Неврологи впервые зарегистрировали стационарные слуховые вызванные потенциалы у человеческих плодов возрастом 30–39 недель, сообщается в PLoS ONE. Они определили, в каком состоянии — спокойном или активном — такие потенциалы проще обнаружить, и предположили, что с помощью анализа таких потенциалов у детей за несколько недель до рождения можно будет следить за степенью развития их слуховой коры.
Слух человека можно проверить с помощью набора аудиотестов, в которых ему нужно будет ответить на определенные вопросы, указать на различия между звуками, если они есть, и так далее. Если испытуемый не может или не хочет говорить или как-то своим поведением реагировать на проверочные стимулы, можно использовать методы регистрации активности мозга, в первую очередь электроэнцефалографию (ЭЭГ) и магнитоэнцефалографию (МЭГ). Их временное и пространственное разрешение достаточное, чтобы выявить, какие участки мозга активировались в ответ на появление конкретного звука — по крайней мере, если этот звук предъявить несколько раз и наблюдать при этом вызванные потенциалы.
Реакции мозга на аудиостимулы разных тональностей зависят от состояния слуховой коры. Если какие-то структуры в ней еще не сформировались, то вызванные потенциалы в ответ на некоторые стандартные стимулы не возникнут, появятся с другой латентностью (то есть по прошествии какого-то «нестандартного» времени с момента, когда был подан звук) или будут еще как-то изменены. Этим фактом можно было бы пользоваться, чтобы изучать ход развития слуховой коры у человеческого плода на поздних сроках развития.
Один из вариантов слуховых вызванных потенциалов, транзиторный связанный с событием (transient auditory event related response, AERR), уже регистрировали у нерожденных детей в ответ на единичные чистые тоны. А слуховые вызванные потенциалы другого типа, стационарные (auditory steady-state response, ASSR), у людей до рождения еще не изучали.
Доротеа Нипель (Dorothea Niepel) из Университетской клиники Тюбингена и ее коллеги из Германии и США провели пилотное исследование, в котором провели 47 сеансов магнитоэнцефалографии для 24 беременных женщин, у которых за время вынашивания не наблюдалось никаких проблем со здоровьем. Некоторым из них провели две или три сессии МЭГ, поэтому число сеансов не совпадает с количеством испытуемых. Пока не рожденных детей этих женщин разделили на три группы по сроку внутриутробного развития: 30–32 недели, 33–35 недель и 36–39 недель.
В рамках одной сессии плодам в случайном порядке предъявляли звуковые стимулы высотой 27 или 42 герца на фоне постоянного шума 500 герц. Их громкость составляла 94 децибела у поверхности живота, и при прохождении через ткани, как считают ученые, терялось не более 20–30 децибел. Каждый стимул длился секунду, а интервал между звуками составлял либо 3, либо 3,5 секунды. Эксперимент длился не более 10 минут, и за это время будущий ребенок успевал услышать 80–100 звуков. Параллельно ученые записывали магнитоэнцефалограмму и магнитокардиограмму плода. Последняя позволяла выяснить, в каком он находится состоянии. У плода старше 32 недель по активности сердца можно различить четыре состояния (активные и пассивные сон и бодрствование), у тех, кто моложе, только два — пассивное и активное.
В десяти случаях дефекты записи, вызванные движениями беременных или другими причинами, помешали анализировать результаты. Но на основании 37 МЭГ-сессий получилось, что плод на поздних сроках внутриутробного развития реагирует на звук высотой 27 герц, но не на звук высотой 42 герца. Форма и амплитуда вызванных потенциалов, впрочем, была индивидуальной. Чаще всего их удавалось зарегистрировать в ответ на звук, когда плод находился в состоянии активного сна (2F; напоминает стадию парадоксального сна у взрослых), а не активного бодрствования (1F).
С возрастом выраженность реакции слуховой коры на стимул росла. Это означает, что с помощью анализа стационарных слуховых вызванных потенциалов у нерожденных детей можно определять, своевременно ли у них развивается эта область коры, и в случае отклонений оперативно принимать меры по борьбе с их последствиями. Основная проблема с регистрацией таких потенциалов, по словам авторов исследования, заключается в соотношении сигнала и шума. Вероятно, его получится улучшить, если поменять громкость звуков, использовать какие-то другие частоты, в том числе для фона, и так далее.
В 2015 году американские исследователи показали, что звук голоса матери ускоряет развитие слуховой коры у недоношенных детей. А одну из форм наследственной глухоты, вызванную мутациями в гене GJB2 (но не связанной напрямую со слуховой корой), российские ученые предложили лечить редактированием генома эмбрионов. Однако пока эксперименты с яйцеклетками, где есть соответствующая мутация, не начались.
Светлана Ястребова
Они лучше других передавались между домочадцами
Ученые подробно рассмотрели, как микробиом человека меняется под воздействием окружающих его людей. Они подтвердили ранее обнародованные факты о схожести микробиомов людей из общих домохозяйств и нашли ассоциации между некоторыми высокотрансмиссивными кишечными видами и ухудшением кардиометаболического здоровья, связав обмен микробиомом с рисками заболеваний. Статья опубликована в журнале Cell Press Blue.