Новая наука об использовании движений глаз как тест на аутизм

Нейробиологи из Университета Рочестера разработали быстрое исследование движения глаз, которое может обнаруживать аномалии в мозжечке, которые также являются маркером для определенных расстройств спектра аутизма (ASD). Их статья «Движения глаз, сенсорно-адаптивная адаптация и мозговое зависимое обучение в аутизме: к потенциальным биомаркерам и субфенотипам» была опубликована онлайн 12 июля в European Journal of Neuroscience .

В серии экспериментов авторы этого исследования имели людей с ASD и без них, которые отслеживают визуальную цель, когда она приближается к различным местоположениям на экране. Когда участники смотрели на экран, преследуя цель, исследователи следили за их быстрыми движениями глаз (также называемыми «саккадами»). Saccades – это синхронизированные быстрые движения, которые оба глаза делают, когда ваш взгляд и внимание быстро переходят от одной точки фокусировки к другой.

В типичных повседневных условиях средний человек выполняет около 3-5 саккад в секунду. Это составляет около полумиллиона саккад каждый день. Эти быстрые движения глаз необходимы для навигации и взаимодействия с людьми, местами и вещами в окружающем нас мире. У здоровых людей без ASD саккады происходят с лазерной точностью, которая автоматически настраивается подсознательно мозжечком без каких-либо сознательных или «мозговых» усилий.

Этот эксперимент был специально разработан, чтобы заставить чьи-то глаза «перерегулировать» цель, если сенсорные моторные органы управления мозжечка, которые отвечают за синхронизацию движений глаз во время саккад, были нарушены. Основываясь на предыдущих связях между мозговой дисфункцией и аутизмом, исследователи смогли определить, что люди без ASD могут корректировать движения глаз, чтобы отслеживать цель без перерегулирования, тогда как люди с ASD продолжали пропустить цель. ( Мозговой мозг является сестринским словом к мозгу и означает «относящийся или находящийся в мозжечке»).

• Вне реальности: Притворство в играх
• Психология, искусство и тела
• Представления Лены Данхэм о психическом заболевании
• Материя – но не слепота – и наоборот
• Долгосрочные эффекты антипсихотических препаратов

Ваш «маленький мозг» составляет всего 10 процентов от общего объема мозга, но у него более 50 процентов общих нейронов вашего мозга. Основываясь на этом непропорциональном распределении нейронов, мой покойный отец Ричард Бергленд, который был нейрохирургом 20-го века и нейробиологом, часто размышлял: «Мы точно не знаем, что делает мозжечок. Но что бы это ни было, это многое делает ».

Источник: Предоставлено Ларри Вандервейтом

Исторически мозговой мозг считался большинством экспертов «немыслимой» частью мозга, которая интегрировала сенсорную информацию и помогала точно настраивать и координировать движения мышц. Однако в последние годы ранее недооцененный мозжечок был признан за то, что он сыграл ключевую роль в широком спектре психологических, эмоциональных и когнитивных функций. За последнее десятилетие я сохранил свои антенны для нейрофизиологических достижений, которые помогают нам лучше понять таинственный мозжечок и стремились к соединению точек между кажущимся несвязанным мозжечковым исследованием новыми и полезными способами. Я также написал бесчисленные дневники Psychology Today о мозжечке.

Например, в прошлом году я написал сообщение « Психология сегодня» в блоге «Твои глаза – это окно во внутренние творения твоего мозга», которое ссылалось на новаторское исследование 2015 года исследователей из Школы медицины Университета Джона Хопкинса «Кодирование действий клетки Пуркинье из мозжечка ", опубликованной в журнале Nature . Исследователи сообщили, что клетки Пуркинье в мозжечке играют важную роль в координации быстрых движений глаз, известных как саккады, обсуждавшиеся ранее.

В качестве другого примера, в 2014 году, я написал сообщение « Психология сегодня » «Аутизм, клетки Пуркинье и мозжечок переплетаются», основанный на исследовании, проведенном Медицинским центром Университета Чикаго, в котором сообщается, что аномальная пластическая клеточная пластичность Пуркинье ассоциировалась с аутизмом как симптомы у мышей.

• Давайте ликвидируем физические ограничения в групповых домах
• Советы о том, чтобы найти плохие яблоки онлайн: Том 1
• Гормоны и области мозга за контактом с глазами и сочувствием
• Овцы Дискритичные лица, так что в нем для овец?
• Токсичность меди: общая причина психических симптомов

Просто соединяя точки между множеством различных исследований мозжечка, я начал выявлять закономерности и понял, что, вероятно, существует корреляция между быстрыми движениями глаз (саккад), нетипичной мозжечковой структурой / функцией и расстройствами аутистического спектра. Тем не менее, насколько мне известно, до последнего исследования Джона Фокса и Эдварда Фридмана из Университета Рочестера, опубликованного в этом месяце, не было проведено клинических исследований человека, чтобы подтвердить мои гипотезы о мозжечке-саккадах-АСД и образованные догадки.

В этой же строке, в 2016 году, я написал сообщение « Psychology Today» в блоге «Что нарушает контакт с глазами во время эмоциональных разговоров?», Вдохновленное исследованием Университета Вермонта, в котором использовалась передовая технология отслеживания глаз, чтобы следить за саккадами детей с ASD во время обоих эмоциональные и основанные на фактах разговоры. Исследование UVM под руководством Тиффани Хатчинс «Разговорная тема смягчает социальное внимание в спектре аутизма: говорят о эмоциях, как вождение в снежной буре», обнаружил, что детям с ASD особенно сложно поддерживать зрительный контакт, когда разговор переходит от мирских тем к эмоциональным темам.

В прошлом году в телефонном разговоре с Хатчинсом о ее исследованиях я спросил, не считает ли она, что может быть связь между ее результатами и другими исследованиями движения мозжечка и глаз. У нас была длинная и весьма информативная гипотетическая дискуссия по этой теме. Я описываю эту цепочку событий в своем блоге в блоге в апреле 2016 года:

«Из-за моего уникального увлечения мозжечком, когда я впервые прочитал новое исследование UVM сегодня, я отфильтровал его во многих других недавних исследованиях мозжечка, вестибуло-окулярного рефлекса и расстройств спектра аутизма. Я также позвонил Тиффани Хатчинс по телефону, чтобы сообщить ей, что я пишу о ее новом исследовании. И сообщить ей, что я включаю свою гипотезу о мозжечке. Хотя ее исследование не имеет ничего общего с мозжечковым или мозговым изображением, она побудила меня включить это исследование как часть моих текущих исследований о связи между движениями глаз и мозжечком ».

Излишне говорить, что я был на Луне, когда прочитал новое исследование, проведенное в октябре 2017 года Foxe и Freedman, предлагающее потенциально революционный метод тестирования ASD с использованием быстрого отслеживания движения глаз для выявления возможных дисфункций мозжечка. Наконец, похоже, что существуют клинические исследования, которые выгодно соединяют связь между мозжечком, аутизмом и саккадами. В последующие годы быстрые анализы движения глаз могли бы помочь лучше идентифицировать и лечить миллионы людей, которые столкнутся с проблемами расстройств спектра аутизма.

В своем заявлении Джон Фокс, директор Университета Рочестерского медицинского центра Del Monte Neuroscience Institute и соавтор исследования, пришел к выводу: «Эти результаты основаны на растущей области исследований, которые показывают, что движение глаз может служить окном в часть мозга, которая играет роль в ряде неврологических и расстройств развития, таких как аутизм ».

С клинической точки зрения эти первоначальные результаты являются многообещающими. Необходимы дополнительные исследования, но если дефицит мозжечка-саккады окажется последовательным в подгруппе детей с АСД, существует большая вероятность того, что измерения саккады можно использовать как недорогой и эффективный способ диагностики аутизма. Такой тип раннего обнаружения может привести к более своевременным вмешательствам и лучшим результатам. Оставайтесь с нами на эту тему.