Нейронаука раскрывает связь между обработкой звуков и речевыми нарушениями при аутизме

Дети с расстройствами аутистического спектра (РАС) часто сталкиваются с задержками и нарушениями речи. Хотя проблемы с социальным взаимодействием сами по себе могут влиять на освоение языка, учёные давно предполагали, что существуют и более глубокие, нейробиологические причины. Новое исследование, опубликованное в журнале Autism Research, фокусируется на том, как мозг детей с РАС обрабатывает звуковую информацию на самых ранних, доречевых этапах.

В эксперименте участвовали 35 мальчиков с диагнозом РАС и 39 типично развивающихся детей в возрасте от 6 до 13 лет. Используя метод магнитной энцефалографии, который позволяет с высокой точностью отслеживать активность мозга во времени и пространстве, исследователи анализировали реакцию слуховой коры на различные синтезированные звуки. Детям демонстрировали немой мультфильм, параллельно передавая через наушники четыре типа звуков: ритмичные и неритмичные гласные (речеподобные), а также ритмичные и хаотичные неречевые звуки.

Ключевое отличие в раннем слуховом ответе

Учёные сосредоточились на анализе раннего слухового ответа — сигналов мозга, возникающих примерно через 100 миллисекунд после начала звука. Этот ответ отражает начальные процессы обработки звука в слуховой коре, ещё до распознавания речи или извлечения смысла. В среднем по группе активность в этом временном окне у детей с РАС не отличалась от нормы, однако она оказалась значительно более вариабельной: у некоторых детей реакция возникала намного раньше или позже стандартных 100 миллисекунд.

Эта повышенная вариабельность хорошо согласуется с современным пониманием РАС как группы расстройств разной природы. Но самым значимым открытием стала обнаруженная корреляция между силой активации и уровнем развития.

Обратная связь: активация левого полушария и развитие

Исследование выявило чёткую, но противоположную закономерность у двух групп детей. У типично развивающихся детей более сильная ранняя активация левой слуховой коры (полушария, ответственного за речь) коррелировала с лучшими показателями речевого и интеллектуального развития. У детей с РАС наблюдалась обратная картина: более сильная активация в том же левом полушарии была связана с худшими показателями развития. Примечательно, что эта связь наблюдалась независимо от того, был ли предъявляемый звук речевым или неречевым.

Авторы работы, включая руководителя проекта, кандидата психологических наук Елену Орехову, предполагают, что полученные данные указывают на влияние нескольких разнонаправленных патологических процессов на обработку звука у детей с РАС. Например, снижение интенсивности раннего ответа может отражать наличие «нейронного шума», а его повышение — говорить о задержке созревания слуховой коры или нарушении избирательной фильтрации слуховых сигналов.

Хотя ранняя активация слуховой коры вряд ли станет однозначным диагностическим маркером, это исследование углубляет понимание фундаментальных нарушений, лежащих в основе когнитивных и речевых отклонений при РАС. Учёные подчёркивают важную роль внимания в обработке звука и отмечают, что для детей с аутизмом характерны узкая концентрация и трудности с переключением внимания. В настоящее время команда проводит новую серию экспериментов, чтобы изучить, как фокус внимания влияет на обработку звуков у детей с РАС.

Это исследование добавляет важный пазл в общую картину понимания нейробиологии аутизма. Ранее та же научная группа установила, что уровень IQ у детей с РАС зависит от баланса возбуждения и торможения в мозге. Вместе эти работы приближают науку к более целостному пониманию механизмов, определяющих развитие и особенности восприятия у людей с расстройствами аутистического спектра.