Нейрофизиологические механизмы слухового восприятия у детей с расстройствами аутистического спектра: МЭГ-исследование

Несмотря на то что расстройства аутистического спектра (РАС) представляют собой комплекс разных нарушений с разной этиологией и патогенезом (Coleman & Gillberg, 2013), ряд авторов указывают на некоторую нейробиологическую общность, характеризующую эту группу детей (Rubenstein & Merzenich, 2003). Связано это с тем, что почти все гены, ассоциированные с аутизмом, так или иначе вовлекаются в процесс формирования синапсов, межнейронных контактов, а также в регуляцию баланса между возбуждением и торможением в нейронных сетях. Таким образом, нарушенный баланс возбуждения и торможения и неправильно сформированные нейронные связи характеризуют мозг многих детей с РАС. 

Цель данного проекта – исследовать процесс возбуждения и торможения в первичной слуховой коре и понять, связано ли это с языковыми нарушениями у детей с аутизмом. Мы используем метод магнитоэнцефалографии (МЭГ), который является самым продвинутым методом нейровизуализации в настоящее время, имеющим как хорошее пространственное, так и превосходное временное разрешение. Иными словами, мы можем регистрировать нейрофизиологические процессы и локализовать их в структурах мозга с высокой степенью точности (корегистрируя со структурным T1 МРТ-снимком). 

Для изучения связи нарушений в первичной слуховой коре с языковыми нарушениями мы разработали два эксперимента. 

1.    Мы регистрируем нейрофизиологический ответ в извилине Гешля первичной слуховой коры на амплитудно-модулированные тоны (2Гц в диапазоне дельта-ритма и 40Гц в диапазоне гамма-ритма). В соответствии с теорией Hickok and Poeppel (2007) низкочастотные мозговые ритмы необходимы для извлечения просодической информации из речи, в то время как высокочастотные – для адекватного восприятия коротких дискретных единиц (фонем). Этот эксперимент покажет, как мозг детей с РАС справляется с модулированными звуками разных частот и как степень нарушения связана с уровнем языкового развития (что измеряется при помощи теста речевых навыков КОРАБЛИК)

2.    Мы исследуем процесс восприятия мозгом парных одинаковых звуков, регистрируя ранний нейрофизиологический компонент P50m. Это классическая парадигма предъявления парных идентичных щелчков с межстимульным интервалом в 500 мс и длинным межпарным интервалом в 7-10 сек (sensory gating paradigm). В норме первичная слуховая кора подавляет второй идентичный стимул как нерелевантный при помощи механизма торможения. Некоторые исследования показали связь этого механизма с вниманием, а также со степенью тяжести интеллектуального отставания у детей с РАС (Orekhova et al., 2008). Мы изучаем этот процесс в связи с языковыми нарушениями у детей с РАС, поскольку есть основания считать, что sensory gating связан с базовыми механизмами категоризации. 

В целом этот проект позволит понять степень нарушенности слухового восприятия у детей с РАС и связь этих процессов с языковыми нарушениями. Более того, мы соотнесем степень нарушенности нейрофизиологических процессов в первичной слуховой коре с данными компьютерной морфометрии этой области (толщины серого вещества).


Доклады на конференциях

Арутюнян В.Г. Устный доклад "Нейрофизиологические механизмы нарушения речи у детей с расстройствами аутистического спектра". Global Speech Forum, Москва, 26-28 апреля, 2019.