Замечательное, многообещающее исследование подоспело к началу учебного года.
10-НЕДЕЛЬНЫЙ ИНТЕНСИВНЫЙ КУРС УЛУЧШИЛ НАВЫК ЧТЕНИЯ И УСИЛИЛ МОЗГОВУЮ АКТИВНОСТЬ У ДЕТЕЙ С АУТИЗМОМ
Изменение функциональных нейронных связей у экспериментальной группы пациентов с РАС стало результатом курса чтения. После вмешательства зарегистрированы статистически важные изменения функциональных связей центра Брока с остальными участками мозга и изменения связей в состоянии покоя в левом полушарии.
Исследователи Университета Алабамы в Бирмингеме выяснили, что за десять недель интенсивного курса чтения у детей с РАС усилилась активность слабо связанных участков мозга, совместная работа которых позволяет понимать прочитанное. В то же время понимание прочитанного также улучшилось у 13 детей в среднем 10,9 лет.
«Впервые исследовано воздействие чтения на детей с аутизмом с использованием методов визуализации головного мозга», — говорит Раджеш Кана (Rajesh Kana), Ph.D., профессор психологии в Университете Алабамы в Бирмингеме и главный автор исследования. «Некоторые родители думают, что если ребенок был диагностирован лишь в 8-10 лет, то игра проиграна. Я не устаю говорить о важности вмешательства и его волшебном воздействии на мозг в целом и на связи внутри мозга в частности».
«Принявшие участие в эксперименте семьи бесплатно прошли интенсивный курс терапии — четыре часа в день, пять дней в неделю — в целом 200 часов индивидуального обучения», — рассказывает Кана.
Известно, что у детей с РАС по сравнению с типично развивающимися сверстниками слабые связи между определенными участками мозга, ответственными за способность к чтению. У детей с аутизмом, которые прошли 10-недельный курс по чтению в исследовании Каны, улучшилось понимание прочитанного благодаря изменению работы мозга. В левом полушарии мозга, ответственном за речь, повысилась активность участков мозга, вовлеченных в обработку речи, визуальной и пространственной информации. Также наблюдалось компенсаторное привлечение к работе зон в правом полушарии и в подкорковом слое.
Кроме того, у группы испытуемых детей с РАС степень повышения мозговой активности и функциональных связей между двумя основными речевыми центрами – средней височной извилиной левого полушария и нижней лобной извилиной левого полушария (где расположен центр Брока, ответственный за речь) – коррелировала с размером улучшений в понимании письменной речи.
«Обработка информации мозгом ребенка с РАС через визуальное, семантическое и моторное кодирование после вмешательства выглядит значительно богаче, что отражается в повышенной визуальной активности и вовлеченности двигательных зон», — говорит Кана.
В общем, данные результаты говорят в пользу специализированного вмешательства для детей с РАС с целью повышения учебных навыков высшего порядка, а также подтверждают все более укрепляющуюся теорию пластичности мозга (его способности функционально меняться) у детей с РАС. Использование трансляционного метода нейровизуализации в данном исследовании позволяет нам улучшить понимание устоявшихся нейронных сетей у детей с РАС, и эти знания помогут в разработке поведенческих программ направленного вмешательства.
Контрольные группы нейротипичных сверстников и детей с РАС, не проходившие интенсивной терапии в период исследования, в течение этих 10 недель не показали существенных изменений во взаимосвязях мозга и понимании прочитанного.
Интенсивный курс чтения (Lindamood-Bell reading intervention), применявшийся в исследовании, учит ребенка формировать образы идей, когда ребенок читает или слышит речь. Подобный невербальный сенсорный вклад помогает созданию образно-речевых связей в мозге, улучшает восприятие устной и письменной речи, создает словарный запас и разрабатывает навыки мышления высшего порядка. Вмешательство, получившее название «Визуализация и вербализация для понимания речи и мышления» (Visualizing and Verbalizing for Language Comprehension and Thinking), проводилось в одном из 61 учебных центров Lindamood-Bell, ближайшем к месту проживания ребенка с РАС. В ходе 10-недельного курса вмешательства дети с РАС обучались один на один с педагогом, без отвлекающих стимулов, в специально созданных для этого спокойных условиях, четыре часа в день, пять дней в неделю.
«Люди с аутизмом сравнительно лучше обрабатывают визуальную и пространственную информацию», — говорит Кана. «Подобное вмешательство использует данное преимущество, чтобы улучшить понимание речи».
Данные о связях в мозге собирались с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии. Томограф выявлял активные участки мозга благодаря усиливающемуся в них кровотоку, в то время как ребенок выполнял задание на понимание речи — отвечал, правдиво или ложно высказывание. Поскольку вмешательство было сосредоточено на применении образов, в исследовании использовались как высокообразные высказывания (например, «Если поставить букву H на другую букву H, а потом еще на одну букву H, то получится лестница»), так и низкообразные (например, «Сложение, вычитание и умножение – математические навыки». В ответ на оба указанных типа заданий различные зоны мозга у детей в экспериментальной группе проявляли усиленную активность или демонстрировали лучшую связь с другими участками мозга.
По последним научным данным, отдельные участки мозга несут различные специализированные функции – если сравнивать работу мозга с работой компьютера, можно сказать, что мозг занимается распределенной обработкой данных. Две наиболее известные зоны – центр Брока в левой лобной доле и область Вернике, расположенная в месте сочленения височной, теменной и затылочной долей в левом полушарии. Люди с поврежденным центром Брока понимают речь, но не могут говорить. Люди с повреждением в области Вернике могут говорить, но не понимают речь.
В дополнение к выполнению детьми заданий в сопровождении функциональной МРТ, исследователи использовали иной подход в той же группе детей – функциональная МРТ в состоянии покоя. Данный протокол рассматривает определенные зоны мозга — проявляют ли они активность в короткие промежутки времени, когда ребенок просто спокойно лежит в томографе. Корреляция по времени – является показателем взаимосвязанности участком мозга. У 16 детей с РАС, которые прошли 10-недельный курс чтения, МРТ в состоянии покоя выявила более сильные функциональные связи между центром Брока и областью Вернике, чем до вмешательства. Также у них усилились связи центра Брока либо области Вернике с остальными частями мозга, используемыми для компенсации нарушенных при РАС связей. Кроме того, у детей, прошедших курс интенсивного вмешательства, сила данных связей коррелировала со степенью улучшения понимания письменной речи.
«Рассматривая отвечающие за чтение участки мозга в состоянии покоя или при выполнении задания, мы можем наблюдать одну и ту же нейронную сеть при различных уровнях когнитивных/лингвистических требований», — говорит Кана. «Это демонстрирует не только базовые спонтанные флуктуации сети, обеспечивающей восприятие письменной речи, но и то, как сеть ведет себя в различных условиях».
Все дети в исследовании проходили тестирование по чтению, тесты на вербальный интеллект и функциональную МРТ — перед началом исследования и на 10-й неделе. Между этими исследованиями дети с РАС из экспериментальной группы проходили курс интенсивного вмешательства. 13 детей с РАС в контрольной группе прошли бесплатный курс вмешательства после окончания всех тестов и нейровизуализации через 10 недель.
Для исследования привлекались семьи из штата Алабама через группы поддержки и клиники, а также из других частей США через учебные центры Lindamood-Bell. Для проведения тестов и визуализаций семьи из других штатов приехали в Бирмингем из Филадельфии, Хьюстона, Чикаго и Бостона, а также из других городов штатов Джорджия, Миннесота, Калифорния, Гавайи, Нью-Джерси и Флорида. Все семьи оставались там два дня до и два дня после исследования.
В исследовании принимали участие высокофункционирующие дети с РАС, которые умели читать, но плохо понимали прочитанное. Чтобы дети лучше переносили процедуру нейровизуализации, им заранее демонстрировали томограф, давали полежать в нем и показывали, какие звуки он может производить. В день проведения процедуры томограф был украшен яркими наклейками, так что походил на игрушку, а ребенка внутри укутывали одеялом с изображением Мики Мауса.