Для одновременной концентрации, движения, восприятия окружающего мира и управления поведением мозг задействует множество функциональных сетей. Каждая специализируется на определенной задаче: фокусировке, моторике, обработке сенсорной информации или регуляции поведения. По мере взросления внутренние связи в этих сетях укрепляются, а связи между разными сетями ослабевают. Это позволяет мозгу эффективно распределять обязанности, обеспечивая автономную работу систем без взаимных помех. Этот важный механизм именуется сегрегацией сетей.
Сбои в настройке при аутизме
Однако при расстройствах аутистического спектра (РАС) этот процесс сегрегации может сбиваться. РАС — это особые состояния развития нервной системы, меняющие восприятие информации, взаимодействие с людьми и реакцию на мир. Чтобы выяснить, как сбои в работе мозговых сетей связаны с этими особенностями, специалисты Центра языка и мозга НИУ ВШЭ, Института лингвистики РАН и Сиэтлского института детского развития провели новаторское исследование. Они изучили взаимодействие двух ключевых систем: сети когнитивного контроля (отвечающей за внимание, самоконтроль, планирование) и сенсомоторной сети (управляющей движением и обработкой сенсорных данных).
Данные и методы: детальное изучение
Ученые проанализировали данные функциональной МРТ 121 ребенка с РАС и 84 нейротипичных детей в возрасте 5-14 лет. Дополнительно, используя четыре специализированных поведенческих теста, они оценили навыки детей: социальное взаимодействие, контроль мыслей и действий, способность переключать внимание и управлять движениями.
Ослабленные внутренние связи
Исследование выявило существенно ослабленные внутренние связи внутри сети когнитивного контроля у детей с РАС. Чем слабее были эти связи, тем больше трудностей ребенок испытывал с контролем поведения и переключением внимания. Эти выводы полностью подтвердились результатами поведенческого тестирования.
Избыточная связь между сетями
В то же время, связи между сетью когнитивного контроля и сенсомоторной сетью показали избыточное усиление. Эта особенность коррелировала с трудностями во взаимодействии с окружающими и в социальном поведении. Интересно, что ни усиление, ни ослабление связей не влияло на непосредственный контроль движений ребенка.
«У детей с аутизмом нарушена гармония между автономной работой сетей мозга и их взаимодействием. Вместо внутренней согласованности возникает перекрестная активность, препятствующая адаптации мозга при переключении между внешними и внутренними сигналами», — комментирует Алина Миннигулова, научный сотрудник Центра языка и мозга НИУ ВШЭ.
Перспективы диагностики и понимания
Ключевое значение открытия в том, что обнаруженные аномалии не только фиксируются с помощью фМРТ, но и имеют четкую взаимосвязь с конкретными симптомами расстройства: проблемами в общении, дефицитом внимания, трудностями планирования и переключения между задачами. Это позволяет глубже понять нейрофизиологические основы РАС и открывает перспективы для разработки более быстрых и точных методов диагностики в будущем.
