Исследование предполагает, что аутичные мужчины, но не женщины, обладают повышенной нервной возбудимостью в определенных областях мозга, которые важны для социального познания и саморефлексии, и это может по-разному влиять на их способность ориентироваться в социальных ситуациях.
Эти результаты подтверждают идею о том, что дисбаланс между возбуждением и торможением в мозге влияет на одних людей с аутизмом больше, чем на других.
Они также открывают путь для дальнейших исследований по измерению дисбаланса возбуждения и торможения с помощью неинвазивных методов нейровизуализации. Это может помочь ученым оценить, как различные методы лечения могут повлиять на этот аспект биологии мозга.
Мозг обладает собственным естественным балансом между возбуждением и торможением, но этот баланс различается у разных людей. Более высокий уровень возбуждения связан с функцией некоторых связанных с аутизмом генов, обнаруженных в половых хромосомах, а также может зависеть от гормонов, вырабатываемых в больших количествах у мужчин, таких как тестостерон.
Различия в этих механизмах, связанных с полом, важны, поскольку аутизм поражает мужчин больше, чем женщин.
«С помощью этого исследования мы хотели лучше понять, как дисбаланс возбуждения и торможения может по-разному влиять на аутичных мужчин и женщин», – говорит один из ведущих авторов исследования Ставрос Тракошис, аспирант Лаборатории аутизма и расстройств нервного развития в Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) в Роверето, Италия, а также на базе Университета Кипра.
Для этого Тракошис и его коллеги начали с использования компьютерной модели, которая имитирует возбуждающие и тормозящие нейроны, когда они взаимодействуют и влияют друг на друга в мозге. Модель позволяла им контролировать соотношение смеси возбуждения и торможения, моделировала эти взаимодействия, а затем сообщала о реакции популяции нейронов с течением времени. Результаты аналогичны данным, обычно измеряемым с помощью методов нейровизуализации, таких как электроэнцефалография (ЭЭГ) и функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ).
Тракошис и его команда заметили, что конкретные статистические атрибуты смоделированных данных систематически менялись с изменениями лежащих в основе соотношений возбуждения и ингибирования.
Эти статистические изменения также были подтверждены с использованием данных фМРТ-сканирований головного мозга живых мышей, которым давали лекарства, вызывающие повышенное возбуждение.
После проверки того, что неинвазивная фМРТ может выявить изменения в базовом соотношении возбуждения и ингибирования клеток, команда затем применила свою технику к данным фМРТ взрослых мужчин и женщин с аутизмом. Это показало, что аутичные мужчины, но не женщины, имеют атипично повышенное возбуждение в области мозга, называемой медиальной префронтальной корой. Функция этой области мозга обычно связана с социальным познанием и саморефлексией.
Анализ также показал, что у женщин с аутизмом более интактная медиальная реакция префронтальной коры (например, с меньшим усилением возбуждения) была связана с лучшей маскировкой социальных трудностей в реальных социальных ситуациях.
«Наша работа предполагает, что связанные с полом биологические механизмы могут быть неотъемлемой частью того, как баланс возбуждения и торможения развивается у аутичных мужчин по сравнению с женщинами», – говорит старший автор Майкл Ломбардо, директор лаборатории аутизма и расстройств нервного развития в IIT. "Это может помочь объяснить, почему мы видим, что такие явления, как маскировка, по-разному проявляются у аутичных мужчин и женщин."
«Наш подход также может быть полезен для понимания других состояний нервного развития, которые влияют на мужчин больше, чем на женщин, таких как синдром дефицита внимания с гиперактивностью», – заключает Ломбардо.