Нарушение восприятия биологического движения при аутизме объяснили наследуемостью
Способность к эффективной обработке движения отдельных частей тела биологического объекта является наследуемой и зависит от наличия у человека черт, характерных для расстройств аутистического спектра. Это выяснили китайские ученые в ходе близнецового исследования, сообщается в статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Биологическим движением называют движения живых существ вообще; способность его качественного восприятия необходима как для эффективного выживания, так и для социального взаимодействия. Аутизм, расстройство, связанное с нарушением развития головного мозга, характеризуется обширными нарушениями способности к общению и, как следствие, — и способности воспринимать биологическое движение. Нарушение этой способности при аутизме также зависит от возраста и типа обрабатываемого движения; именно поэтому до конца не ясен механизм возникновения проблем при восприятии биологического движения, а именно — чем объясняются его индивидуальные различия.
Одна из возможных причин таких различий — влияние генетических факторов. Именно это проверили авторы новой работы под руководством И Цзян (Yi Jiang) из Института психологии Китайской академии наук. В качество основного метода исследования ученые выбрали близнецовый метод: он позволяет выявить наследуемость фенотипических различий путем сравнения монозиготных близнецов с дизиготными (а также с неблизнецовыми сиблингами). Монозиготные близнецы имеют сто процентов общих генов (в отличие от других сиблингов — у них общих 50 процентов), поэтому, если какая-то черта характерна для пары монозиготных близнецов больше, чем для других сиблингов, то ее наличие обусловлено генетическими факторами; в противном случае за нее отвечают факторы окружающей среды, обычно общие как для моно-, так и для дизиготных близнецов.
В эксперименте приняли участие 59 пар монозиготных и 58 пар дизиготных однополых близнецов в возрасте от 15 до 27 лет. Аутистические черты участников были оценены при помощи специального стандартизированного опросника. В ходе эксперимента участникам показывали состоящие из точек фигуры реальных двигающихся людей (они были получены с помощью технологии захвата движения) и просили их оценить направление движения. Ученые оценивали как обработку локальных биологических движений (то есть отдельных точек, обозначающих, например, голову и конечности), так и глобальных — целых фигур, состоящих из палочек.
Коэффициент межклассовой корреляции (то есть расчет зависимости способности к восприятию биологического движения от генетических факторов) для монозиготных близнецов равнялся 0,52, а для дизиготных — −0,01. Затем авторы оценили раздельное влияние генетических факторов и факторов окружающей среды (как общих, так и индивидуальных) и выяснили, что 48 процентов различий в способностях восприятия локального биологического движения объясняются генетическими факторами. При этом различия в восприятии глобального биологического движения скорее связаны с внешними факторами: общие факторы окружающей среды объясняют 43 процента различий в восприятии.
Проанализировав результаты опроса аутистических черт и сравнив показатели разных пар близнецов, ученые выяснили, что показатель межклассовой корреляции у монозиготных близнецов выше, чем у дизиготных — и что 60 процентов различий объясняются генетическими факторами (что подтверждает мнение о том, что аутизм — наследуемое заболевание). При этом нарушения способности восприятия локального биологического движения во время эксперимента коррелировало (p = 0,02) с бóльшим показателем опросника на выявление аутистических черт.
Таким образом, авторы пришли к выводу, что, во-первых, индивидуальные различия в способности к восприятию локального биологического движения — это наследуемая черта, которая также высоко коррелирует с показателями наличия аутистических черт. Во-вторых, результаты этой работы показывают, что способность к восприятию биологического движения можно использовать в качестве показателя эффективности способности к социальному взаимодействию, а также — использовать в качестве рычага лечения симптомов расстройства.
Помимо проблем с восприятием движения других живых объектов, люди, страдающие от аутизма, также испытывают затруднения с моторным контролем собственного тела, в особенности — с удерживанием равновесия. В этом, как показало недавнее исследование, могут помочь видеоигры.
Елизавета Ивтушок
Это левая и правая вентромедиальная префронтальная кора
Исследователи из Великобритании, Германии, Ирландии, Китая, США и Франции пришли к выводу, что инициация курения табака у подростков связана с дефицитом серого вещества в вентромедиальной префронтальной коре левого полушария мозга, а закрепление пристрастия к нему — с аналогичным явлением в правом полушарии. Отчет о работе опубликован в журнале Nature Communications. Употребление никотина, особенно в форме табакокурения, представляет собой самую распространенную форму зависимого (аддиктивного) поведения и ведущую причину смертности взрослых в мире. По оценкам, к 2030 году с ним будет связано более восьми миллионов смертей ежегодно. Курение табака в детстве связано с психическими заболеваниями и ухудшением когнитивных функций, что может быть связано с его влиянием на развитие мозга. Большая часть постоянных курильщиков приобретает зависимость от никотина в возрасте до 18 лет, и именно ее преодолеть сложнее всего. Таким образом, недоформированная зависимость у подростков может служить потенциальной мишенью для эффективной терапии, но для этого необходимо понимать биологические механизмы начала курения и закрепления пристрастия к табаку. Тревор Роббинс (Trevor Robbins) и Цзяньфэн Фэн (Jianfeng Feng), аффилированные с Университетом Фудань, Кембриджским и Уорикским университетами, и их коллеги включили в работу 807 участников (55 процентов женского пола) проспективного мультицентрового лонгитюдного исследования здоровых подростков IMAGEN из Великобритании, Германии, Ирландии и Франции. В возрасте 14, 19 и 23 лет их опрашивали на предмет табакокурения (хотя бы раз пробовавших относили к курильщикам) и выполняли им МРТ мозга с повоксельным картированием. Также они заполняли опросники по темпераменту и характеру (TCI-R) и личностной склонности к употреблению веществ (SURPS), а также проходили ряд тестов на физическое, психическое и когнитивное развитие. 181 участник пробовал курить табак до 14 лет, из них 87 — однажды или дважды. 166 из этих 181 продолжали курить к 19 годам, причем с возрастающей частотой. К этому возрасту попробовали табак еще 366 добровольцев, остальные 260 вошли в контрольную группу. Лишь 11 и 58 участников соответственно курили в возрасте 14 и 19 лет ежедневно. Тем не менее, 134 из 181 и 280 из 366 в этих возрастах сообщили о курении в течение 30 дней, предшествовавших опросу. Данные по 23-летнему возрасту использовали для валидации. Выяснилось, что объем серого вещества в левой вентромедиальной префронтальной коре (вмПФК) в 14-летнем возрасте значимо ниже у тех, кто попробовал табак и в 14, и в 19 лет. И у тех, и у других наблюдалось ускоренное снижение объема серого вещества в правой вмПФК, причем те, кто начал курить между 14 и 19 годами, по этому объему в 14 лет не отличались от некурящих. В 23 года ускоренная потеря серого вещества в правой ВМПФК присутствовала у тех, кто продолжал курить, то есть она начиналась после знакомства с табаком и, вероятно, связана с его влиянием. При этом снижение объема левой вмПФК было связано с поиском новизны, несобранностью и склонностью нарушать правила (по TCI-R), а правой вмПФК — с поиском острых ощущений (по SURPS). Проведя дополнительный лонгитюдный анализ и менделевскую рандомизацию, авторы работы заключили, что снижение объема левой вмПФК может быть наследственным фактором снижения когнитивных функций и, как следствие, поведенческой расторможенности, повышающей риск начала табакокурения в младшем возрасте. В ходе формирования зависимости уменьшается объем правой вмПФК, что снижает контроль восприятия и управления желаниями под влиянием гедонической мотивации. Подобная концепция помогает понять нейробиологические и поведенческие механизмы инициации и поддержания аддиктивного поведения у подростков, а значить, помочь в разработке мер его профилактики и лечения, считают исследователи. Ранее злоупотребление табаком и алкоголем, как и другие формы рискованного поведения у подростков связывали с внешним локусом контроля (стремлением человека искать объяснения происходящему с собой в окружающей среде) и даже обычным недосыпом. Также было показано, что химический анализ волос и конфиденциальный опрос выявляют примерно одинаковую долю подростков, употребляющих алкоголь, никотин и другие психоактивные вещества. Однако результаты этих методов практически не совпадают, так что, если их суммировать, эта доля почти удвоится.