пытаясь определить направление движения мелкого объекта в первом эксперименте.

Тормозные клетки поддерживают баланс нервной активности и нормальную работу головного мозга. Сильный дефицит торможения может приводить к перевозбуждению нейронов и развитию таких заболеваний как эпилепсии. Зрительная кора, расположенная в затылочной области больших полушарий, особенно богата этими клетками. Эффективное торможение необходимо для работы детекторов — специализированных нейронов, воспринимающих информацию о направлении движения и ориентации линий, базовых элементов зрительного образа. Если способность определять, куда движется большой стимул («фон») зависит от многих факторов, то для маленького «объекта» важна именно зрительная кора и то, чтобы торможение в ней было активнее процессов возбуждения. Когда тормозные нейроны в этой области не включаются в нужный момент, детекторы не срабатывают должным образом.

Проведение эксперимента с использованием магнитоэнцефалографии. Участнику демонстрируют дрейфующую высококонтрастную решетку, регистрируя магнитную активность коры головного мозга / ©Елена Орехова

Нарушения зрительного восприятия и дисбаланс нервной активности в зрительной коре, наблюдаемые у некоторых детей с РАС, возможно, являются признаком определенного подтипа этого расстройства. Магнитоэнцефалография дает возможность отследить активность клеток мозга и получить нейрофизиологические показатели — биомаркеры тех или иных нарушений, связанных с аутизмом. Они позволяют лучше понять, какие проблемы лежат в основе разных подтипов РАС, и помочь в разработке лекарственных средств, устраняющих эти проблемы.

«В мире ведутся испытания препаратов, которые, как предполагается, могут скорректировать проявления аутистических расстройств. Но при клинических исследованиях сложно спрогнозировать, какому ребенку такое лекарство поможет, а также оценить его эффективность. С помощью электро- или магнитной энцефалографии можно выделить целевые группы пациентов, а также удостовериться, что лекарство действует. Мы планируем изучать и другие биомаркеры аутизма. Сейчас наш интерес сдвигается в сторону речевых нарушений, которые часто встречаются у детей с РАС. Поскольку в речи задействованы слуховые сенсорные области, мы планируем проверить, какие процессы происходят в слуховой коре мозга», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Елена Орехова, кандидат психологических наук, ведущий научный сотрудник МГППУ. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
РНФ осуществляет финансовую и организационную поддержку фундаментальных и поисковых научных исследований посредством финансирования прошедших конкурсный отбор научных, научно-технических программ и проектов.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

Вчера, 19:32
Evgenia

На Большом адронном коллайдере ученые почти сталкивали на высоких скоростях ядра свинца и получили при этом следовые количества золота. Исследователи собрали данные об этом процессе на детекторе ALICE.

3 часа назад
Юлия Трепалина

Обитающие в лесах Уганды шимпанзе используют лекарственные растения для обработки ран не только у себя, но и у своих сородичей. По мнению авторов новой работы, в которой задокументированы такие случаи, эти открытия проливают свет на эволюционные корни человеческой медицины.

11 мая
Редакция Naked Science

Мохаммад Х. Аттаран (Mohammad H. Attaran) — концепт-дизайнер и цифровой художник, работающий в Великобритании. В своих проектах он сочетает эстетику научной фантастики с элементами, вдохновлёнными природой, особенно анатомией насекомых. Его машины, мехи и транспортные средства выглядят одновременно инопланетно и инженерно достоверно. Ну или почти.

9 мая
Татьяна

Исследуя генетическое происхождение мужского населения Нидерландов, ученые заметили географические особенности распределения гаплогрупп. Теперь, чтобы их объяснить, проанализировали Y-хромосомы сотен человек, начиная с раннего Средневековья, в сравнении с геномами современного населения страны. Авторы рассчитывали обнаружить непрерывность популяций, однако столкнулись с неожиданными сложностями.

Вчера, 09:09
Полина Меньшова

Когда пальцы долго находятся в воде, кожа на них начинает морщиться. Из-за чего и по какому принципу это происходит, долгое время известно не было. Однако специалисты по биомедицине из США нашли ответы на оба вопроса.

6 мая
Редакция Naked Science

Да, с волосами и люком все так. У космонавта Суниты Уильямс волосы на МКС плавали свободно, а у Кэти Пэрри и прочих в полете 14 апреля 2025 года — нет. Но это не значит, что суборбитального космического полета первого чисто женского экипажа не было или что он был инсценировкой. Причем, в общем-то, чтобы понять это, даже не нужно обладать специальными знаниями.

16 апреля
Андрей

Многие знают, как популярны сувениры из окаменелостей — зубы древних акул или полированные панцири аммонитов. Но чем реже встречаются такие артефакты, тем они ценнее, то есть на них можно много заработать. И это проблема для палеонтологов. Американский специалист по тираннозаврам оценил ущерб, который нанесла коммерческая добыча костей T. rex и подсчитал среднюю цену таких образцов. Оказалось, больше половины найденных тирексов находится в частных руках, а значит, для науки они недоступны или ненадежны.

6 мая
Березин Александр

Мощнейшее отключение электроэнергии за последние 20 лет истории Европы случилось уже неделю назад, а испанские власти пока так и не объявили о его причинах. Это логично: как мы покажем ниже, ответ на вопрос, кто виноват, получится очень неполиткорректным. И, более того, противоречащим линии правящей в Испании партии. Но мы живем за тысячи километров от нее, поэтому можем себе позволить аполитичный анализ случившегося. Так что же произошло на самом деле и каковы наши шансы увидеть подобное у себя дома?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно