Нейробиологи обнаружили два варианта работы мозга при аутизме
Нейробиологи провели межвидовое исследование и выделили два противоположных типа организации связей в мозге у людей с расстройствами аутистического спектра. Работа может стать основой для будущих адресных методов терапии, однако выявленные закономерности подтвердились только у части пациентов, сообщает Naked Science со ссылкой на журнал Nature Neuroscience.
Люди с расстройствами аутистического спектра заметно отличаются друг от друга по поведению, когнитивным способностям и особенностям восприятия. Для ученых важным вопросом оставалось то, как это разнообразие связано со скрытыми биологическими механизмами работы мозга.
Ранее исследования с применением томографии давали противоречивые результаты. В одних работах специалисты фиксировали повышенную согласованность сигналов между отделами мозга, в других — ее снижение. Долгое время такой разброс объясняли особенностями методик и усредняли данные, из-за чего часть значимых различий могла теряться.
Авторы новой работы предположили, что за этими расхождениями стоят реальные биологические причины. По их версии, разные схемы мозговой связности могут отражать отдельные молекулярные процессы, которые внешне проявляются в рамках одного диагноза.
Исследователи изучили 20 генетических линий лабораторных мышей с мутациями, связанными с аутистическим поведением. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии в состоянии покоя специалисты оценили кровоток и характер связей в мозге животных. Итоги работы опубликованы в Nature Neuroscience.
После этого ученые сопоставили данные по мышам с результатами томографии 940 детей и взрослых с диагнозом, а также 1036 людей без расстройств аутистического спектра. Животные модели использовали как ориентир для поиска схожих схем мозговой активности у пациентов.
У 11 линий мышей выявили пониженную функциональную связность мозга, а у девяти — повышенную согласованность работы его отделов. Первый вариант оказался связан с нарушениями в синапсах, второй — с транскрипционными и иммунными механизмами.
В человеческой выборке похожие подтипы нашли не у всех участников с диагнозом. В группу с пониженной связностью попали 74 пациента, а кластер с повышенной связностью составили 162 человека. Таким образом, строгим критериям двух подтипов соответствовала примерно четверть обследованных пациентов.
Разделение показало, что при сходной внешней психиатрической картине могут существовать разные биологические основы расстройства. Пониженная связность указывала на сбои химической передачи сигналов между нервными клетками, а повышенная была связана с иммунными реакциями, включая признаки активности микроглии.
Кроме того, подтип с повышенной связностью статистически совпал с более выраженными трудностями в социальном взаимодействии. По мнению авторов, это может иметь значение для будущей персонализированной терапии, поскольку пациенты с разными схемами связей, вероятно, нуждаются в разных подходах.
При этом практическое применение результатов пока ограничено. Современная медицина еще не использует такие механизмы для выбора лечения, а диагностика в основном остается основанной на наблюдении за поведением.
Еще одно важное ограничение связано с тем, что около 75 процентов пациентов из тестовой базы не вошли ни в один из двух четких кластеров. Это говорит о возможном существовании других биологических вариантов расстройств аутистического спектра, которые пока не описаны.
Авторы пришли к выводу, что противоречивые данные томографии не обязательно были ошибкой оборудования или метода. Они могут отражать генетическое и иммунное разнообразие расстройств аутистического спектра. Следующим шагом должно стать сопоставление найденных клеточных механизмов с конкретными внешними симптомами.
