Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Бинокулярная конкуренция помогла определить тяжесть симптомов при аутизме

Alina Spiegel et al. / Current Biology, 2019

Американские ученые выяснили, что люди с расстройством аутистического спектра отличаются замедленной реакцией зрительной системы при переключении между двумя стимулами, каждый из которых доступен для одного глаза. На полученных данных они также построили классификатор, который позволил по скорости реакции и работе зрительной коры определить тяжесть симптомов с точностью до 87 процентов. Результаты исследования могут также помочь в разработке методов ранней диагностики аутизма, пишут ученые в журнале Current Biology.

В классическом понимании расстройство аутистического спектра — это прежде всего патологическое нарушение способности к социальному взаимодействию. Именно поэтому при изучении головного мозга людей с аутизмом исследователи в первую очередь сосредотачиваются на работе отделов, которые вовлечены в процесс общения с другими людьми, так называемого «социального мозга». При этом аномалии (в сравнении с людьми без расстройства аутистического спектра) могут наблюдаться и в работе других отделов мозга, в частности, например, зрительной коры, так как при аутизме наблюдаются в том числе и нарушения восприятия.

Один из методов изучения нарушения зрительного восприятия при аутизме — это исследование активирования и ингибирования зрительной коры при предъявлении двух разных стимулов или в условиях так называемой бинокулярной конкуренции (также изучаются соответствующие поведенческие показатели). Ученые под руководством Алины Шпигель (Alina Spiegel) из Университета Джонса Хопкинса решили использовать именно его: в их эксперименте приняли участие 18 взрослых людей с диагностированным расстройством аутистического спектра и 19 людей без диагноза в качестве участников контрольной группы.

В ходе эксперимента участникам необходимо было через специальное устройство-призму смотреть на два кружка, вращающихся с разной частотой: зеркала в призме отражали стимулы так, чтобы каждый из них был доступен для каждого глаза. В процессе наблюдения кружки менялись местами, а участникам необходимо было постоянно обозначать, какой из них они видят: зеленый, красный или смесь двух. Ученые сосредоточились на активности зрительной коры во время того, как кружочки менялись местами: для этого считывались сигналы ЭЭГ с затылочной коры.

Ученые выяснили, что в процессе бинокулярной конкуренции частота реакции участков зрительной коры, отвечающих за правый и левый глаз, находится в противофазе: когда активируются те участки, которые отвечают за правый глаз (то есть когда изображение распознается именно им), ингибируются те, которые отвечают за левый — и наоборот. При этом у участников исследования с диагностированным расстройством аутистического спектра этот переход был значительно медленнее. Также снижены и их поведенческие реакции: они медленнее сообщали о цвете кружочка, который находился в поле зрения того или иного глаза.

Обозначив явные различия в обработке визуальных стимулов в процессе бинокулярной конкуренции, ученые решили посмотреть, можно ли по ним автоматически определить наличие симптомов расстройства аутистического спектра и их тяжесть. С помощью классификатора, основанного на методе опорных векторов, они научились предсказывать тяжесть симптомов аутизма по показателям бинокулярной конкуренции с точностью до 87 процентов.

Механизм подобной замедленной обработки визуальных стимулов при аутизме, по мнению ученых, основан на замедленной работе ГАМК-ергических рецепторов, отвечающих за ингибирование, и глутаматных, отвечающих, наоборот, за активацию участков. В целом авторы отмечают возможность использования подобного исследовательского метода в качестве диагностики. Ее преимущество может быть в том, что она не требует анализа речи и общения с другими людьми, что может быть полезно, в особенности, для ранней диагностики у маленьких детей.

Больше подробностей о причинах возникновения расстройства аутистического спектра, истории его изучения, методах терапии и диагностики вы можете прочитать в нашем материале «Дети дождя», который мы подготовили к Всемирному дню распространения информации о проблеме аутизма: в этом году он отмечался 2 апреля.

Елизавета Ивтушок

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.