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.
Ольга Драгой
«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.
Вам также может быть интересно:
«Мы создаем медицину будущего»
Доктор Гервин Шолк — профессор Фуданьского университета в Шанхае, партнер Центра языка и мозга НИУ ВШЭ в рамках стратегического проекта «Устойчивый мозг». Доктор Шолк известен как создатель универсальной некоммерческой программы для интерфейсов мозг — компьютер BCI 2000. В своем интервью он рассказал о современных нейроинтерфейсах, методах реабилитации после инсульта, новом подходе к нейрохирургии и поделился своим взглядом на будущее нейротехнологий.
Люди, боты и цифровые двойники: итоги года стратпроекта «Устойчивый мозг»
В НИУ ВШЭ провели итоговый за 2024 год объединенный научный семинар стратегического проекта «Устойчивый мозг: нейрокогнитивные технологии адаптации, обучения, развития и реабилитации человека в изменяющейся среде». На мероприятии были представлены результаты фундаментального и прикладных проектов, направленных на разработку «3Н-технологий» — нейродиагностики, нейроадаптации и нейрореабилитации. Их цель — создать инструменты, которые позволят снизить число нейрогенных и психических заболеваний или облегчить их последствия.
Ученые раскрыли, почему больные афазией теряют способность говорить о прошлом и будущем
Международная команда ученых с участием исследователей из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ определила причины нарушений при выражении грамматической категории времени у больных афазией. Оказалось, что людям с речевыми нарушениями сложно как формировать идею времени, так и подбирать правильную глагольную форму. А вот какой из процессов дается им труднее, зависит от языка говорящего. Результаты исследования опубликованы в журнале Aphasiology.
Нейроученые обнаружили, что мозг реагирует на убеждение по принципу Анны Карениной
Группа ученых из НИУ ВШЭ изучила нейромеханизмы убеждения. С помощью МРТ-сканера исследователи зарегистрировали реакцию мозга испытуемых на доводы экспертов о вреде сахара. Оказалось, что мозг тех участников исследования, кто не поддавался убеждению, реагировал на доводы эксперта одинаково, а мозг тех, кого удалось убедить, реагировал по-разному. Таким образом, успешное убедительное сообщение влияет на мнение очень индивидуально, подбирая свой ключ к ктивности мозга человека. Результаты исследования опубликованы в PNAS.
«Нейротехнологии уже сейчас помогают людям с нарушениями речи»
4–6 ноября на площадке Национального центра «Россия» в рамках международного симпозиума «Создавая будущее» Центр языка и мозга НИУ ВШЭ провел дискуссию «Эволюция мозга: как мир меняет нас?». Особенности работы человеческого мозга обсудили исследователи из ведущих университетов страны, практикующие врачи и популяризаторы нейронаук.
Cтартовал Международный конкурс ВШЭ и АГУ на цифровой этнолук
Центр языка и мозга НИУ ВШЭ и Лаборатория экспериментальной лингвистики Адыгейского государственного университета в рамках межуниверситетского партнерства проводят Международный конкурс на цифровой этнолук впервые в формате Brain Art / ScienceArt / EtnoArt. Работы принимаются до 25 мая 2024 года.
Что мы знаем о мозге и его возможностях: рассказывают исследователи ВШЭ
Правда ли, что мозг — самый неизученный орган? Как нейротехнологии помогают в лечении сложных заболеваний? Может ли искусственный интеллект соревноваться с естественным? И куда пойти учиться, чтобы стать нейроученым? Эти и другие темы в новом выпуске рубрики «Разговор с экспертом» обсудили ученые из Высшей школы экономики — Ольга Драгой, Андрей Мячиков и Алексей Осадчий.
В НИУ ВШЭ-Нижний Новгород будет создан медтех-консорциум
В нижегородской Вышке состоялась стратегическая сессия с участием исследователей стратпроекта «Устойчивый мозг: нейрокогнитивные технологии адаптации, обучения, развития и реабилитации человека в изменяющейся среде». На семинаре, организованном Центром коммерциализации разработок и трансфера технологий ВШЭ, обсудили возможности применения механизмов коммерциализации к научным проектам и обрисовали черты будущего консорциума по медицинским технологиям.
Анна Шестакова: «Мы разрабатываем технологии поддержки человека и укрепления интеллекта»
О достижениях и целях нового стратегического проекта НИУ ВШЭ «Устойчивый мозг: нейрокогнитивные технологии адаптации, обучения, развития и реабилитации человека в изменяющейся среде» новостная служба «Вышка.Главное» побеседовала с и.о. директора Института когнитивных нейронаук, руководителем Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ Анной Шестаковой.
«Мозг — это отдельная Вселенная, которую мы не понимаем»
Как и зачем люди вмешиваются в работу мозга? Насколько эффективно это вмешательство и к каким последствиям оно может привести? Об этом младший научный сотрудник Центра нейроэкономики и когнитивных исследований НИУ ВШЭ Мария Назарова рассказала в рамках проекта «Университет, открытый городу: Лекции молодых ученых Вышки в Культурном центре ЗИЛ».