Vlastnosti struktury mozku u dětí s autismem. Nová data v časopise „Struktura a funkce mozku“ | Autismus FRC

V roce 2023 v časopise „Struktura a funkce mozku“ Výsledky studie provedené týmem vědců z Centra pro jazyk a mozek na Vysoké škole ekonomické, Vědecké laboratoře Federálního výzkumného centra Moskevské státní pedagogické univerzity, Katedry diferenciální psychologie a psychofyziologie Moskevské státní pedagogické univerzity, Ústavu lingvistiky Ruské akademie věd, Seattle Children’s Research Institute (USA) a Haskina v USA (USA) a Haskina Organizace corpus callosum a její implikace na základní a souběžně se vyskytující příznaky poruchy autistického spektrar“ („Organizace corpus callosum a její vliv na jádro a související příznaky poruchy autistického spektra“).

Corpus callosum je největší vodivá dráha v našem mozku. Propojuje pravou a levou hemisféru a přenáší mezi nimi informace. Strukturální abnormality corpus callosum mohou vést ke kognitivním a dalším poruchám, včetně poruch autistického spektra. Předchozí studie ukázaly, že určité rysy corpus callosum jsou přítomny u autismu. Byly také učiněny pokusy studovat vztah těchto rysů s jádrem a souvisejícími symptomy ASD. Například byla nalezena souvislost mezi špatnou komunikační schopností u dětí s PAS a zmenšeným objemem corpus callosum a jeho jednotlivých částí; a také se ukázalo, že některé charakteristiky struktury corpus callosum jsou spojeny s indikátorem neverbální inteligence.

Při studiu mozkových struktur pomocí magnetické rezonance (MRI) mohou vědci nejen získat snímky, ale také vypočítat různé ukazatele pro jednotlivé struktury. Index frakční anizotropie (FA) tedy odráží hladinu bílé hmoty v mozkových strukturách a charakterizuje tzv. „směrovou“ organizaci těchto struktur. Studie ukazují, že snížená FA může být spojena s poškozením axonů, demyelinizací, velkým počtem křížících se vláken a jejich dezorganizací. Dalším důležitým ukazatelem stavu vodivých drah je difúze (odráží rychlost difúzních procesů v různých směrech). Kromě střední difuzivity (MD) lze hodnotit axiální (AD) a radiální difuzivitu (RD). Bylo prokázáno, že pokles AD koreluje s poškozením axonů a zvýšení RD může také naznačovat porušení axonální myelinizace.

Cílem této studie bylo nejprve prozkoumat rozdíly ve struktuře corpus callosum mezi dětmi s PAS a jejich typicky se vyvíjejícími vrstevníky. Za druhé, vědci chtěli identifikovat možné vztahy mezi charakteristikami corpus callosum u dětí s PAS a různými vývojovými a behaviorálními indikátory (jazykové dovednosti, neverbální inteligence, závažnost autistických projevů).

Studie se zúčastnilo 38 dětí ve věku základní školy (19 dětí s PAS a 19 dětí s typickým vývojem). Údaje o struktuře corpus callosum byly získány pomocí MRI. Kromě toho byla u účastníků studie měřena neverbální inteligence, jazykové dovednosti a závažnost různých autistických rysů.

Výsledky studie ukázaly, že indexy axiální difuzivity (AD) a frakční anizotropie (FA) v různých částech corpus callosum u dětí s PAS jsou sníženy ve srovnání s kontrolní skupinou. To naznačuje, že děti s PAS mají abnormality v bílé hmotě corpus callosum. Při zkoumání, jak snížení těchto indexů souvisí s chováním a vývojem u dětí s PAS, bylo zjištěno, že nízký index axiální difuzivity (AD) v části corpus callosum vedoucí k doplňkové motorické oblasti (SMA) byl spojen s horšími jazykovými dovednostmi a autistickým rysem pozornosti k detailu. Nebyla nalezena žádná významná souvislost mezi indexem frakční anizotropie (FA) a vývojovými a autistickými výsledky, a to navzdory skutečnosti, že tento index je také snížen u dětí s PAS. Je zapotřebí dalšího výzkumu, aby se objasnilo, jak frakční anizotropie ovlivňuje obtíže, se kterými se setkáváme u autismu.

Tato studie přispívá k pochopení toho, jak jsou vzorce organizace bílé hmoty spojeny s hlavními a souvisejícími příznaky ASD.

Pokud vás zajímají podrobnosti této studie, můžete se zeptat Vědecké laboratoře FRC MGPPU na e-mailu: [email protected]

Dnes se po celém světě slaví Světový den autismu. Nehledě na to, že to slovo samo o sobě už tak docela není správně používané v lékařské praxi – dnes je zvykem mluvit o skupině poruch autistického spektra – problém sám o sobě nezmizel. A proto jsme rádi, že můžeme tento den sdílet článek našich kolegů z praxe z Moskevské státní univerzity psychologie a pedagogiky.

Poruchy autistického spektra (PAS) jsou velkou skupinou poruch duševního vývoje, jejichž výskyt je způsoben kombinací genetických faktorů a faktorů prostředí. Vědci nyní nashromáždili velké množství dat, která potvrzují, že u ASD jsou narušeny ontogenetické vzorce tvorby centrálního nervového systému. Tuto diagnózu zatím nelze provést pouze pomocí neurofyziologických metod, jsou však nesmírně důležité, protože pomáhají identifikovat průvodní poruchy: epileptické a organické projevy a také porovnávat vývoj s věkovou normou. Pro diagnostické účely používají neurologové nejčastěji dva typy metod:

• Elektroencefalografie. Metoda EEG se snadno používá a umožňuje studovat aktivitu mozkových struktur v různých funkčních stavech, a proto je široce používána k hodnocení mozkových funkcí u dospělých i dětí. Elektroencefalografie je součástí povinného souboru postupů pro diagnostiku duševní patologie.

• Neurozobrazovací metody. Umožňují nám posoudit aktivitu mozkových struktur a průtok krve při plnění různých úkolů.

Neurofyziologické metody se velmi široce používají ke studiu charakteristik mozku u autismu. Díky nim víme, že trajektorie vývoje mozku u ASD je velmi odlišná od té „normální“. Hlavní modely autismu ukazují na atypický vývoj nervových spojení mezi funkčními částmi mozku: nadměrné zvýšení počtu spojení mezi sousedními strukturami a snížení počtu interhemisférických spojení. Jsou znázorněny poruchy spojení v somatosenzorické a zrakové kůře a také v podkorových oblastech mozku. U dětí do 3 let se zjišťuje zrychlený nárůst objemu frontální kůry, temporální kůry a amygdaly s následným zastavením jejich růstu a neurodegenerací.

Deficit v emoční sféře, který s sebou nese potíže v sociálních interakcích u autismu, je spojen mimo jiné s narušení zrcadlových neuronů. Tyto mozkové buňky jsou tak pojmenovány, protože jsou aktivovány nejen při provádění akce, ale také při pozorování akce. Zrcadlové neurony objevila v roce 1992 skupina italských vědců při pokusech na opicích. Nyní bylo prokázáno, že zrcadlové neurony existují i ​​v lidském mozku. Zvláštností mnoha zrcadlových neuronů je, že kódují jak motorické reakce, tak složitější podněty spojené s vnímáním akcí a dokonce i emocí jiné osoby. Systém zrcadlových neuronů je evolučně nezbytný pro úspěšnou socializaci a je také neurobiologickým základem pro napodobování. EE nám umožňuje nepřímo posoudit práci zrcadlových neuronů.

Elektrofyziologické vyšetření dětí s mentální patologií umožňuje nejen úspěšně identifikovat epileptickou aktivitu, ale obsahuje také řadu informací, které jsou mimořádně užitečné pro posouzení stavu dítěte, jeho souladu s věkovou normou a pro diagnostiku syndromických forem duševní patologie. Syndromové formy ASD – je samostatnou skupinou vývojových poruch, u kterých je klinický obraz autismu dán poruchami růstu a zrání nervové soustavy v důsledku „poruchy“ genetického programu jednoho genu. Jednou z těchto forem je syndrom fragilní X-vázané mentální retardace (FXS). Je charakterizována kombinací mentální retardace a autistických poruch. U FXS může významně pomoci při diagnostice elektroencefalografické vyšetření dětí a dospívajících. U dětí s tímto syndromem v předškolním a školním věku se zaznamenává: specifický EEG obrazec, který má charakteristické rysy, které se u zdravých subjektů nevyskytují. Identifikace těchto znaků na EEG nám umožňuje podezření na FXS a odeslat dítě k dalšímu vyšetření. Včasná diagnostika PAS je nesmírně důležitá, protože na ní závisí úspěch dítěte v adaptaci a vývoji v budoucnosti.

Naše znalosti o tom, jak funguje mozek při poruchách autistického spektra, jsou stále kompletnější. Použití neurofyziologických metod ve spojení s dalšími diagnostickými metodami umožňuje co nejdříve identifikovat ASD a poskytnout účinnou pomoc.

Text: Ksenia Salimova, výzkumná pracovnice ve vědecké laboratoři Federálního střediska zdrojů pro organizaci komplexní podpory dětí s PAS, Moskevská státní pedagogická univerzita,

Elizaveta Davydova, vedoucí výzkumník, vědecká laboratoř, Federální centrum zdrojů pro organizaci komplexní podpory dětí s PAS, Moskevská státní pedagogická univerzita.

Zdroje:

1. Chaste P, Leboyer M. Rizikové faktory autismu: geny, prostředí a interakce mezi geny a prostředím. Dialogy Clin Neurosci. 2012; 14(3): 281-92.
2. Gorbačovskaja N.L., Mamokhina U.A., Vershinina N.V., Pereverzeva D.S., Kobzova M.P., Mitrofanov A.A., Sorokin A.B. 2018. Vlastnosti spektrálních charakteristik EEG u jedinců s poruchami autistického spektra // Psychiatrie 2, 48-54.
3. Courchesne, E., Pierce, K., et al.. Mapování raného vývoje mozku u autismu. Neuron. 2007. 56 (2). 399-413.
4. Salimová, K. R. Neurofyziologické koreláty vývojových poruch u poruch autistického spektra (PAS) / K. R. Salimová // Pokroky v moderní biologii. 2021. Sv. 141, č. 6. S. 557-566.
5. Patent č. 2785916 C2 Ruská federace, IPC A61B 5/16, A61B 5/369, A61B 5/372. Metoda diagnostiky syndromu fragilní X-vázané mentální retardace (FXS) u dětí a dospívajících ve věku 3 až 19 let na základě dat EEG spektrální analýzy: č. 2021108839: aplikace. 31.03.2021: zveřejněno 14.12.2022 / N. L. Gorbačovskaja, A. A. Mitrofanov, A. B. Sorokin, S.A. Tyushkevich, K.K. Danilina, D.S. Pereverzeva, U.A. Mamokhina, K.R. Salimová; žadatel FEDERÁLNÍ STÁTNÍ ROZPOČTOVÉ VZDĚLÁVACÍ INSTITUCE VYSOKÉHO ŠKOLSTVÍ „MOSKVA STÁTNÍ PSYCHOLOGICKÁ A PEDAGOGICKÁ UNIVERZITA“.