Чем ниже интеллект у ребенка с аутизмом, тем больше возбудимость его мозга

Московские ученые выяснили, что у мальчиков с аутизмом баланс нервного возбуждения и торможения отличается в зависимости от их интеллекта. Чем ниже IQ ребенка, тем больше смещение в сторону возбуждения, а вот у детей с нормальным уровнем интеллекта глобальный баланс даже слегка сдвинут в сторону торможения — вероятно, как компенсация нарушений развития мозга. Результаты демонстрируют, что механизмы аутизма с умственной отсталостью и без нее различаются, а потому и подходы к терапии должны быть разными. С исследованием, поддержанным грантом Российского научного фонда (РНФ), можно ознакомиться на страницах журнала Molecular Autism.

Аутизм или, как в настоящее время более принято говорить, — расстройство аутистического спектра (РАС) — одно из самых распространенных нарушений развития мозга, которое есть примерно у каждого сотого ребенка в мире. Люди с таким нарушением испытывают проблемы в общении, нахождение среди людей вызывает у них дискомфорт вплоть до паники, любая мелочь может спровоцировать сильную вспышку агрессии. Речь у детей может быть нарушена или отсутствовать вовсе. Они как будто не умеют играть с игрушками, не смотрят в глаза и часто сопротивляются попыткам их обнять и приласкать даже со стороны родителей.

РАС — чрезвычайно гетерогенная группа расстройств, которые могут иметь в своей основе совершенно различные генетические и средовые механизмы. Не удивительно, что и сами дети с РАС очень разные — они могут быть как с высоким интеллектом, так и с умственной отсталостью.

«Патогенез, то есть механизм развития, аутизма сложен, и гипотез, которые объясняют его возникновение, достаточно много. Одна из них связана с дисбалансом нервного возбуждения и торможения из-за нарушения работы генов, обеспечивающих передачу сигнала между нейронами. Многие из этих генов связаны также с развитием умственной отсталости. Интересно, что эпилепсия чаще наблюдается у детей с аутизмом и умственной отсталостью и реже без нее. Исходя из этого, можно предположить, что патогенез аутизма будет различаться в зависимости от уровня интеллекта, что мы и решили проверить в своей новой работе», — рассказывает Виктория Манюхина, младший научный сотрудник центра нейрокогнитивных исследований Московского государственного психолого-педагогического университета и аспирант Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики».

В своей новой работе исследователи из МГППУ и НИУ ВШЭ (Москва) провели эксперименты с 49 мальчиками 6–15 лет с аутизмом с IQ от 54 до 128 (нижнее значение соответствует средней степени умственной отсталости, а верхнее — интеллекту чуть выше среднего) и с 49 мальчиками без особенностей развития.

Авторы регистрировали с помощью магнитоэнцефалографии мозговые сигналы, которые напрямую отражают активность нейронов коры головного мозга. Измеряемые сигналы были двух типов: периодические, связанные непосредственно с ритмами активности нейронов, и апериодические, так называемые нейронные «шумы». Исследователи сконцентрировались на последних, поскольку они могут помочь оценить баланс активности возбуждающих и тормозных нейронов. Авторы провели анализ спектральной мощности сигнала в высоком диапазоне частот, где периодические колебания отсутствуют. Мощность апериодических колебаний экспоненциально падает с ростом частоты, что в логарифмической шкале описывается линейной функцией, наклон которой зависит от того, какие процессы преобладают — торможения или возбуждения.

Результаты показали: у мальчиков с аутизмом и IQ ниже среднего (то есть ниже 85) спектральный наклон был в среднем более пологим, чем у мальчиков с нормальным интеллектом — как с аутизмом, так и без него. Это говорит о том, что у них баланс в коре в целом смещен в сторону возбуждения, причем чем меньше спектральный наклон, тем ниже IQ. Это вполне закономерно: для нормального развития ребенку нужен определенный баланс активности нейронов. Также авторы отметили интересную обратную тенденцию у детей с аутизмом и нормальным интеллектом: по сравнению с обычными детьми того же возраста у них преобладало нервное торможение. О конкретных механизмах говорить пока рано, требуются дополнительные исследования.

«Наши результаты демонстрируют явное отличие в балансе активности нервных клеток у детей с расстройствами аутистического спектра в зависимости от уровня их интеллекта. Это указывает на различие патофизиологических механизмов, а значит, и мишени при разработке лекарств для коррекции поведения будут разными. В этой работе мы сконцентрировались на мальчиках, поскольку у них в четыре раза чаще, чем у девочек, диагностируют аутизм; в дальнейшем мы хотим провести эксперименты на большей выборке и проверить различие между полами», — подводит итог Елена Орехова, ведущий научный сотрудник центра нейрокогнитивных исследований МГППУ.