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:
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.
Ученые ВШЭ показали, как с помощью МЭГ точнее картировать речь в мозге
Ученые из Центра языка и мозга ВШЭ показали, как точнее определять границы речевых зон в мозге. Для этого они использовали магнитоэнцефалографию (МЭГ) вместе с заданием на завершение предложений, которое активирует речевые области и показывает их работу в реальном времени. Такой подход поможет врачам лучше планировать операции и повысит точность диагностики в тех случаях, когда фМРТ не является оптимальным методом. Исследование опубликовано в журнале European Journal of Neuroscience.
Когда вирус наступает на мину: найден древний механизм самоуничтожения зараженных клеток
Когда вирус попадает в клетку, он вмешивается в ее работу. Ранее считалось, что защитная реакция клетки на вирус запускает процесс ее самоуничтожения. Но исследование с участием биоинформатиков НИУ ВШЭ показало, что причина другая: клетка реагирует не на вирус, а на собственные транскрипты, которые становятся аномально длинными. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Ошибки, которые всё объясняют: ученые обсудили будущее психолингвистики
Мировая лингвистика сегодня переживает «многоязычную революцию»: эпоха англоязычного доминирования в когнитивных науках подходит к концу, все чаще исследователи изучают многообразие языков мира. Более того, мультилингвизм из экзотики становится нормой, что кардинально меняет представления о когнитивных возможностях человека. В Вышке обсудили будущее развитие экспериментальной лингвистики.
«Наша задача — распространять и популяризировать родные языки»
Действующий в Дагестанском государственном университете (ДГУ) Центр изучения родных языков активно продвигает исследование многочисленных языков народов Дагестана. В республике 14 государственных языков, у многих из них есть диалекты и разновидности. Дагестанские ученые намерены использовать корпусные методы исследования языков, применяемые в Вышке, и планируют сотрудничать с Международной лабораторией языковой конвергенции НИУ ВШЭ. О работе центра «Вышка.Главное» побеседовала с его директором, профессором Мариной Гасановой, которая находится в НИУ ВШЭ на стажировке.
Персонализированная терапия поможет более эффективному лечению раковых заболеваний
Исследователи Международной лаборатории микрофизиологических систем факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ занимаются разработкой методов, снижающих сопротивляемость опухолевых клеток к воздействию лекарств, созданием более эффективных методов лечения рака с учетом индивидуальных особенностей пациентов. О работе лаборатории «Вышке.Главное» рассказала ее руководитель Диана Мальцева.
Как продлить человеческую жизнь и активное долголетие
Исследования молекулярных механизмов долголетия дают возможность изучить вероятность существенного увеличения продолжительности жизни, в том числе активного долголетия, когда пожилые люди сохраняют трудоспособность и социальные связи. О деятельности Лаборатории исследований молекулярных механизмов долголетия «Вышка.Главное» побеседовала с ее руководителем Максимом Шкурниковым.
Пространство экономических экспериментов: как прошел воркшоп для молодых исследователей
В начале сентября обновленная Лаборатория поведенческой экономики и финансов (ЛПЭФ) провела первый воркшоп для молодых исследователей. Главной особенностью стала опора каждого доклада на результаты лабораторных экономических экспериментов. В частности, ученые рассказали о том, что люди считают справедливой сделкой, как лучше мотивировать сотрудников и как гены влияют на желание сотрудничать и помогать другим. Все заинтересованные студенты и аспиранты были приглашены к сотрудничеству с лабораторией.