Биология

Показана связь нарушения предсказательной способности мозга с аутизмом

M. M. DIstasio et al.

Исследователи из Университета Пердью связали возникновение нарушения способности мозга предсказывать с изменениями в сенсорном восприятии и обучении, которые являются одними из симптомов расстройств аутистического спектра. Соответствующая статья опубликована в Journal of Neuroscience.

«Мозг все просчитывает заранее, — отмечает один из исследователей, адъюнкт-профессор кафедры биологических наук Университета Пердью Александр Чубыкин. — Когда вы видите что-то знакомое, он сразу же пытается вспомнить, что это такое, и поэтому мы знаем, что произойдет дальше. Наша лаборатория пытается понять, как мозг различает что-то знакомое и новое и как это влияет на неврологические расстройства».

Чтобы мозг мог принять решение, является ли что-то новым, он должен сначала распознать сенсорный стимул. Распознавание знакомого стимула приводит к возникновению ожиданий или предсказаний. Однако когда предыдущее ожидание нарушается, это оказывается неожиданностью для мозга. Такие сюрпризы называются ошибками прогноза — тогда реальные факты не соответствуют ожиданиям. Когда мозг получает такие сюрпризы, он затем хочет минимизировать их появление в будущем, запоминая эффект и соответствующее окружение. Этот процесс называется обучением.

Новые исследования ученых Университета Пердью показали, что мыши могут воспринимать так называемые оптические иллюзии Канижа, с которыми испытывают трудности пациенты с расстройствами аутистического спектра. Все дело в том, что такая иллюзия проверяет способность делать пространственное предсказание.

«Треугольник Канижа» — одна из оптических иллюзий итальянского психолога Гаэтано Канижа

Fibonacci/Wikimedia Commons

Исследователи показали, что иллюзии Канижа вызывают ранние отклики в зрительной коре мышей, несмотря на отсутствие прямой активации рецептивного поля. Используя методы электрофизиологии и оптогенетики, ученые показали, что первичная зрительная кора животных сначала реагирует на контуры иллюзии, а уже после — на ее содержание, после анализа которого мозг начинает делать предсказания. Также авторы показали, что зрительные области более высокого порядка могут заполнить недостающую информацию в первичной зрительной коре, необходимую для восприятия контуров иллюзий.

Новая работа поможет лучше понять механизмы, связывающие этот тип расстройств с нарушениями предсказательной способности мозга. Также результаты работы потенциально могут помочь пациентам с шизофренией, у которых симптомы болезни могут быть связаны с чересчур развитой способностью к предсказаниям.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.