Паттерны развития мозга при аутизме

В журнале Psychiatry and Clinical Neurosciences в 2025 году вышло исследование I-Jou Chi и соавт. о различиях в паттернах развития мозга у людей с расстройствами аутистического спектра (РАС) и без них. У подростков с РАС отмечено умеренное изменение показателя сложности нейронной активности (sample entropy). Это может быть связано с дисбалансом возбуждающих и тормозных нейромедиаторов — в частности, с уровнем ГАМК.

Авторы выделили два кластера мозговых областей с разными траекториями развития: один включал подкорковые и сенсомоторные зоны,  другой — кору и зрительные области. Различия в развитии влияли на выраженность аутистических симптомов — особенно в зонах, отвечающих за социальное взаимодействие. Исследование подчёркивает важность раннего вмешательства — особенно в возрасте до 6 лет, когда мозг наиболее чувствителен к внешним факторам.

РАС характеризуются трудностями в социальных взаимодействиях и ритуалистическим поведением. Ещё Лео Каннер, наблюдая детей с аутизмом в течение 30 лет, отмечал вариативность поведенческих паттернов и уровня адаптации. Современные исследования подтверждают: одни характеристики РАС остаются стабильными, другие — изменяются со временем. Эти различия в траекториях развития усложняют диагностику, лечение и реабилитацию, и требуют дальнейшего изучения.

Авторы статьи предположили, что изменение симптомов и сохранение отдельных признаков аутизма могут быть связаны с постепенным усложнением организации мозга. Сложность мозговой организации определяется характером нейронной активности и когнитивными процессами. По мере взросления мозг адаптируется к изменяющейся среде, позволяя человеку ориентироваться в новых условиях. При этом слишком хаотичная или чрезмерно упрощённая нейронная организация (например, при отсутствии межнейронного взаимодействия) считается признаком низкой сложности.

Ранее проведённые исследования возрастных изменений мозговой организации дали противоречивые результаты. В новом исследовании, включившем участников в возрасте от 6 до 30 лет, все респонденты были распределены по возрастным группам. Было проанализировано изменение sample entropy (SamEn) — показателя сложности нейронной активности.

В основной группе было выявлено умеренное повышение SamEn в подростковом возрасте. В детстве и зрелом возрасте этот показатель не отличался от контрольной группы. Значимые различия среднего SamEn фиксировались в группах 7–11, 8–12, 9–13, 19–23, 20–24, 21–25, 22–26 и 23–27 лет. Однако после поправки по Бонферрони статистическая значимость снизилась.

Повышение SamEn авторы связали с дисбалансом возбуждающих и тормозных нейротрансмиттеров, особенно с уровнем ГАМК, который увеличивается с возрастом в левой дорсолатеральной префронтальной коре. Предполагается, что у людей с аутизмом усложнение мозговой организации происходит за счёт атипичной нейронной сети, формирующейся на фоне этого дисбаланса — в отличие от типично развивающихся людей. Это может отражать нейробиологические различия в развитии мозга.

При анализе отдельных мозговых областей были выявлены различия в траекториях развития. Наиболее выраженные отличия наблюдались в левой верхней лобной извилине у группы 20–24 лет и в левом гиппокампе у респондентов 23–27 лет. Тем не менее, после статистической коррекции результаты также оказались незначимыми.

С помощью кластерного анализа авторы выделили две группы мозговых областей с различными траекториями возрастных изменений:

• Кластер 1 включал преимущественно верхние отделы мозга и подкорковые структуры: теменную извилину, парацентральную дольку, среднюю часть поясной извилины, гиппокамп, таламус и базальные ганглии.
• Кластер 2 включал в основном корковые зоны: дорсолатеральную лобную извилину, височные области, угловую извилину, предклинье, затылочную кору и зрительную борозду.

В первом кластере наблюдалась более плавная траектория развития, тогда как во втором — более резкое снижение SamEn в возрасте 12–17 лет.

Степень сложности мозговой организации влияла на выраженность аутистических симптомов. Например, повышение сложности задней части поясной извилины в обоих полушариях ассоциировалось с уровнем социального интеллекта, коммуникативными навыками и возрастом.

Отличия в траекториях развития мозга у детей с аутизмом и без него следует рассматривать в контексте функциональной роли отдельных мозговых областей. В контрольной группе с возрастом наблюдались более выраженные изменения в сети пассивного режима, особенно в предклинье и средней височной извилине. У детей с аутизмом эти изменения выражены слабее, что может быть связано с дисбалансом нейротрансмиттеров и дефицитом синаптической «обрезки» (прунинга). В то же время, задняя часть поясной извилины и островковая кора, также входящие в сеть пассивного режима, развивались схожим образом в обеих группах, что подтверждает региональную специфику усложнения мозговой организации.

Таким образом, исследование подчёркивает важность фокусировки на определённых возрастных группах — критических периодах развития мозга, начиная с постнатального этапа и до 6 лет. Этот чувствительный к внешним факторам период оказывает влияние на траекторию развития мозга и симптоматику РАС.

Кроме того, процесс усложнения мозговой организации протекает неодинаково в разных областях и на разных этапах жизни, подчёркивая роль отдельных структур, вовлечённых в аутистический спектр. Будущие исследования должны включать детей младше 6 лет и изучать механизмы, с помощью которых центральная нервная система регулирует развитие мозговой организации.

Перевод: Вирт К. О.

Источник: I-Jou Chi et al. Identifying Distinct Developmental Patterns of Brain Complexity in Autism: A Cross-Sectional Cohort Analysis Using the Autism Brain Imaging Data Exchange. Psychiatry and Clinical Neurosciences.