Идиосинкратическая синхронизация мозга, связанная с аутизмом

Источник: Алекс Мит / Шаттерсток

Нарушение спектра аутизма (ASD) – это расстройство нервной системы, которое затрагивает примерно 1 из 88 человек. ASD нарушает способность человека ориентироваться в повседневных социальных взаимодействиях и ассимилироваться в повседневной жизни.

В последние месяцы революционные методы нейровизуализации показали, что люди с аутизмом демонстрируют уникальные «индивидуальные» модели взаимодействия мозга и синхронизации.

Атипичные схемы синхронизации между областями мозга, наблюдаемыми в ASD, смущают неврологи. Решение этой загадки может привести к улучшению лечения ASD, а также улучшить наше понимание способов оптимизации структуры и функционирования мозга у населения в целом.

Аутизм и идиосинкратический мозг

В начале этого года исследователи из Института Вейцмана и Университета Карнеги-Меллона сравнили различные шаблоны синхронизации между контрольной группой и группами с ASD. Они обнаружили интригующие различия между этими двумя группами. Участники контрольной группы поделились удивительной однородностью с точки зрения их синхронизации мозга и моделей связности. С другой стороны, те, у кого ASD, показали удивительно расходящиеся шаблоны синхронизации.

• 008 Нет эпидемии аутизма – Часть 2
• Помогите мне с чтением и ресурсами, которые вам помогли
• Может ли аутизм диагностироваться у младенцев? Новое исследование говорит «да».
• Тестирование теории «экстремального женского мозга» психоза
• Беседы о творчестве с Дарлодом Треффером, часть II: D

Исследование, проведенное в январе 2015 года, «Идиосинкратический мозг: искажение образцов спонтанного связывания в спектре аутизма» было опубликовано в Nature Neuroscience. Исследование показывает, что мозг людей с аутизмом демонстрирует уникальные шаблоны синхронизации. Это открытие может привести к более ранней диагностике ASD и улучшению лечения.

Было очень мало соответствия связности мозга или синхронизации между участниками исследования с аутизмом. Те, у кого аутизм, отображали совершенно уникальные образцы, которые были похожи на отпечаток персонализированных шаблонов связности. Исследователи придумали шаблоны синхронизации, наблюдаемые в контрольной группе как «конформисты», а те, которые наблюдаются в группе ASD, были «идиосинкразическими».

Изображения, приведенные выше, иллюстрируют сравнение двух лиц с аутизмом. Человек с более выраженными симптомами аутизма (справа) имеет большие отклонения от типичных образцов связи по сравнению с индивидуумом с менее выраженными симптомами аутизма (слева). Чем тяжелее симптомы аутизма, тем больше отклонения от синхронизации и связи.

Источник: Предоставлено Карнеги Меллон

Ряд предыдущих исследований предположил, что спонтанные модели синхронизации мозга в состоянии покоя могут обеспечить окно в поведенческие черты человека. Различия между шаблонами синхронизации, наблюдаемыми в аутизме и контрольных группах, могут помочь объяснить, как и почему люди взаимодействуют и сообщают, как они поступают с другими людьми и их окружением.

• У вашего ребенка аутизм? Не ждите! Начать образование рано!
• Пути, и Whys, аутизма
• Пробиотики могут помочь облегчить симптомы аутизма
• Шоу стоит посмотреть в апреле
• Более специальные дети Эд диагностируются как аутисты

В пресс-релизе Авитал Хаами из отделения нейробиологии Вейцмана сказал:

С самого раннего возраста средние, типичные мозговые сети человека формируются благодаря интенсивному взаимодействию с людьми и взаимным экологическим факторам. Такой общий опыт мог бы привести к тому, что шаблоны синхронизации в покоящихся мозгах контрольной группы будут более похожи друг на друга. Возможно, что в ASD, поскольку взаимодействие с окружающей средой нарушено, каждый из них развивает более уникальную индивидуальную структуру организации мозга.

Исследователи подчеркивают, что необходимы дополнительные исследования, чтобы выявить широкий спектр факторов, которые приводят к специфическим проблемам, связанным с ASD, в синхронизации мозга. Они также рекомендуют дальнейшие исследования того, как и когда разные люди устанавливают определенные узоры мозга. Зная это, можно было бы информировать о будущем развитии вмешательств и лучших методах диагностики аутизма.

«Социальный мозг» демонстрирует снижение функциональной связи в аутизме

Еще одно недавнее исследование аутизма, проведенное группой исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, показало, что связь между областями мозга, связанными с социальным поведением, была слаборазвитой и недостаточно развитой в молодежной среде с высоким функциональным ASD.

В исследовании, опубликованном в октябре 2015 года, «Измененная перфузия и функциональная связь сети режима по умолчанию в молодежной среде с аутистическим спектральным расстройством», была опубликована в Интернете в журнале Brain and Behavior .

Исследователи UCLA решили проверить гипотезу о том, что ASD может быть вызвано увеличением или уменьшением возможности подключения в определенных нейронных сетях, которые формируют «социальный мозг». Чтобы доказать это, они создали новый метод нейровизуализации для измерения связи мозга с использованием двухсторонней подход, который отслеживал количество кровотока – как измерение количества использованной энергии, одновременно контролируя картины активности и силу связей между нейронными сетями.

Исследователи протестировали участников, пока они были в состоянии покоя в сканере мозга. Их результаты выявили значительные различия между двумя группами. Дети с АСД проявляли характер широко распространенного увеличения кровотока или гиперперфузии, что было обусловлено увеличением метаболизма кислорода в лобных областях мозга. Лобная кора важна для исполнительной функции и навигации по социальным взаимодействиям.

Этот тип кровотока является нетипичным. По мере развития здорового мозга кровоток в лобную кору обычно снижается из-за нервной обрезки чрезмерных или избыточных соединений. Повышенный поток крови и энергетические потребности лобной коры, наблюдаемые у участников ASD, показывают, что эти лобные области головного мозга по какой-то причине работают сверхурочно.

Скорее всего, это компенсация для других областей мозга, которые недоразвиты. У людей без ASD «конформистская» синхронизация, вероятно, более интуитивно регулирует их социально-эмоциональное познание, не требуя приведения в исполнение функции головного мозга лобных долей.

Недавние результаты UCLA согласуются с другими структурными результатами МРТ с увеличенным размером мозга и нетипичным распространением нейронов и объема мозга серого вещества в определенных регионах, связанных с ASD. Существование слишком большого количества активных синапсов в лобной коре фактически препятствует познанию и творчеству, одновременно требуя дополнительного кровотока и истощения мозговой энергии.

Участники ASD также имели снижение дальности связи между сетью по умолчанию (DMN), расположенными в передней и задней частях мозга. DMN важен для социальных и эмоциональных процессов, а также для самореферентной мысли.

Потеря связи между передней и задней частью мозга означает, что информация не может легко протекать между различными областями мозга. Это недоразвитие может помочь объяснить отсутствие социальных навыков, связанных с аутизмом. Атипичная связь мозга с аутизмом также влияет на «Теорию разума», которая является способностью приписывать психические состояния, такие как сопереживание и сострадание к себе и другим.

Как правило, архитектура мозга изменяется через нейропластичность для создания высокоэффективных нейронных сетей, которые максимизируют функциональность и минимизируют потребление энергии. Это не то, что исследователи обнаружили у участников ASD.

Выводы: являются ли аномалии мозжечка связанными с идиосинкразической синхронизацией мозга при нарушениях аутизма?

В последние годы в широком спектре исследований были связаны структурные и функциональные аномалии мозжечка с расстройствами аутистического спектра. Нарушения мозжечка (или связанные с мозжечком) не были сосредоточены ни на одном из исследований, обсуждавшихся в этом сообщении в блоге.

Тем не менее, основываясь на обширных исследованиях потенциальной связи между аутизмом и мозжечком, я бы сделал обоснованное предположение, что мозжечок каким-то образом коррелирует как с индивидуальной синхронизацией мозга, так и с чрезмерной и недостаточной связью, наблюдаемой в ASD. Необходимы дополнительные исследования по этой теме. Будьте на связи!

Если вы хотите больше узнать об аутизме и мозге, ознакомьтесь со статьями в блоге Psychology Today ,

• «Как связывается мозжечок с аутизмом?»
• «Гены аутизма могут нарушить связь между областями мозга»
• «Больше исследований, связанных с аутизмом и мозжечком»
• «Почему девочки и мальчики с аутизмом имеют разное поведение?»
• «Мозжечок глубоко влияет на наши мысли и эмоции»
• «Аутизм, клетки Пуркинье и мозжечок переплетаются»
• «Как клетки Пуркинье в мозжечке связаны с аутизмом?»
• «Мозжечок, Церебральная кора и аутизм переплетаются»
• «Исследования связаны с серьезностью аутизма с недостатками мастерства»
• «Хронический стресс может повредить структуру мозга и возможности подключения»
• «Новая парадигма мысли демистифицирует познавательную гибкость»
• «Сверхтекучесть: декодирование загадки познавательной гибкости»
• «Почему чрезмерное использование саботажа в креативном процессе?»
• «Мозжечко может быть местом творчества»
• «Нейронаука зная, что не знаешь»

© 2015 Кристофер Бергленд. Все права защищены.

Следуйте за мной на Twitter @ckbergland для получения обновлений в сообщениях в блоге Athlete's Way .

The Athlete's Way ® является зарегистрированным товарным знаком Christopher Bergland.