Согласно новому исследованию Медицинской школы Стэнфордского университета, организация мозга у мальчиков и девочек с аутизмом различается. Исследование было опубликовано 15 февраля 2022 года в «The British Journal of Psychiatry«.
Различия, которые были выявлены методом пространственно-временной глубокой нейронной сетью (stDNN), путем анализа 773 сканирований мозга (фМРТ), были уникальными для аутизма и не обнаруживались у типично развивающихся мальчиков и девочек. По словам ученых, исследование помогает объяснить, почему симптомы аутизма различаются между полами, и может проложить путь к лучшей диагностике для девочек с РАС.
«Мы знаем, что маскировка симптомов является серьезной проблемой при диагностике аутизма у девочек, что приводит к задержкам в диагностике и лечению. Мы обнаружили существенные различия между мозгом мальчиков и девочек с аутизмом и получили индивидуальные прогнозы клинических симптомов у девочек», — сказал старший автор исследования Винод Менон.
Используя 678 сканирований мозга детей с аутизмом, исследователи разработали алгоритм, который может различать мальчиков и девочек с точностью 86%. Когда они проверили алгоритм на оставшихся 95 сканах мозга детей с аутизмом, он сохранил ту же точность при различении мальчиков и девочек.
Ученые также проверили алгоритм на 976 сканированиях мозга типично развивающихся мальчиков и девочек. Алгоритм не смог различить их, подтвердив, что половые различия, обнаруженные учеными, уникальны при аутизме.
У девочек с аутизмом были иные паттерны связи, чем у мальчиков, в нескольких центрах мозга, включая моторную, речевую и зрительно-пространственную системы внимания.
Различия в группе моторных областей, включая первичную моторную кору, дополнительную моторную область, теменную и латеральную затылочную кору, а также среднюю и верхнюю височные извилины, были наибольшими между полами.
Кроме того, особенности мозга, связанные с первичной моторной корой, стали надежным предиктором тяжести повторяющегося/стереотипного поведение у девочек с РАС, но не у мальчиков.
Первичная моторная кора была единственной областью мозга, характеристики которой предсказывали баллы стереотипного и повторяющегося поведения теста ADI-R у женщин с РАС.
Такой взаимосвязи не наблюдалось у мужчин с РАС или для социальных и коммуникативных сфер ни у женщин, ни у мужчин с РАС, что демонстрирует специфичность результатов, связанных с фенотипическими особенностями повторяющегося/стереотипного поведения у женщин с РАС.
Девочки, чей мозговой паттерн был наиболее похож на мальчика с аутизмом, как правило, имели наиболее выраженные двигательные симптомы.
Наиболее сильными различиями между областями мозга девочек и мальчиков с РАС были в первичной моторной коре и дополнительной моторной области.
Анализ также выявил двусторонние средние и верхние височные извилины, как области мозга, которые четко различались между девочками и мальчиками с РАС. Нарушения в височных областях коры, связанные с обработкой речи, являются характерной чертой РАС. Речевые системы, закрепленные в средней и верхней височных извилинах, облегчают обработку речи и семантическое понимание — процессы, которые нарушаются при РАС.
Удивительно, но анализ также идентифицировал дорсальную теменную кору как область мозга, особенности которой отличали девочек с РАС от мальчиков с РАС. Специфические локусы включали верхнюю теменную дольку и примыкающее к ней заднее подразделение интратеменной борозды 3 интратеменной области человека (hIP3), которые играют решающую роль в зрительно-пространственном внимании.
Более того, эти теменные области, охватывающие дорсальный путь зрительного потока, имеют прочные связи с латеральной затылочной извилиной, которая также отличалась у девочек и мальчиков с РАС. Вместе эти области составляют ключевые элементы дорсальных и вентральных зрительных путей, связанных с вниманием к расположению объектов в пространстве.
Эти наблюдения параллельны результатам нейроанатомических исследований, которые предполагают, что общая нейроанатомия РАС у женщин и мужчин не просто различается количественно в одних и тех же областях/схемах мозга, но также различается качественно.
«Взятые вместе, результаты обеспечивают новое и надежное понимание нейробиологии гендерных различий при РАС и их связи с основными клиническими симптомами расстройства и должны быть использованы в будущих усилиях по улучшению диагностики и лечения девочек. Наше исследование продвигает использование методов искусственного интеллекта для точной психиатрии при аутизме», — сказал Менон. Таким образом вмешательства для девочек могут быть начаты раньше.
Вывод
Наши результаты показывают, что мозг женщин и мужчин с РАС функционально организован по-разному, что по-разному влияет на их клинические симптомы.
Наше открытие устойчивых нейробиологических гендерных различий в психопатологии РАС может изменить понимание различных этиологий расстройства, а также дать информацию для разработки гендерно-специфических стратегий диагностики и лечения.
Наш подход, в целом, предоставляет новые инструменты для исследования надежных нейробиологических основ психических расстройств и сопутствующих клинических симптомов с потенциалом для точной психиатрии.
Kaustubh Supekar et al, Deep learning identifies robust gender differences in functional brain organization and their dissociable links to clinical symptoms in autism, The British Journal of Psychiatry (2022). DOI: 10.1192/bjp.2022.13
