Исследование показало биологические основы сенсорных нарушений у детей

В новом исследовании Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) медики установили, что дети с СН имеют количественные различия в структуре мозга, в первый раз продемонстрировав биологическую основу болезни, которая делает её отличной от других нарушений развития нервной системы.

Одна из причин, по которой СН не уделялось достаточно внимания: они часто встречаются у детей с СДВГ или аутизмом, и не входят в состав диагностического и статистического руководства, используемого психиатрами и психологами.

«До сих пор нам не были известны биологические основы СН», говорит старший автор Пратик Мукерджи (Pratik Mukherjee), доктор медицины, кандидат наук, профессор радиологии и биомедицинской визуализации и биоинженерии в UCSF. «Наши результаты указывают путь к обнаружению биологической основы заболеваний, которые могут быть измерены и использованы в качестве инструмента диагностики». Работа опубликована в открытом доступе в интернет-журнал NeuroImage: Clinical.

Сенсорные нарушения встречаются у 5-16% детей школьного возраста. Они испытывают затруднения с обработкой данных, поступающих от сенсоров организма, которые могут проявляться в широком спектре симптомов, включая гиперчувствительность слуха, зрения и осязания, плохую моторику и лёгкую отвлекаемость. Некоторые дети не переносят звук пылесоса, в то время как другие не способны держать карандаш или справляться с социальными взаимодействиями. Кроме того, звук, который в один день является раздражителем, на следующий день может оказаться безвредным. Болезнь может быть нераспознанной родителями и является источником противоречий среди врачей. 

«Большинство людей не знают, как поддержать таких детей, поскольку они не попадают в традиционные клинические группы», говорит Элиза Марко (Elysa Marco), доктор медицины, проводившая исследования совместно с кандидатом наук Джулией Оуэн (Julia Owen). Марко является детским неврологом детской больницы UCSF Benioff, входящей в число лучших в США и Калифорнии.

«Иногда их называют детьми, выбившимися из синхронизации. Они умеют хорошо говорить, но едва ли ни со всем остальным у них проблемы, особенно с эмоциональной регуляцией и отвлечённостью. В реальном мире они менее способны к эффективной обработке информации, поэтому зачастую они остаются в стороне и запутываются», рассказывает Марко, который занимается лечением детей в своей клинике когнитивной и поведенческой неврологии. 

«Если бы мы могли лучше понимать этих детей, мы не только помогли бы многим семьям, но и разобрались бы с сенсорными нарушениями и сенсорной обработкой в целом. Наша работа закладывает основы для расширения исследований и клинической оценки детей с широким спектром нервных проблем, выходящих за рамки только аутизма и СДВГ».

В исследовании ученые использовали передовую форму магнитно-резонансной томографии (МРТ), называемую диффузионная тензорная визуализация (ДТВ), которая измеряет микроскопические движения молекул воды в мозге для того, чтобы дать информацию о трактах белого вещества мозга. ДТВ показывает направление волокон белого вещества и его целостность. Оно имеет важное значение для процессов восприятия, мышления и обучения.

В исследовании рассматриваются 16 мальчиков в возрасте от 8 до 11 лет с СН, но без диагноза аутизма или преждевременных родов. Их результаты сравнили с показателями 24 мальчиков с нормальным развитием, которые соответствовали по возрасту, полу, праворукости и леворукости и IQ. Поведение пациентов и объектов, с которыми они взаимодействовали, впервые были описаны с использованием родительского отчета под названием сенсорный профиль.

Исследование обнаружило ненормальные тракты белого вещества у пациентов с СН, в основном в областях задней части мозга, которые служат в качестве соединений для слуховых, зрительных и соматосенсорных (тактильная) систем, участвующих в сенсорной обработки, включая их соединения между левой и правой половинами мозга.

«Это участки, которые характеризуют людей с проблемами сенсорной обработки», говорит Мукерджи. «Большее количество белого вещества в передней лобной доле мозга, как правило, наблюдается у детей с СДВГ или расстройствами аутистического спектра. Аномалии, которые мы обнаружили, сосредоточены в другой области мозга, что указывает на то, что СН могут быть нейроанатомически различны».

Исследователи обнаружили сильную корреляцию между микроструктурными нарушениями в белом веществе задних мозговых путей, занимающихся обработкой сенсорной и слуховой информации, и баллами за невнимание, проставленными родителями в сенсорных профилях. Самые сильные зависимости были для слуховой обработки, с другими зафиксированными связями мультисенсорной интеграции, зрения, тактильных ощущений и невнимательности. 

Аномальные микроструктуры сенсорных трактов белого вещества, найденные у детей с СН при помощи ДТВ, скорее всего, изменяют время передачи сенсорных сигналов таким образом, что обработка сенсорных данных и общей информации от разных органов чувств становится затруднительной или невозможной.

«Мы сейчас только в начале пути, потому что ранее эти нарушения вообще игнорировались», говорит Марко. «Это первое структурное сравнение картины мозга у детей с сенсорными нарушениями. Оно показывает, что нарушения связаны с функционированием мозга и даёт возможность для будущих клинических испытаний». Требуются новые исследования детей с сенсорными расстройствами и известными генетическими нарушениями, или травмами мозга, связанными с недоношенностью.