Мозг детей с аутизмом иначе слышит мир
Международный коллектив исследователей при участии ученых из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ впервые применил в одном эксперименте два метода — магнитоэнцефалографию и морфометрический анализ — для изучения детей с расстройствами аутического спектра. Оказалось, что мозг детей с аутизмом хуже справляется с фильтрацией и пониманием звуков, особенно в той части, которая обычно отвечает за речь. Исследование опубликовано в журнале Cerebral Cortex.
Аутизм, или расстройства аутического спектра (РАС), — это комплекс состояний особенного нейроразвития, влияющий на то, как человек воспринимает себя, других и общается. Эти состояния разнообразны, но многим людям с РАС сложнее воспринимать и обрабатывать звуки: выделять речь в шумной обстановке, привыкать к громким раздражителям или игнорировать повторяющиеся шумы. Исследования показывают, что эти трудности связаны с работой первичной слуховой коры — участка височной доли мозга, где происходит базовая обработка звуков. Но как именно особенности слуха влияют на речь и общение, оставалось не до конца понятным.
Чтобы выяснить, как восприятие звуков у детей с РАС связано с языковыми трудностями, исследователи из Центра языка и мозга НИУ ВШЭ вместе с коллегами из России, США и Новой Зеландии провели комплексное исследование. Они объединили два метода: магнитоэнцефалографию (МЭГ), которая позволяет отслеживать активность мозга в ответ на определенные стимулы с точностью до миллисекунды, и морфометрический анализ на основе данных структурной МРТ, с помощью которого можно изучить количественные и качественные характеристики слуховой коры — ее объем, толщину и форму извилин.
В исследовании участвовали 40 детей: 20 типично развивающихся детей и 20 детей с подтвержденным диагнозом РАС. Дети слушали простые звуки — короткие щелчки, и в это время ученые записывали их мозговую активность. Исследователей интересовали три компонента слухового ответа мозга: M50, M100 и M200, которые возникают через 50, 100 и 200 миллисекунд после предъявления звука. Все они отражают разные стадии обработки — от первичного восприятия до фильтрации и осмысления.
Главные различия были связаны с компонентом M200, который участвует в обработке и отсеивании повторяющихся звуков. У детей с РАС этот сигнал был значительно слабее, особенно в левом полушарии мозга, обычно ответственном за восприятие и понимание речи.
Ольга Драгой
«Мы хотели выяснить, связано ли восприятие самых простых звуков с языковыми трудностями у детей с РАС, — объясняет директор Центра языка и мозга НИУ ВШЭ Ольга Драгой. — Наши результаты показывают: проблемы с речью у таких детей начинаются уже на самом раннем этапе, когда мозг распознает и обрабатывает базовые звуки».
На анатомическом уровне у детей с РАС обнаружили две особенности: слуховая кора в левом полушарии у них тоньше, а извилины — более изогнутые и глубокие. Оказалось, что чем выраженнее эти отличия, тем больше у детей возникает трудностей с пониманием речи и общением.
Алина Миннигулова
«Слуховая кора в левом, “языковом” полушарии помогает детям не только различать звуки, но и учиться понимать речь и говорить, — объясняет Алина Миннигулова, научный сотрудник Центра языка и мозга НИУ ВШЭ. — Возможно, у детей с РАС она развивается иначе, и это отражается на их способности понимать речь. Изучение связи между слуховой обработкой и языковыми навыками может помочь в ранней диагностике и разработке новых подходов к обучению и терапии детей с РАС».
Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований НИУ ВШЭ в рамках проекта «Центры превосходства».
Вам также может быть интересно:
Кардиология нового поколения: ИИ, генетика и персонализированная медицина
Более 400 специалистов из России и зарубежных стран приняли участие в конгрессе «Генетика и сердце», который прошел в НИУ ВШЭ. Эксперты обсудили последние достижения клинической и молекулярной кардиологии, новые подходы к ведению редких заболеваний, проблемы редактирования генома и роль искусственного интеллекта в интерпретации медицинских и генетических данных. Ключевой темой стало практическое внедрение генетических знаний в рутинную клиническую практику.
Ученые НИУ ВШЭ примут участие в работе Российско-китайского института фундаментальных исследований
В Китае дан старт работе Российско-китайского института фундаментальных исследований. В его состав вошли исследовательские центры по математике, физике, химии, науках о жизни и науках о Земле, в их работе будут участвовать ученые НИУ ВШЭ. Также в рамках конференции был представлен проект «Россия и Китай: математика» по изданию 100 учебников и монографий в течение десяти лет. Членами редколлегии стали представители НИУ ВШЭ Иван Аржанцев и Сергей Ландо.
Ученые ВШЭ выявили механизм нарушения липидного обмена в плаценте при преэклампсии
Ученые НИУ ВШЭ обнаружили, что при преэклампсии — одном из самых опасных осложнений беременности — плацента перестраивает липидный обмен, снижая собственный синтез холестерина и усиливая его передачу плоду. Этот компенсаторный механизм помогает сохранить питание ребенка, но ускоряет изнашивание плаценты и может приводить к преждевременным родам. Результаты работы опубликованы в международном журнале Frontiers in Molecular Biosciences.
«Наша задача — в создании лазеров как носителей информации»
Международная лаборатория квантовой оптоэлектроники НИУ ВШЭ в Санкт-Петербурге занимается разработкой полупроводниковых микролазеров. Создаваемые лабораторией компоненты и системы также обеспечивают высокую скорость передачи и обработки данных. «Вышка.Главное» обсудила перспективы и направления исследований лаборатории с ее руководителем — доктором физико-математических наук Натальей Крыжановской.
Как мозг обрабатывает слово: исследователи НИУ ВШЭ сравнили читательские маршруты взрослых и детей
Исследователи Центра языка и мозга ВШЭ с помощью магнитоэнцефалографии изучили, как мозг взрослых и детей реагирует на слова при чтении. Они показали, что у детей мозг дольше обрабатывает даже часто употребляющиеся в речи слова, а слова, которые встречаются редко, и псевдослова обрабатывает одинаково — медленно и по частям. С возрастом система перестраивается: высокочастотные слова переходят на быстрый маршрут, а вот новые сочетания букв по-прежнему анализируются медленно. Исследование опубликовано в журнале Psychophysiology.
«Алгебраическая геометрия — это геометрия идеальных форм»
Созданная 15 лет назад в Вышке Лаборатория алгебраической геометрии и ее приложений изучает фундаментальную математику, формируя единый язык математической науки. Лаборатория стала известным и авторитетным научным центром, признанием ее заслуг стали доклады сотрудников на международных математических конгрессах и публикация статей в ведущих мировых математических журналах. О деятельности научного подразделения новостная служба «Вышка.Главное» побеседовала с заведующим лабораторией профессором РАН Дмитрием Калединым.
Исследователи НИУ ВШЭ экспериментально показали благотворное влияние парков на горожан
Ученые НИУ ВШЭ изучили, как парки влияют на когнитивные и эмоциональные ресурсы горожан. Они сравнили электрическую активность мозга у 30 человек при просмотре видеозаписей с прогулками по паркам и по оживленным улицам. Оказалось, что деревья и зелень одинаково влияют на всех людей, помогая мозгу успокоиться и расслабиться. При этом прогулки по городским улицам рассеивают внимание. Результаты опубликованы в журнале Scientific Reports.
В НИУ ВШЭ создали инструмент для оценки сложности текстов на малоресурсных языках
Исследователи Центра языка и мозга НИУ ВШЭ разработали инструмент, позволяющий определить сложность текстов на малоресурсных языках. В первой версии поддерживаются несколько малых языков России: адыгейский, башкирский, бурятский, татарский, осетинский и удмуртский. Это первая подобная разработка, адаптированная специально для этих языков и учитывающая их морфологические и лексические особенности.
Ученые обнаружили один из самых долгих случаев ковида
Международная группа исследователей при участии ученых из НИУ ВШЭ изучила необычный образец вируса SARS-CoV-2 у ВИЧ-положительной пациентки. Генетический анализ позволил выявить множественные мутации и установить, что вирус эволюционировал в организме на протяжении 2 лет. Это подтверждает теорию о том, что вирус способен годами оставаться в организме отдельных людей, постепенно накапливать мутации и затем выплескиваться в популяцию. Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.
«У нас возникают эффекты перелива идей от фундаментальных проектов к прикладным и — обратные»
Созданная 11 лет назад Международная лаборатория экономики нематериальных активов (МЛЭНА) дала старт созданию институционализированных научных подразделений в пермском кампусе Вышки. Компетенции сотрудников лаборатории по обработке и анализу данных позволили им сочетать фундаментальные исследования и прикладные проекты, в том числе по разработке моделей рисков и кибербезопасности для Сбера. О деятельности МЛЭНА «Вышке.Главное» рассказали заведующий лабораторией профессор Петр Паршаков и старший научный сотрудник профессор Мария Молодчик.