Дети с аутизмом по-другому воспринимают слуховую информацию

Группа ученых при участии исследователей из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ проанализировала особенности восприятия слуховой информации у детей с аутизмом. Ученые зафиксировали атипичное поведение альфа-ритмов как при восприятии звуков, так и в состоянии покоя. Это значит, что у таких детей уже на первых этапах работы слуховой коры головного мозга возникают нарушения в обработке звуков. В дальнейшем они могут приводить к проблемам с речью. Результаты работы опубликованы в журнале Brain Structure and Function.

Расстройства аутистического спектра (РАС) — это группа патологических состояний, обусловленных особенностями развития головного мозга, которые могут влиять на коммуникативные навыки и социальное поведение. Дети с РАС зачастую имеют сопутствующие речевые нарушения, которые могут варьироваться от речевого дефицита до полной неспособности говорить.

Причины речевых нарушений при РАС еще недостаточно хорошо изучены. Исследователи полагают, что в основе нейробиологических механизмов аутизма лежит дисбаланс между возбуждающими и тормозящими процессами в коре головного мозга, которые определяются колебаниями нервных клеток мозга. Эти колебания вызывают слабые, но заметные электромагнитные сигналы (например, альфа-, бета- и гамма-ритмы), которые можно зафиксировать с помощью магнитоэнцефалографии (МЭГ).

Международный коллектив исследователей при участии ученых Центра языка и мозга НИУ ВШЭ изучил колебания альфа-ритмов (маркеров возбудимости) у детей с аутизмом. Альфа-ритмы играют ключевую роль при обработке сенсорной информации и удержании внимания, например, при восприятии информации на слух.

Ученые выяснили, как восприятие звуков у детей с РАС связано с речевыми нарушениями. Для этого они с помощью магнитной энцефалографии измерили активность головного мозга у 20 детей с аутизмом разной степени выраженности и у 20 типичных детей. Все участники исследования прошли клиническое и поведенческое обследование речи, тесты на уровень невербального интеллекта (IQ) и выраженность аутистических черт. Речевые навыки измерялись при помощи теста КОРАБЛИК. Во время МЭГ участникам предъявляли звуковые стимулы и измеряли активность головного мозга, от испытуемых при этом не требовалось никаких специальных действий. Авторы эксперимента следили за колебаниями альфа-ритмов в состоянии покоя и при обработке предъявляемых звуковых сигналов.

Оказалось, что у детей с аутизмом уровень альфа-ритмов нарушен и при восприятии слуховой информации, и в состоянии покоя. В норме при обработке звуков слуховой корой мощность альфа-волн сильно падает, а во время покоя, наоборот, возрастает. У детей же с аутизмом наблюдалась противоположная картина.

«Слабое падение мощности альфа-ритмов при обработке слуховой информации у детей с аутизмом свидетельствует о повышенной возбудимости нейронных сетей в слуховой коре и подтверждает наличие дисбаланса между возбуждением и торможением в коре головного мозга», — объясняет Вардан Арутюнян, один из авторов исследования, научный сотрудник Детского научно-исследовательского института Сиэтла (США).

Авторы статьи также выявили связь между мозговой активностью в состоянии покоя в левой слуховой коре и языковыми способностями детей с РАС. Исследователи преобразовали сложный и многомерный МЭГ-сигнал в набор параметров, проанализировали их и установили, что с речевыми навыками связан один из компонентов сигнала (offset), который отражает средний уровень частоты нейронных разрядов. Чем выше этот параметр (и, соответственно, выше нейронная возбудимость в состоянии покоя в левой слуховой коре), тем хуже речевые навыки детей с РАС.

«Мы проанализировали все данные, собранные в ходе эксперимента: результаты МЭГ, тестов на IQ и на степень проявления аутистических черт и речевых навыков. Оказалось, что дети с более нарушенными нейронными процессами в левом полушарии демонстрировали худшие языковые способности. Мы увидели, что при аутизме нарушения присутствуют уже на первичных этапах обработки информации в слуховой коре, что может отражаться на процессах более высокого уровня, таких как речь», — рассказывает Ольга Драгой, директор Центра языка и мозга НИУ ВШЭ.

Результаты исследования помогают лучше понять причины речевых нарушений при расстройствах аутистического спектра и в дальнейшем работать над методами их коррекции.

Изображение в тексте: НИУ ВШЭ
Фото на обложке: freepik