Отклонения в развитии коннективности зон мозга связано с социальными вызовами у мальчиков с РАС

Новое исследование группы учёных из Института развития и потенциала человека A*STAR (A*STAR Institute for Human Development and Potential) показывает, что трудности в социальных ситуациях, испытываемые мальчиками с аутизмом, могут быть связаны с тем, как конкретные сети мозга коммуницируют друг с другом.

Исследовательская группа предположила, что, изучая то, как большие области мозга коммуницируют друг с другом в состоянии покоя, они смогут определить конкретные различия, которые могли бы объяснить социальные трудности, наблюдаемые при РАС. Они также хотели выяснить, играли ли различия в мыслительных навыках более высокого уровня, таких как переключение между заданиями или удержание информации, роль в связи этих различий в коннективности мозга с поведением.

Предыдущие исследования показали, что вариации в функциональной коннективности в состоянии покоя между функциональными сетями могут лежать в основе симптомов социальных нарушений у людей с аутизмом.

Чтобы выяснить, так ли это, ученые использовали данные сканов мозга из крупной, публично доступной базы данных под названием Autism Brain Imaging Data Exchange. Эта база данных включает сканы мозга и поведенческую информацию о многих людях с аутизмом и без аутизма. Исследователи сосредоточили внимание на данных о 816 мальчиках в возрасте от 5 до 14 лет.

Сначала учёные выяснили, какой является типичная картина развития коннективности мозга у мальчиков без аутизма. Они использовали сканы мозга 321 мальчика без аутизма для создания модели того, как коммуникация между различными сетями мозга меняется с возрастом. Исследователи рассмотрели связи между семью основными сетями мозга: визуальной сетью (для зрения), соматомоторной сетью (для движения и осязания), дорсальной сетью внимания (для фокусированного внимания), вентральной сетью внимания (чтобы замечать важные детали), лимбической сетью (для эмоций), лобно-теменной сетью (для мышления более высокого уровня) и сетью пассивного режима работы мозга (для саморефлексии).

Затем исследователи применили этот «типичный» паттерн к группе из 418 мальчиков с аутизмом и отдельной группе из 77 мальчиков без аутизма. Для каждого мальчика они вычислили показатели отклонений в связи каждой из сетей мозга. Этот показатель отражал, насколько коннективность мозга отдельного мальчика отличалась от типичного паттерна, который они определили. Более высокий показатель означал большее отличие от типичного паттерна.

Чтобы понять, как эти отклонения в коннективности мозга связаны с социальным поведением, исследователи использовали Шкалу социальной отзывчивости (Social Responsiveness Scale), опросник, заполненный родителями, который измеряет различные аспекты социального поведения. Эта шкала оценивает социальную осознанность, социальную коммуникацию, социальное понимание, социальную мотивацию и необычные манеры.

Кроме того, исследователи изучали, играли ли роль исполнительные функции или навыки мышления более высокого уровня в связи между отклонениями в коннективности мозга и социальными трудностями. Исполнительные функции включают навыки, такие как когнитивная гибкость (способность переключаться между задачами или идеями) и рабочая память (удержание информации в голове для работы с ней). Они использовали Behavior Rating Inventory of Executive Function, ещё один опросник для родителей, чтобы измерить эти навыки у группы мальчиков с аутизмом.

Результаты показали, что отклонения в паттернах коммуникации между определёнными сетями мозга были на самом деле связаны с конкретными аспектами проблем с социальным поведением у мальчиков с аутизмом. Конкретно, различия в коннективности, включающие сеть пассивного режима работы мозга, вентральную сеть внимания, лобно-теменную сеть и соматомоторную сеть, были связаны с различными аспектами социальных трудностей.

Интересно то, что отклонения в коммуникации между вентральной областью внимания и сетью пассивного режима работы мозга были признаны имеющими особо важное значение и были связаны с трудностями в социальной осознанности, социальной коммуникации и социальном понимании. Это показывает, что, когда эти сети не коммуницируют обычным образом, это может отразиться на способности человека понимать социальные сигналы, эффективно коммуницировать и понимать социальные ситуации.

Более того, исследование установило, что когнитивная гибкость и рабочая память играли роль медиатора в связи между отклонениями в вентральной сети внимания и сети пассивного режима и социальными поведенческими проблемами. Это означает, что мальчики с аутизмом, которые имели более сильные отклонения в коммуникации этой сети мозга, а также имели более слабую когнитивную гибкость и более слабые навыки рабочей памяти, как правило, имели более выраженные социальные трудности. Эти данные показывают, что эти навыки мышления могут быть путем, посредством которого отличия в коннективности мозга влияют на социальное поведение при аутизме.

Источники:
1. Social behavior in ASD males: The interplay between cognitive flexibility, working memory, and functional connectivity deviations.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1878929324001440?via%3Dihub
2. PsyPost. Brain connectivity deviations linked to social challenges in boys with autism