В открытии, которое может предложить ценные новые идеи для понимания, диагностики и даже лечения аутизма, ученые Гарварда впервые связали определенный нейромедиатор в мозгу с аутичным поведением.
Используя визуальный тест, который, как известно, вызывает разные реакции в аутичном и нормальном мозге, исследовательская группа под руководством Кэролайн Робертсон, младшего научного сотрудника Гарвардского общества стипендиатов, смогла показать, что эти различия были связаны с нарушением передачи сигналов. путь, используемый ГАМК, одним из главных тормозных нейромедиаторов мозга. Исследование описано в статье от 17 декабря в Current Biology.
"Впервые у людей нейротрансмиттер в мозгу был связан с аутичным поведением – точка," Робертсон сказал. "Эта теория о том, что сигнальный путь ГАМК играет роль в аутизме, была продемонстрирована на животных моделях, но до сих пор у нас не было доказательств того, что он действительно вызывает аутистические различия у людей."
Хотя это может и не привести напрямую к лечению аутизма, Робертсон сказал, что открытие действительно дает неоценимую информацию о расстройстве и о роли нейротрансмиттеров, таких как ГАМК, в нем. Это также предполагает, что аналогичные визуальные тесты могут использоваться для скрининга детей младшего возраста на аутизм, что позволит родителям и клиницистам раньше начать усилия по раннему вмешательству.
Хотя долгое время считалось, что ГАМК играет роль в развитии аутизма – ГАМК широко изучалась на животных моделях, – доказательства, подтверждающие роль ГАМК в расстройстве у людей, были неуловимы.
"Аутизм часто описывают как расстройство, при котором все сенсорные данные поступают сразу, поэтому идея о важности тормозящего нейромедиатора соответствовала клиническим наблюдениям," Робертсон сказал. "Кроме того, у людей с аутизмом часто бывают припадки – сопутствующие заболевания между аутизмом и эпилепсией составляют от 20 до 25 процентов – и мы думаем, что припадки – это неконтролируемое возбуждение в головном мозге."
Чтобы найти это доказательство, Робертсон и его коллеги занялись поиском легко воспроизводимого теста, который давал неизменно разные результаты у людей с аутизмом и без него, и нашли его в том, что визуальные нейробиологи называют бинокулярным соперничеством.
Обычно, по ее словам, мозг представляет два немного разных изображения – по одному от каждого глаза, – которые он усредняет для создания единого изображения, которое мы видим каждый день. Однако бинокулярный тест на соперничество заставляет каждый глаз получать совершенно разные изображения с удивительными результатами.
"Конечным результатом является то, что одно изображение просто полностью скрывается от визуального восприятия на короткий период," Робертсон сказал. "Итак, если я покажу вам изображение лошади и яблока, лошадь полностью уйдет, и вы просто увидите яблоко. В конце концов, однако, нейроны, которые вызывают этот тормозной сигнал, устают, и он будет переключаться, пока вы не увидите только лошадь. По мере того, как этот процесс повторяется, два изображения будут качаться взад и вперед."
В более ранних исследованиях Робертсон и его коллеги показали, что, хотя тот же процесс действительно происходит в мозгу аутиста, процесс колебания между изображениями может занять значительно больше времени.
"В то время как средний человек может раскачиваться между двумя изображениями каждые три секунды, аутичный человек может занимать в два раза больше времени," она сказала. "Они проводят такое же количество времени в устойчивом состоянии – где они видят только одно изображение – как и средний человек, им просто требуется больше времени, чтобы переключаться между ними, а второе изображение не так сильно подавляется."
Используя магнитно-резонансную спектроскопию, метод визуализации мозга, который может измерять уровни определенных нейротрансмиттеров в мозге, исследователи обнаружили, что, хотя у людей с аутизмом действительно наблюдались нормальные уровни возбуждающих нейротрансмиттеров, ГАМК была намного ниже, чем ожидалось.
"То, что мы думаем, является свидетельством дефицита ГАМК-ергического сигнального пути," Робертсон сказал. "Дело не в том, что в мозгу нет ГАМК…Дело в том, что на этом пути есть какой-то шаг, который сломан."
Однако исправить этот путь легче сказать, чем сделать.
"Это очень разнообразно," Робертсон сказал. "Существует две формы рецепторов ГАМК, А и В, и рецептор ГАМК может принимать несколько форм. Возможно, мы сможем использовать этот тест, чтобы посмотреть на эффективность лекарств, чтобы лучше понять, какой из этих рецепторов не работает должным образом, но это очень сложно.
"Если эти результаты верны как у детей, так и у взрослых…прямо сейчас мы не можем диагностировать аутизм у детей, которые не могут говорить, но именно тогда раннее вмешательство будет наиболее эффективным," она продолжила. "Но прежде чем дети научатся говорить, они смогут видеть, поэтому мы можем использовать этот тип визуальной задачи, чтобы проверить детей и увидеть, есть ли что-то несбалансированное в их мозгу."
Однако Робертсон предупредил, что понимание сигнального пути ГАМК не будет панацеей от аутизма.
"Я взволнован этим исследованием, но в мозгу есть много других молекул, и многие из них могут быть в той или иной форме связаны с аутизмом," она сказала. "Мы изучали историю с ГАМК, но мы еще не закончили скрининг аутичного мозга на предмет других возможных путей, которые могут сыграть роль. Но это один, и нам это нравится."