Мозжечок, коре головного мозга и аутизм переплетаются
Нейробиологи определили новый маркер аутизма, основанный на аномальной связи между мозжечком и корой головного мозга. Это исследование впервые рассматривает связи между всей корой головного мозга и мозжечком с использованием визуализации головного мозга.
Когнитивные нейробиологи из Университета Сан-Диего (SDSU) недавно обнаружили, что у детей и подростков с расстройством спектра аутизма (ASD) связи между мозжечком и корой головного мозга были чрезмерно развиты в сенсомоторных областях мозга.
С другой стороны, участники исследования с аутизмом имели неразвитую связь между областями мозга, вовлеченными в когнитивные функции более высокого порядка, такие как принятие решений, внимание и язык.
В журнале « Биологическая психиатрия » было опубликовано исследование, проведенное в апреле 2015 года «Функциональная связь между церебро-мозжечком в детском и подростковом возрасте с аутистическим спектральным расстройством».
- Образование, а не эксплуатация
- Как выиграть в спорте
- OCD
- Женат на мужчину с синдромом Аспергера?
- Как симметрия мозга влияет на работу вашего разума?
Первый автор исследования Аманда Хан – бывший студент-магистр SDSU и в настоящее время является докторантом в Университете Саффолк в Бостоне. Ральф-Аксель Мюллер, психолог SDSU, является автором соответствующего исследования.
Для этого исследования исследователи попросили 56 детей и подростков-28 с аутизмом и 28 без расстройства – зафиксировать в фокальной точке, не думая ни о чем, в частности, при использовании технологии визуализации головного мозга с помощью МРТ для сканирования мозгов детей. Захват этой спонтанной активности позволил исследователям отследить основные базовые модели нейронов каждого участника.
Как правило, сенсомоторные связи между корой головного мозга и мозжечком развиваются в течение первых нескольких лет жизни. В пресс-релизе Мюллер сказал:
- Музыкальная терапия и аутизм: этическая дилемма
- Мозжечок глубоко влияет на наши мысли и эмоции
- Новая парадигма мысли демистифицирует познавательную гибкость
- Аутизм: День благодарения: взгляд в мой разум
- О физике абсорбирующих неожиданных ударов
Наши данные свидетельствуют о том, что ранние развитые сенсомоторные связи высоко представлены в мозжечке за счет более высоких когнитивных функций у детей с аутизмом.
К тому времени, когда более высокие познавательные функции начинают поступать онлайн, многие из соединений уже специализированы. Если определенная часть мозга уже функционально активна в одном домене, не может быть причин для того, чтобы мозг мог переключать его на другой домен позже в жизни.
В раннем детстве леса устанавливаются между различными областями мозга, что создает основу для будущих нейронных сетей, которые либо будут обрезаны, либо усилены за счет нейропластичности. Ключ к обучению и памяти основан на принципе «огонь и провод», который создает мозговые связи между областями мозга, которые работают вместе наиболее эффективно.
Мозг хочет быть упорядоченным. Благодаря пластичности ваш мозг сокращает связи между кажущимися ненужными сетями и укрепляет связи между областями мозга, которые требуют более надежных линий связи.
Вы можете представить себе миллиарды нейронных связей внутри и между мозжечком и корой головного мозга, подобно старым телефонным проводам сетки коммунальных услуг, подобным тем, которые наблюдаются на этой иллюстрации в Нью-Йорке с 1890 года.
Похоже, что при аутизме чрезмерное развитие связи между сенсомоторными областями мозга монополизирует нейронные сети и препятствует соединительной проводке, которая обычно предназначена для более высокого когнитивного функционирования.
Это похоже на то, что все линии связи у детей с ASD поглощаются сенсомоторными соединениями, прежде чем связи с когнитивными функциями более высокого порядка могут стать частью других коммуникационных сетей мозга.
«Независимо от того, что делает мозжечок, он делает много всего»
Традиционно большинство нейробиологов считают мозжечок (латынь для «Маленького мозга») относительно простой задачей контроля координации мышц и баланса. Как правило, нейробиологи не дают мозжечку много кредитов для высших исполнительных функций, познания, психических расстройств или эмоционального регулирования. К счастью, эти устаревшие представления о мозжечке быстро развиваются.
Я был посвящен разгадать тайны мозжечка более десяти лет. Мой отец, Ричард Берлланд, был нейробиологом, нейрохирургом и автором The Fabric of Mind (Viking). Он был одержим мозжечком и передал мне эту одержимость.
Мозжечок составляет всего 10 процентов объема мозга, но он содержит более 50 процентов общих нейронов мозга.
Основываясь на этой диспропорции, мой отец всегда говорил: «Мы не знаем точно, что делает мозжечок, но что бы он ни делал, он многое делает».
У моего отца было предчувствие, что мозжечок может играть роль в когнитивной функции, но не смог доказать это в своей лаборатории. Он разочаровался в ограничениях технологии визуализации головного мозга 20-го века, но трагически не дожил до появления технологии, используемой сегодня.
Когда мой отец скончался в 2007 году, я дал обет, чтобы я держал свои антенны за какие-либо новые исследования о мозжечке и прилагал все усилия, чтобы оправдать его верования о мозжечке посмертно в память о нем.
У меня есть «Оповещения Google» на моем смартфоне, настроенные на тинг с особым звуком всякий раз, когда обновление о «мозжечке» или «мозжечке» размещается в Интернете. Я похож на павловскую собаку, которая слюнивает, когда я слышу, как мой телефон звонит с предупреждением Google о том, что есть новости о мозжечке.
Излишне говорить, что я был за луну вчера, когда я получил предупреждение об этом новом исследовании и слюнотел повсюду. Опять же, этот инновационный SDSU является первым, кто когда-либо систематически рассматривает связи между всей корой головного мозга и мозжечком с использованием визуализации головного мозга.
Снижение нейронной активности связано с более быстрым обучением
Интересно, что в другом исследовании, проведенном в апреле 2015 года, было обнаружено, что самые быстрые учащиеся в сенсомоторном эксперименте фактически продемонстрировали снижение нейронной активности между конкретными областями мозга в лобной коре и передней коре головного мозга.
Это исследование было сотрудничеством, которое включало Калифорнийский университет в Санта-Барбаре Скотт Графтон, доктор медицинских наук и коллеги из Университета Пенсильвании и Университета Джона Хопкинса. Их исследование «Обусловленная автономия сенсоримоторных систем» было опубликовано в журнале Nature Neuroscience .
В пресс-релизе Графтон описал исследование, сказав:
Полезно подумать о том, что ваш мозг – это очень большой набор инструментов. Когда вы начинаете изучать сложные новые навыки, такие как игра на музыкальном инструменте, ваш мозг использует множество различных инструментов в отчаянной попытке произвести что-либо, удаленно близкое к музыке.
Со временем и практикой требуется меньше инструментов, и основные двигательные области могут поддерживать большую часть поведения. Что показывает наше лабораторное исследование, так это то, что за пределами определенной практики некоторые из этих когнитивных инструментов действительно могут мешать дальнейшему обучению.
Графтон и его коллеги обнаружили, что визуальные и моторные блоки имели много соединений во время первых нескольких испытаний, но по мере продвижения эксперимента они стали практически автономными. Графтон объяснил: «Часть мозга, которая контролирует движение пальцев, и часть, которая обрабатывает визуальный стимул, на самом деле совсем не взаимодействовала к концу эксперимента».
«Предыдущие исследования в области визуализации мозга в основном рассматривали умение учиться – самое большее – несколько дней практики, что глупо», – сказал Графтон. Добавляя: «Кто когда-нибудь учился играть на скрипке днем? Изучая эффекты специализированной практики в течение многих недель, мы получаем представление о никогда ранее наблюдаемых изменениях в мозге. Они раскрывают фундаментальные представления о навыках, которые сродни тем видам обучения, которые мы должны достичь в реальном мире ».
В прошлом месяце я написал сообщение в блоге Psychology Today под названием «The Cerebellum глубоко влияет на наши мысли и эмоции» на основе исследований, которые Джереми Д. Шмахманн делает в Гарвардской медицинской школе.
У Шмахмана есть теория, которую он называет «Dysmetria of Thought», которая в основном является гипотезой о том, что мозжечок тонко настраивает и координирует наше обучение и мышление так же, как он точно настраивает и координирует мышечные движения.
С мыслью о «диссметии мысли», появившейся в моем сознании, я отправил по электронной почте доктору Скотту Графтону, чтобы спросить его, думает ли он, что мозжечок может сыграть определенную роль в том, почему самые быстрые учащиеся проявили меньше нервной активности. Он ответил: «Кристофер, я не думаю, что мозжечок мог объяснить сложные изменения сетевых сообществ, которые мы наблюдаем. Это для поездки, но нет никаких очевидных доказательств того, что они приводят эти изменения ».
Поскольку я пытаюсь связать точки между всеми последними исследованиями мозжечка, мне интересно, могут ли результаты SDSU каким-то образом согласоваться с исследованиями Графтона и помочь объяснить, как мозжечок «продвигается»?
Мозжечок остается очень загадочным. Я с оптимизмом смотрю, что все эти исследования и открытия являются частью решения головоломки, которая может когда-нибудь позволить исследователям создать революционные методы лечения таких расстройств, как аутизм.
Вывод: сверхтекучесть и положительная психология мозжечка
Как и в случае большинства неврологических расстройств, все, что принимает кого-то «к югу от нуля» на шкале от -5 до +5, наоборот, имеет возможность взять кого-то «к северу от нуля», когда вместо того, чтобы быть дисфункциональным, связь мозга и пластичность оптимизированы.
У меня есть гипотеза о том, что максимизация функции мозга и человеческого потенциала может быть достигнута путем оптимизации взаимосвязи между каждым из четырех полушарий мозга и поиска путей смягчения пагубной пластичности пересоединения и недоразвитости.
Ниже приводится рудиментарный эскиз, который я сделал несколько лет назад, что иллюстрирует мою теорию «сверхтекучести», которая является термином, который я использую для описания синхронности связности между серой и белой материей каждой области мозга в обоих полушариях головного мозга и мозжечка ,
Как можно предположить, я подозреваю, что оптимальная функция мозга достигается, когда все четыре полушария мозга работают вместе в идеальной гармонии на электрическом, химическом и архитектурном уровне.
Я считаю, что пиковое состояние сознания происходит, когда каждый уголок и трещина каждого из четырех полушарий вашего мозга работают вместе в синхронности. Я называю это «сверхтекучестью», потому что он представляет абсолютно нулевое трение, нулевую энтропию и нулевую вязкость между мышлением, действием и эмоциями.
Если вы хотите больше узнать о мозжечке, посмотрите мои предыдущие сообщения в журнале Psychology Today :
- «Как связывается мозжечок с аутизмом?»
- «Исследования связаны с серьезностью аутизма с недостатками моторного мастерства»
- «Как клетки Пуркинье в мозжечке связаны с аутизмом?»
- «Аутизм, клетки Пуркинье и мозжечок переплетаются»
- «Мозжечок глубоко влияет на наши мысли и эмоции»
- «Как состояние тела влияет на раннее обучение и память?»
- «Мозговая клетка содержит множество подсказок для создания роботов-гуманоидов»
- «Лучшие двигательные навыки, связанные с высшими академическими показателями»
- «Координация рук-глаз улучшает когнитивные и социальные навыки»
- «Слишком много кристаллизованного мышления снижает уровень разведки жидкости»
- «Как связывается мозжечок с биполярным расстройством?»
- «Является ли размер мозжечка связан с человеческой разведкой?»
- «Нейронаука зная, что не знаешь»
- «Примитивная область мозга, связанная с человеческой разведкой»
- «Таинственная неврология обучения автоматическим навыкам»
- «Нейробиология благодати под давлением»
- «Как нервы блуждающего нерва передают инстинкты кишки мозгу?»
- «Почему переизбыток приводит к тому, что спортсмены задыхаются?»
- «К новой модели сплит-мозг: до мозга костей»
- «Нейробиологи узнают, как практика делает совершенным»
- «Семейные проблемы детства могут остановить развитие мозга»
- «Нейронаука успокоения младенца»
- «Почему танцы так хороши для вашего мозга?»
- «Неврология бесконечного успеха Мадонны»
- «Жесты участвуют во всех четырех мозговых полушариях»
- «Нейронаука сверхтекучести»
- «Еще один аргумент в пользу отключения телевизора»
- «Нейронаука воображения»
- «Может ли практика только создать мастерство?»
- «Нет. 1 Причина Практика делает совершенным "
- «Как практика долговременной памяти мышц?»
Следуйте за мной на Twitter @ckbergland для получения обновлений в сообщениях в блоге Athlete's Way .
© Christopher Bergland 2015. Все права защищены.
The Athlete's Way ® является зарегистрированным товарным знаком Christopher Bergland.
- Бактерии, которые формируют ваш мозг
- Переосмысление симптомов аутизма
- Моя жизнь с невербальной недееспособностью
- Аутизм и сон
- Гипер- или гипоконтекентность в аутизме?
- Зачем беспокоиться о несовершеннолетних? Разгневанный Мораль!
- Кто хочет быть Ted Bundy?
- СДВГ как фиктивная болезнь
- Любить то, что вы ненавидите и ненавидите, что вы любите
- Благотворное воздействие животных на детей с аутизмом
