Semnalele cerebrale explică diferențele în comunicarea verbală la copiii autiști
De ce unii copii cu autism comunică mai ușor decât alții, chiar și atunci când aud aceleași cuvinte?
Cercetătorii de la Universitatea din Virginia consideră că răspunsul ar putea fi găsit în activitatea electrică a creierului. Un nou studiu publicat în Scientific Reports a descoperit că modele subtile în activitatea cerebrală, în timp ce copiii ascultau discursuri, erau legate de modul în care tinerii autiști comunică în viața de zi cu zi.
Aceste descoperiri oferă indicii noi despre biologia autismului și ar putea ajuta cercetătorii să măsoare obiectiv provocările de comunicare și să evalueze noi terapii.
Studiul a analizat activitatea cerebrală a peste 300 de copii și adolescenți în timp ce ascultau discursuri. Rezultatele sugerează că diferențele subtile în activitatea electrică a creierului ar putea explica de ce unii tineri autiști au mai multe dificultăți în comunicarea verbală decât alții.
Proiectul a implicat cercetători din cadrul școlilor de Medicină și Științe ale Datelor de la Universitatea din Virginia, alături de colegi de la Institutul de Cercetare pentru Copii din Seattle, Universitatea din Washington, Universitatea Yale, UCLA și alte instituții.
Aceasta reprezintă un pas important în înțelegerea mecanismelor neuronale care stau la baza comunicării în autism. Dacă putem identifica markeri biologici fiabili, aceștia ar putea ajuta cercetătorii să evalueze intervențiile mai obiectiv și să înțeleagă de ce abilitățile de comunicare variază atât de mult în cadrul spectrului autist.
Kevin Pelphrey, coautor al studiului, a declarat: „Cercetătorii au știut de mult timp că mulți indivizi autiști se confruntă cu provocări legate de limbaj și comunicare, dar mecanismele cerebrale subiacente au rămas dificile de măsurat.”
Pentru a investiga aceste mecanisme, echipa de cercetare a înregistrat activitatea cerebrală a 306 participanți cu vârste cuprinse între 7 și 18 ani, inclusiv 162 de tineri cu autism și 144 de colegi tipic dezvoltați. Participanții au purtat căciuli echipate cu electroencefalografie de înaltă densitate, dotate cu 128 de senzori, în timp ce ascultau fluxuri de cuvinte fără sens, menite să măsoare modul în care creierul procesează discursul.
În loc să se concentreze exclusiv pe modelele tradiționale ale undelor cerebrale, cercetătorii au examinat un nou indicator al activității neuronale globale, cunoscut sub numele de semnal „aperiodic” al creierului. Acest semnal reflectă echilibrul între excitație și inhibiție, două procese fundamentale care ajută creierul să distingă informațiile semnificative de activitatea de fundal.
Studiul a arătat că participanții autiști prezentau modele modificate în aceste semnale, consistente cu un „zgomot” neuronal crescut, sugerând că creierul ar putea procesa discursul mai puțin eficient.
Mai important, tinerii ale căror activități cerebrale păreau mai zgomotoase aveau, de asemenea, tendința de a obține scoruri mai mici la măsurile de comunicare verbală din viața de zi cu zi. Aceste semnale cerebrale nu au fost asociate cu abilitățile tradiționale de limbaj, cum ar fi vocabularul sau gramatica.
Cercetătorii atrag atenția că aceste descoperiri nu reprezintă un test de diagnostic pentru autism. În schimb, ele indică un marker biologic promițător care ar putea ajuta cercetătorii să monitorizeze schimbările în abilitățile de comunicare de-a lungul timpului sau să măsoare dacă terapiile au un impact asupra funcției cerebrale subiacente.
Lucrările subliniază, de asemenea, rolul tot mai important al tehnicilor avansate de știință a datelor în neuroștiință, permițând cercetătorilor să descopere modele subtile în datele complexe ale creierului, care au fost anterior dificile de detectat.
„Creierul uman generează o cantitate incredibilă de date în fiecare secundă”, a declarat Jack Van Horn, coautor și profesor la Școala de Științe ale Datelor de la UVA. „Provocarea nu mai este colectarea acestora; ci înțelegerea lor. Progresele în analiza computațională ne permit să separăm semnalele semnificative de activitatea de fundal într-un mod care nu era posibil acum câțiva ani.”
Deși studiul a inclus unul dintre cele mai mari seturi de date EEG de acest tip, cercetătorii afirmă că este nevoie de lucrări suplimentare înainte ca aceste descoperiri să poată influența îngrijirea clinică. Cei mai mulți participanți aveau abilități verbale medii sau peste medie, iar studiile viitoare vor trebui să determine dacă rezultatele se extind la persoanele cu autism cu abilități verbale minime.
Autorii menționează, de asemenea, că EEG oferă o măsură indirectă a activității cerebrale și ar trebui, în cele din urmă, combinată cu alte tehnici de imagistică pentru a înțelege mai bine biologia subiacente.
Cu toate acestea, descoperirile apropie oamenii de știință de un obiectiv de lungă durată în cercetarea autismului: dezvoltarea măsurilor biologice obiective care să completeze evaluările comportamentale.
