738
Уявіть, що мозок — це мегаполіс з мільярдами доріг. У когось світлофори налаштовані так, що весь трафік летить на шаленій швидкості, в інших навпаки — майже все стоїть у заторах. Нове дослідження, описане в матеріалі видання New Scientist, показує, що у людей з аутизмом ці два крайні «режими руху» мозку можуть утворювати два окремі біологічні підтипи стану.
Що відомо коротко
- Аутизм — форма нейрорізноманіття, яку мають приблизно 780 людей на 100 000 населення.
- У частини аутистів фіксують надто сильні зв’язки між ділянками мозку (гіперзв’язність), в інших — надто слабкі (гіпозв’язність).
- Команда Алесандро Гоцці (Alessandro Gozzi) показала, що ці два типи зв’язності пов’язані з різними групами генів і білків.
- В аналізі даних 940 аутистів 24 % мали переважно слабкі зв’язки, а 17 % — надто сильні.
- Близько 59 % учасників не вписалися в жодну з цих двох груп, тож різновидів аутизму, ймовірно, більше.
Гіперзв’язність і гіпозв’язність: коли мозок «надто гучний» або «надто тихий»
У дослідженнях мозку людей з аутизмом вчені вже роками шукають одну-єдину «підпис» — характерний малюнок активності або зв’язків, який був би спільним для всіх. Але такої універсальної схеми не знаходять.
Деякі роботи показували гіперзв’язність — надто сильну синхронізацію між ділянками мозку. Це ніби містами з’єднали занадто багато швидкісних трас: сигнали носяться всюди одночасно, і система може перевантажуватися. Інші дослідження виявляли гіпозв’язність — коли між «містами мозку» забагато вузьких, повільних доріг, і інформації важко дістатися до потрібного місця.
Подекуди вчені бачили й суміш цих картин, або навіть «перемикання» від одного типу зв’язності до іншого в дитинстві. Але більшість таких робіт ставилася до аутизму як до однієї єдиної категорії, згладжуючи велику внутрішню різноманітність.
Що показали експерименти на мишах із різними генами аутизму
Щоб розібратися глибше, команда Алесандро Гоцці з Італійського інституту технологій у Роверето спершу звернулася до моделей на тваринах. Вони вивчили 20 ліній мишей, у кожної з яких була мутація в окремому гені, відомому своєю причетністю до аутизму в людей.
За допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії (фМРТ) дослідники простежили, як різні ділянки мозку мишей «спілкуються» одна з одною. Виявилося, що в 11 ліній переважала гіпозв’язність — багато ослаблених зв’язків. У решти 9 ліній картина була протилежною: домінувала гіперзв’язність, тобто підсилені зв’язки.
Далі вчені подивилися, з якими білками взаємодіють мутовані гени в кожній групі. У мишей з гіпозв’язністю ці гени були пов’язані насамперед із білками, що беруть участь у роботі синапсів — контактів між нейронами. Тобто порушення торкалися самих «розеток», через які клітини обмінюються сигналами.
Натомість у мишей із гіперзв’язним мозком мутовані гени взаємодіяли з іншими наборами білків — частина з них відповідала за регуляцію генів, а інші — за імунну систему. Це натякає, що схожі зовні труднощі у поведінці можуть виникати через зовсім різні біологічні шляхи.
Що побачили у знімках мозку майже тисячі аутистів
Наступним кроком було з’ясувати, чи відображаються ці два типи зв’язності в мозку людей. Команда проаналізувала фМРТ-дані 940 аутистів і 1036 людей тієї ж вікової групи без діагнозу.
Серед учасників з аутизмом 24 % мали переважно гіпозв’язність, а 17 % — гіперзв’язність. Це узгоджується з даними з мишей і вказує: принаймні два домінантні типи мозкової організації дійсно існують і пов’язані з різними біологічними механізмами.
Водночас 59 % людей з аутизмом не потрапили ні в одну з цих двох категорій. Дослідники підкреслюють, що це не означає, ніби інших підтипів немає. Навпаки, набір генів і підхід до аналізу обмежують те, що можна побачити. На думку авторів, їхня робота показує лише ті варіанти, які зараз вдається надійно «зловити» інструментами.
Чому це змінює наше уявлення про аутизм
Ідея «спектра» аутизму зазвичай малюється як одна тягла лінія: десь тут «легший» аутизм, далі «важчий» тощо. Однак нові результати підтримують інший образ — радше набір різних, хоча й частково перехрещених траєкторій розвитку мозку.
Наталі Зауервальд (Natalie Sauerwald) з Інституту Флатайрона в Нью-Йорку відзначає, що це дослідження допомагає краще пояснити, чому аутизм такий різноманітний. Одні й ті самі поведінкові ознаки — наприклад, труднощі в соціальній взаємодії чи сенсорне перевантаження — можуть виростати з різних комбінацій генів, білків та схем зв’язності в мозку.
Важливо й те, що мишачі моделі не охоплюють всю картину. У людей сотні генів кожен дають невеличкий внесок у ймовірність аутизму. До того ж частина генів, обраних у цій роботі, пов’язана ще й із затримкою розвитку. Тож нинішні експерименти краще описують саме тих аутистів, у кого є й супутні труднощі розвитку, і майже нічого не кажуть про інших.
У довгостроковій перспективі, за словами Зауервальд, виклик полягає в тому, щоб з’єднати три рівні в одну карту: гени → зв’язність мозку → поведінка. Лише так можна по-справжньому описати всю палітру аутизму, а не просто говорити про «спектр» загалом.
FAQ
Це вже доведено, що аутизм має рівно два підтипи?
Ні. Автори прямо зазначають, що їхнє дослідження не стверджує існування лише двох типів. Вони показують два домінантні й біологічно різні варіанти, які змогли виявити, але визнають, що реальна кількість підтипів, ймовірно, більша.
Чи означають ці результати, що діагностику аутизму скоро змінять?
Поки що ні. Це дослідження пояснює, чому в межах одного діагнозу може бути дуже різний мозковий профіль, але ще не пропонує готову клінічну систему підтипів. Потрібні подальші роботи, які поєднають нейровізуалізацію, генетику і спостереження за поведінкою.
Як це може вплинути на підтримку аутистів у майбутньому?
Якщо різні підтипи аутизму пов’язані з відмінними біологічними механізмами, у перспективі це може допомогти підбирати підтримку більш адресно. Наприклад, стратегії, що краще працюють для людей із гіперзв’язністю, можуть відрізнятися від тих, що ефективніші при гіпозв’язності. Але це ще питання майбутніх досліджень.
Чому вчені не побачили цього раніше?
Раніше більшість робіт шукали «усереднену» картину аутизму, аналізуючи всіх учасників разом. У такому підході протилежні патерни — на кшталт гіпер- і гіпозв’язності — можуть просто взаємно «згладжуватися». Нове дослідження спеціально враховувало різні генетичні варіанти й окремо виділяло групи з відмінними схемами зв’язності мозку.
Якщо раніше аутизм частіше уявляли однією лінійкою «спектра», то нині він усе більше схожий на карту з кількома різними маршрутами розвитку мозку — і що краще ми розумітимемо ці маршрути, то точніше зможемо налаштовувати світ під реальні, а не уявні потреби нейрорізноманітних людей.
Вчені виявили два біологічно різні типи аутизму за зв’язками мозку з’явилася спочатку на Цікавості.
