Плохую способность к обучению у детей до недавнего времени связывали с пониженной активностью определенных центров головного мозга, но последнее исследование, проведенное в Кембридже и опубликованное в журнале Current Biology, показало другую причину. Судя по всему, различные когнитивные нарушения в большей мере связаны со слабыми связями между мозговыми центрами.
Credit: Roma Siugzdaite
По данным департамента образования Англии, приблизительно от 14% до 30% подростков имеют проблемы, связанные с обучением, поэтому они нуждаются в дополнительной помощи. Затруднения в познавательном процессе делят на дватипа: первый относится к проблеме освоения таких способностей, как чтение, письмо и счёт, второй связан с нейропсихологическими отклонениями. В большом количестве исследований ученые уже пытались идентифицировать те области мозга, которые вызывают эти проблемы.
К примеру, синдром дефицита внимания и гиперактивности связывали с такими структурами, как хвостатое ядро, стриатум, бледный шар, премоторная кора, префронтальная кора, мозжечок. Однако ученые из Кембриджского университета предложили своё объяснение проблеме обучения детей.
Исследователи для проверки того, как структуры мозга связаны с когнитивными способностями, используя машинное обучение, проанализировали МРТ мозга 479 детей, из которых 337 имели расстройство аутистического спектра, дислексию, СДВГ (или проходили диагностику по этому поводу), обсессивно-компульсивное расстройство или ходили к логопеду. Остальные дети находились в контрольной группе.
Программы машинного обучения проанализировали данные МРТ вкупе с батареями когнитивных тестов, тестов на обучение и поведенческих тестов. Оказалось, что сети мозга организованы вокруг особых хабов – подобно дорожной сети. Трудности в обучении оказались ассоциированы именно с плотностью «дорог» – нервных трактов белого вещества, соединяющих эти регионы. Причем нарушения оказались менее ассоциированны с диагнозом, чем со связностью мозга.
«Мы думаем, степень серьезности проблемы тесно ассоциирована со связями этих центров, так как они играют ключевую роль в обмене информацией между областями мозга», – отмечает доктор Эстл, один из авторов исследования.
В дальнейшем данный труд поможет ученым разработать эффективные методы лечения расстройств, связанных с когнитивными нарушениями. Авторы исследования говорят, что терапия должна быть менее зависима от названия диагноза и более – от реальных данных нейроанатомии.
Текст: Зарина Суфьянова
“Transdiagnostic brain mapping in developmental disorders”. Siugzdaite, R et al.
Current Biology
doi:10.1016/j.cub.2020.01.078.
