Аутистам комфортнее с роботом, чем с людьми

Люди с расстройствами аутистического спектра испытывают трудности при общении с людьми и часто избегают его. Социальные взаимодействия даются им сложно в основном по причине того, что им плохо удается различать невербальные сигналы в виде мимики, жестов и позы. В причинно-следственной связи разобраться далеко не просто, но компания LuxAI (детище Люксембургского университета) очень постаралась: они создали робота QTrobot еще в 2016 году, и теперь готовы похвастаться результатами настоящих испытаний.

Credit: LuxAI


Это робот берет на себя роль помощника терапевта, который учит ребенка адаптироваться к социуму. Но если ребенок испытывает трудности даже при общении с врачом? На своем «лице» робот имитирует базовые человеческие эмоции, попутно разговаривая с ребенком, обеспечивая обратную связь. Что удивительно, с ним общаться детям оказалось легче, чем с медиками. А после контакта с роботом (и даже в ходе него) они сами по себе становились более открытыми и спокойными.

Так  показало испытание устройства-помощника на 15 мальчиках от 4 до 14 лет, разделенных на две группы. Одна контактировала с QTrobot, а другая – с человеком. В среднем ребята направляли взгляд на «табло» вдвое чаще, чем на лицо врача. Помимо этого, с ним дети втрое реже прибегали к стереотипным движениям (похлопывание ладонью по столу, раскачивание) – всему, что характеризует беспокойство.

Как бы это не было странно, видимо, детям проще контактировать с неживым объектом. Попутно он помогает им получить обратную связь от эмоционального контакта, что лежит в основе развития социального интеллекта.

Может быть, именно это станет ответом на вопрос о курице и яйце. Но что известно точно, так это планы ученых на вывод устройства в широкое пользование. Они хотят его немного доработать – сделать портативным, более мобильным и легко эксплуатируемым. Например, без подзарядки он в будущем сможет работать до трех часов, приобретет 3D-камеру и не будет нуждаться в подключении к дополнительным устройствам вроде компьютера.

 


Текст: Дарья Тюльганова

Источник: http://luxai.com/

 

Новый фактор риска аутизма: тестостерон

Согласно результатам исследования, которые представила группа ученых из Кембриджского Центра по изучению аутизма, у женщин с синдромом поликистозных яичников (СПКЯ) риск родить аутиста выше по сравнению со здоровыми женщинами. Статья опубликована в журнале Translational Psychiatry.

Credit: Neurosciencenews.com


Основной причиной развития СПКЯ служит повышенный уровень тестостерона у женщин (примерно у каждой десятой). Более ранние работы той же исследовательской группы показали, что аутизм может быть связан с высоким уровнем тестостерона плода. Но почему он может увеличиться уже внутриутробно? Для ответа на этот вопрос специалисты провели статистический анализ.

Они использовали анонимные сведения из базы данных медицинских записей терапевтов. В анализ были включены дети 8 588 женщин с СПКЯ и 41 127 женщин без заболевания. Оказалось, что у женщин с кистами вероятность рождения ребенка с аутизмом составила 2,3% по сравнению с 1,7%  для здоровых.

Молекула тестостерона


Объяснение всем этим наблюдениям одно: стероидные гормоны, проникая через плацентарный барьер, «маскулинизируют» мозг плода и оказывают комплексное действие на его развитие.

Пока не совсем ясно, как это происходит, но такую точку зрения подтверждают и другие феномены – например тот, что аутизм чаще диагностируется у мальчиков. Или то, что женщины с расстройством аутистического спектра чаще имеют СПКЯ. Все это влечёт за собой новые вопросы о роли стероидных гормонов в развитии плода, и в особенности, его мозга.


Текст: Дарья Тюльганова

Polycystic ovary syndrome and autism: A test of the prenatal sex steroid theory

Adriana Cherskov, Alexa Pohl, Carrie Allison, Heping Zhang, Rupert A. Payne & Simon Baron-Cohen

Translational Psychiatry volume 8, Article number: 136 (2018)

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

 

Машинное обучение находит гены аутизма

Учёные из Принстонского университета разработали новый подход на основе машинного обучения с использованием функциональной карты мозга для анализа полного генома человека и предсказания генов, которые могут быть связаны с аутистическими расстройствами. По результатам такого анализа число генов, связанных с этим расстройством увеличилось с 65 до 2500 геновРезультатыопубликованы в журнале Nature Neuroscience.

Credit: Wikimedia Commons


Новый подход был валидирован в независимом исследовании «случай-контроль». Исследователи также создали удобный и интерактивный веб-портал, где любой биомедицинский исследователь, биоинформатик или клиницист может получить доступ к данным и изучить результаты исследования.

«Наша работа имеет большое значение для генетиков, которые могут использовать наши данные для будущих исследований секвенирования, что позволяет намного быстрее и дешевле выявить гены  аутизма », — говорит ведущий автор исследования Арджун Кришнан (Arjun Krishna), научный сотрудник Принстонского университета.

Как полагают авторы, учёные могут использовать их модели прогнозирования для определения и интерпретации результатов полногеномного секвенирования (GWAS). Биомедицинские исследователи могут использовать эти предсказания и данные анализа, чтобы представить любой ген в  аутизм-ассоциированных  функциональных и анатомических контекстах.

Старший автор исследования Ольга Троянская, профессор информатики и геномики в Принстоне, добавляет: «В работе мы впервые сделали предсказание генов, связанных с расстройством аутистического спектра по всему геному человека. Метод, который мы разработали поможет выявить гены, ассоциированные с  аутизмом , даже если ранее они не были связаны с ним. Мы добиваемся этого используя функциональную карту мозга (мозг-специфические генные сети), генерируемую за счет интеграции тысячи геномных наборов данных».


Текст: Алексей Паевский 

Genome-wide prediction and functional characterization of the genetic basis of autism spectrum disorder

Arjun Krishnan, Ran Zhang, Victoria Yao, Chandra L Theesfeld, Aaron K Wong, Alicja Tadych, Natalia Volfovsky, Alan Packer, Alex Lash & Olga G Troyanskaya

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

 

Учёные «заразили» нейроны мышей аутизмом

Группа учёных под руководством доктора Карла Эрнста из Исследовательского центра при больнице Дугласа обнаружила молекулярный механизм, который может играть роль в развитии аутизма. Исследование было опубликовано в Stem Cell Reports.


Доктор Эрнст и его аспиранты из Монреальского института неврологии — Эдвард А. Фон и Томас М. Дуркан с помощью генной инженерии преобразовывали клетки кожи в клетки мозга, таким образом отслеживая неправильное развитие мозговых клеток с собственной мутацией пациента.

Команда изучала ген GRIN2B, при мутациях которого развивается расстройство аутистического спектра. Как известно, практически всё гены человека имеют две копии в геноме. Однако, мутации в одной копии GRIN2B хватит чтобы спровоцировать умственную отсталость и аутизм.

«У грызунов белок, полученный из этого гена, изучается при исследовании созревающих или зрелых нейронов. Мы обнаружили, что человеческие нейральные стволовые клетки, взятые у пациентов и считающиеся незрелыми, производят этот белок. Он играет главную роль на более ранней стадии развития, чем предполагалось раньше», — говорит Карл Эрнст.

Обработка этих электрически активных клеток мозга даёт настоящее представление о нервной системе человека в чашке Петри, даже без кровоснабжения или поддержания клеточной структуры.

«На самом деле, у мышей не возникает аутизма, поэтому мы должны работать с человеческими клетками, чтобы провоцировать механизмы заболевания», — уточняет Эрнст.

Обычно считается, что ген GRIN2B имеет значение только в более взрослых нейронах, помогая им взаимодействовать друг с другом, но он также играет роль в формировании важного рецептора NMDA в нейронах человека. Изученные данные показали, что GRIN2B функционирует на стадии нейрональных стволовых клеток. Благодаря генной инженерии, учёные сумели восстановить «аутистическую мутацию» пациента в чашке Петри и отменить наблюдаемые эффекты, вернув клеткам здоровый вид.

«Расстройства аутистического спектра включают в себя сотни редких заболеваний, вызванных мутациями во множествах разных генов, которые создают определённые созвездия симптомов. Работая с этими расстройствами, нам стоило бы обращать внимание в первую очередь на генетику, а уже потом — на клинические критерии», — говорит Эрнст, главный автор исследования.

Гены аутизма, которые считаются важными лишь на поздних стадиях развития, могут играть роль и на ранней стадии. Поэтому необходимы дальнейшие исследования и тесты.


Текст: Анастасия Никифорова

doi:10.1016/j.stemcr.2018.05.0186

Disruption of GRIN2B Impairs Differentiation in Human Neurons

Scott Bell, Gilles Maussion, Malvin Jefri, Huashan Peng, Jean-Francois Theroux, Heika Silveira, Vincent Soubannier, Hanrong Wu, Peng Hu, Ekaterina Galat, S. Gabriela Torres-Platas, Camille Boudreau-Pinsonneault, Liam A. O’Leary, Vasiliy Galat, Gustavo Turecki, Thomas M. Durcan, Edward A. Fon, Naguib Mechawar, and Carl Ernst

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Роботы помогут в лечении аутизма

Новый тип персонализированного машинного обучения для роботов, использующихся для лечения детей с аутизмом, был разработан учеными из MIT Media Lab (Кембридж). Научная статья об этом опубликована в журнале Science Robotics, а популярно об этом пишет блог дружественного нам издательства Эко-Вектор.

Rudovic et. al


Дети, страдающие аутизмом, часто испытывают трудности с оценкой эмоциональных состояний других людей — например, при попытке отличить счастливое лицо от испуганного. Для борьбы с такими расстройствами в некоторых клиниках используют специальных роботов, которые демонстрируют детям эмоции и помогают реагировать на них соответствующим образом.

Роботизированные системы при аутизме работают следующим образом: сначала врач показывает детям фотографии, на которых изображены лица людей с разными эмоциями, помогая им распознавать выражения страха, грусти или радости. Затем специалист программирует робота так, чтобы он показывал эти же эмоции ребенку, после чего врач наблюдает и оценивает их взаимодействие. Поведение детей дает ценную информацию, позволяющую судить об улучшении навыков в распознавании эмоциональных состояний.

Авторы настоящего исследования пришли к выводу о необходимости улучшения работы роботов, применив одну из форм машинного обучения — глубокое обучение. Она основана на обучении искусственного интеллекта представлениям, где векторы признаков располагаются сразу на множестве уровней, на каждом из которых имеются абстрактные признаки, основанные на признаках предыдущего уровня. Данная технология позволила роботам оценивать вовлеченность и интерес детей во время их контакта, используя данные, уникальные для каждого ребенка.

Интересно, что новая система позволила выявить некоторые культурные особенности детей.

«Например, у детей из Японии двигательная активность была более выражена при активном участии в выполнении заданий с роботами, тогда как у детей из Сербии — при эпизодах разрядки», — отмечает Огги Рудович, ведущий автор исследования.


Текст: Дарья Тюльганова
Personalized machine learning for robot perception of affect and engagement in autism therapy

Science Robotics  27 Jun 2018:

Vol. 3, Issue 19, eaao6760
DOI: 10.1126/scirobotics.aao6760
Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Риск аутизма оказался выше у тех детей, чьи матери страдали диабетом

Калифорнийские ученые выяснили, что у женщин, страдавших диабетом любого типа, повышена вероятность рождения детей с аутизмом. Результаты были получены в рамках масштабного лонгитюдного исследования на почти полумиллионной выборке.

 

Credit: Neurosciencenews.com


С 1995 по 2012 годы исследователи фиксировали наличие к 26-й неделе беременности диабета первого или второго типа, а также гестационного (возникающего во время беременности) у беременных женщин. Позже их дети (в поле зрения ученых попало 419425 беременностей, разрешившихся на сроке от 28 до 44 недель) тестировались (средний возраст диагностики – около 7 лет) на наличие расстройств аутистического спектра (РАС). Ученые только наблюдали за женщинами и их детьми, не вмешиваясь в лечение и не контролируя все возможные причины возникновения расстройств. Например, не оценивались риски, передаваемые отцами и влияние внешних факторов. Результаты опубликованы в Journal of American Medical Association.

Авторы обнаружили достаточно много случаев диабета беременных, а именно  621 случай диабета первого типа и 9453 случая диабета второго типа. С гестационным диабетом, возникающим именно при беременности, ситуация была такая: 11922 случая было диагностировано на 26 неделе и еще у 24505 матерей этот тип диабета развился позже. Итоги показали, что наличие на момент беременности диабета любого типа положительно коррелирует с увеличением частоты РАС.

Так, для здоровых (по показателю диабета) женщин количество случаев РАС у их детей составляло 1,8 на 1000. Самый «щадящий» вариант – поздно возникающий (после 26 недель) гестационный диабет, но и он дает 2,1 случая на 1000. Ранний гестационный – уже 2,9 случаев, второго типа – 3,6, и наиболее опасен диабет первого типа – 4,4 случая на 1000. Ученые пока не готовы объяснить причины этой связи, но очевидно, что результаты дают основания для повышенного внимания к сопровождению беременности женщин, больных любым видом диабета.


Текст: Полина Гершберг

Maternal Type 1 Diabetes and Risk of Autism in Offspring

Anny H. Xiang, Xinhui Wang,  Mayra P. Martinez et al

JAMA. Published online June 23, 2018. doi:10.1001/jama.2018.7614

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Картинка дня: как заподозрить аутизм

Credit: Duke University


Перед вами — своебразный мимический граф. Именно такими зелеными точками нейросеть распознает эмоции ребенка в ответ на видео, которое ему показывают на мобильном телефоне. И исходя  из реакции ребенка на видео, программа может заподозрить расстройство аутистического спектра (подробнее о заболевании читайте в нашей большой статье). Подробнее об успешном испытании программы — завтра на нашем портале.

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Нейросеть заподозрит аутизм при помощи смартфона

Научная группа из Университета Дьюка (психиатры, педиатры, нейроученые и компьюерщики) опубликовала в журнале  npj Digital Medicine резульаты годового тестирования мобильного приложения для скрининга аутизма.

Credit: Duke University


Приложение для iPhone  и iPad было создано и выложено на App Store в 2016 году. Исследовательская программа получила название Autism and Beyond. Вообще, надо сказать, когда в 2015 году впервые сообщалось об этой программе, говорили, что начало работ было оплачено Управлением военно-морских исследований США (Office of Naval Research): военные надеялись научиться диагностировать у участников боевых действий посттравматическое стрессовое расстройство и черепно-мозговые травмы, однако в качестве «побочного» плода разработок появилось гражданское приложение, гораздо более важное: ведь расстройство аутистического спектра сейчас диагностируется у одного американского ребенка из 68.

Идея проста: сначала родители проводят 20-минутное анкетирование, по которому можно заподозрить расстройство аутистического спектра у ребенка. А затем родители показывают своему ребенку специальное видео на экране мобильного устройства, на котором всего несколько минут показывают разные фрагменты: мыльные пузыри и прочее. Одновременно фронтальная камера снимает лицо ребенка, а нейросеть строит мимическую модель лица из точек (своеобразный граф), отслеживая эмоциональную реакцию на ключевые моменты видео.

Принцип работы приложения. Как видно из скриншотов, приложение на каждом экране предлагает родителям присоединиться к исследованию


Например, на появление радужных пузырей ребенок должен улыбнуться, где-то испугаться и так далее. После чего приложение загружает видео реакций на сервер, а дальше программа может предположить наличие у ребенка расстройства аутистического спектра и направить семью к специалисту.

Как сообщается в статье, за год исследования было зарегистрировано около 10 000 скачиваний приложения, в результате чего 1756 семей с детьми в возрасте от 12 до 72 месяцев заполнило анкеты и провело 5618 скринингов, загрузив на сервер 4441 видео с мимическими реакциями ребенка. По словам исследователей, пригодными для изучения оказались 87,6 % видео.

Автоматическое кодирование и валидирование эмоций


Как оказалось, результаты, которые выдает нейросеть, вполне коррелируют с данными анкетирования, а, значит, впервые дают психологам возможность масштабирования скрининга расстройств аутистического спектра, который раньше был возможен только в клинических условиях.


Текст: Алексей Паевский

Automatic emotion and attention analysis of young children at home: a ResearchKit autism feasibility study

Helen L. Egger, Geraldine Dawson, Jordan Hashemi, Kimberly L. H. Carpenter, Steven Espinosa, Kathleen Campbell, Samuel Brotkin, Jana Schaich-Borg, Qiang Qiu, Mariano Tepper, Jeffrey P. Baker, Richard A. Bloomfield Jr. & Guillermo Sapiro

npj Digital Medicinevolume 1, Article number: 20 (2018)
doi:10.1038/s41746-018-0024-6

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram

Были ли первобытные художники аутистами?

Исследователи из Йоркского университета в журнале Open Archaeologyопубликовали исследование о том, что, возможно, концентрация людей на деталях, благодаря которой появились реалистичные рисунки в Ледниковом периоде (около 30 000 лет назад), обусловлена расстройством аутистического спектра.

Рисунки в пещере Альтамира


В пещерах у многих стоянок древних людей обнаружены очень реалистичные изображения животных (медведей, бизонов, лошадей и львов), которые появились в Европе несколько десятков тысяч лет назад. Эти подробные рисунки очень отличаются от сравнительно простых рисунков более ранних людей современного вида.

Антропологи долго не могли объяснить, с чем именно связано такое различие. Предполагалось множество гипотез, включая действие психоактивных веществ, которые могли употреблять наши предки. В середине XX века даже проводились эксперименты, в которых люди, принимавшие ЛСД, занимались рисованием.

В новой работе ученые полагают, что к развитию реализма привело именно внимание к деталям (detail focus). Это качество характерно не только для талантливых художников, но и для людей с расстройствами аутистического спектра.

«Идея о том, что внимательные к деталям люди, многие из которых могли быть аутистами и потому обеспечили расцвет реализма в искусстве Ледникового периода, наиболее убедительно объясняет этот факт», — говорит первый работы Пенни Спикинс (Penny Spikins) из Университета Йорка в Великобритании.

Авторы отмечают, что их работа дополнительно доказывает важную роль людей с аутистическими чертами в эволюции социума и выживании наших предков. Психологи также полагают, что такие качества, кроме культурного вклада,  позволяли людям создавать сложные инструменты из костей, дерева или камней. Возможно, эти обстоятельства позволили людям выжить в суровых условиях ледникового периода в Европе.


Текст: Инна Егорова

How Do We Explain ‛Autistic Traits’ in European Upper Palaeolithic Art, by Penny Spikins, Callum Scott, Barry Wright in Open Archaeology. Published Online May 2018

DOI: https://doi.org/10.1515/opar-2018-0016

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

В Москве прошла конференция по решению проблемы аутизма

C 19 по 21 апреля 2018 года в Москве прошла VI Международная научно-практическая конференция «Аутизм. Вызовы и решения», где ведущие специалисты из США, Великобритании, Израиля, Италии, Индии, Саудовской Аравии, Египта и России представили новейшие методики инклюзии и адаптации в обществе людей с расстройствами аутистического спектра (РАС).

В конференции приняли участие ученые области генетики, неврологии, молекулярной биологии и нейробиологии международного уровня, среди них: профессор Стивен Эдельсон (Autism Research Institute, США), психолог Даниель Риззи (Италия), доктор Дирк Досше (профессор университета Миссисипи, США), профессор Лея Шейкед (Иерусалимский Университет, Израиль), ABA-психолог Юн Ченг (Гонконг), президент АНО «Центр проблем аутизма» Екатерина Мень (Россия) и другие российские научные специалисты.

В этом году программа конференции представила самые актуальные направления мировых исследований в области аутизма. В своих докладах, лекциях и мастер-классах эксперты из области поведенческих наук и деятельностной педагогики рассмотрели новейшие, научно-доказательные методики по обучению лиц с РАС – от раннего вмешательства до функционального обучения взрослых с аутизмом в том числе: обучение навыкам и коррекция поведения, инклюзивная среда, медико-биологическая сторона аутизма, роль семьи в реабилитации, развитие пациентского (родительского) движения.

Большое внимание в программе конференции было уделено инклюзивному образованию, его развитию для учеников с аутизмом, международному и отечественному опыту включения таких учеников и подходов для более эффективного обучения и социализации. Одним из ключевых вопросов было правовое регулирование инклюзивного образования в России и мире.

В ходе дискуссий участники конференции пришли к единому мнению, что в правовом поле нет однозначности в ключевых дефинициях по инклюзивному образованию, что в свою очередь вызывает опасные разночтения. В том числе, в обществе нет единого понимания, что такое инклюзия – это право человека обучаться совместно с другими. «Инклюзия – это не привилегия или льгота, это способ изменения школ», — считает политолог, доцент РАНХиС Екатерина Шульман.

«Сейчас мы имеем достаточно хороший ФГОС для детей с ОВЗ, — комментирует Организатор конференции Екатерина Мень ходе круглого стола «Инклюзивное образование. Право и закон», — но на данный момент он методологически некорректен. Это связано с тем, что ФГОС был сформирован в тот период, когда от общества еще не было полноценного запроса на инклюзию. Сейчас развитие инклюзивного образование зависит от личности директора школы, от степени правовой подготовленности родителей, а этого не должно быть. До тех пор, пока реализация тех или иных правовых норм упирается в чью-то личность, регуляторные механизмы не работают».

Спикеры также сошлись во мнении, что существенной проблемой на сегодняшний день является неосведомленность общества об аутизме. Людей с РАС часто воспринимают неправильно, опасаются и не умеют выстраивать с ними отношения. Этому в том числе способствует и терминология – ОВЗ (Особые Возможности Здоровья). Но аутизм не синдром, не болезнь, это целый спектр симптомов, которые у людей с аутистическими расстройствами проявляются по-разному. Ученые подчеркивают, что аутисты могут и должны жить в обществе, не изолированно, учась и работая в той же среде, что и обычные люди. Очень важно помогать людям с особенностями не только взаимодействовать с социумом, но и реализовать себя в профессиональной сфере. Стивен Эдельсон сделал акцент на необходимости дополнительного образования для людей с аутизмом: «Дети с аутизмом очень часто сосредоточены на себе, на своем интересе, и иногда получаются хорошие художники, талантливые музыканты. Важно поощрять и развивать такие таланты». Поэтому критически важно внедрить новый термин – люди с Особыми Образовательными Потребностями.

В ходе конференции также были представлено пилотное исследования «Образ школьника с РАС глазами одноклассников», проведенным педагогами-дефектологами АНО «Центр проблем аутизма». По предварительным данным ученики средней школы воспринимают своих одноклассников с РАС иначе, нежели чем взрослые. Большинство детей считают, что их одноклассники ведут себя нормально и спокойно и всего лишь испытывают небольшие сложности по некоторым предметам. Что в свою очередь подтверждает неосведомленность общества и чрезмерные опасения руководства школ к вопросу инклюзии и обучению детей с РАС.

«Одна из основных задач на текущий момент – это выработка рекомендаций и поправок в текущее законодательство, которые мы сможем предложить по итогам исследования «Инклюзивное образование. Согласие с законом», — подчеркнула Екатерина Мень – Организатор конференции, член Экспертного совета по организации образования для лиц с РАС Министерства образования РФ, — Это будет большой шаг в ходе глобальных изменений в образовательной среде.


Текст: пресс-служба конференции

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.