Аннотация результатов, полученных в 2022 году
Проект: Нейрофизиологические механизмы становления помогающего поведения и их особенности у детей, страдающих аутизмом Исследование выполнятся за счет гранта Российского научного фонда № 22-28-00720, https://rscf.ru/project/22-28-00720/ Склонность человека к просоциальному поведению является одним из основополагающих элементов социального взаимодействия. На поведенческом уровне просоциальность может реализовываться в виде следующих трех видов помогающего поведения (ПП): оказания инструментальной помощи (helping) в случае, если другой человек испытывает трудности в завершении целенаправленного действия; эмпатической помощи (comforting), проявляющейся в способности реагировать на эмоциональные нужды другого человека и вербально или физически поддержать, утешить его; альтруистического поведения, при котором человек делится ресурсами (sharing), которых недостает другому индивиду. Нарушения просоциального поведения характерны для детей с расстройством аутистического спектра (РАС), что является одной из причин их социальной дезадаптации. Целью настоящего исследования явилось проведение анализа реактивности психофизиологических показателей детей раннего и дошкольного возраста с РАС и их здоровых сверстников при выполнении задач разного уровня сложности (манипуляции с игрушками; инструментальное, эмоциональное и альтруистическое ПП). Мы выдвигаем гипотезу, согласно которой степень развития разных форм помогающего поведения зависит от уровня развития зеркальной системы мозга (ЗСМ). Предполагается, что у детей с аутизмом функционирование ЗСМ искажено, что является одним из факторов менее развитого ПП. Исследование предполагает комплексный анализ психофизиологических процессов, участвующих в становлении просоциальных форм поведения у типично развивающихся детей в возрасте 1-7 лет и их сверстников с РАС. В качестве маркеров активации ЗСМ рассматривается реакция подавления сенсомоторных ритмов электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в частотном диапазоне мю- и бета-ритмов. Были оценены психофизиологические характеристики 81 ребенка в возрасте 1-7 лет (50 здоровых детей и 31 ребенок с диагнозом РАС), а также степень развития их ПП. Результаты анализа поведения здоровых детей 4-7 лет в ситуациях, требующих инструментальной, эмоциональной, альтруистической, также комплекса альтруистической и эмоциональной помощи показали, что большинство из них ее оказывает. Группа детей того же возраста с РАС демонстрируют значимо менее выраженное ПП в ситуациях требующих эмоциональной поддержки и комплексного эмоционального и альтруистического ПП. Сравнение здоровых старших и младших детей выявило, что дети 1-3,5 лет демонстрируют значимо менее выраженное ПП по сравнению со старшими детьми в ситуации, когда эмоциональная поддержка требуется малознакомому человеку. Более подробный анализ показателей ПП детей с РАС 1-3,5 лет планируется на следующем этапе реализации проекта, когда будет обследовано дополнительное количество детей данного возраста. Для оценки нейрофизиологического статуса детей, страдающих аутизмом, в сопоставлении с нормально развивающимися детьми анализировали особенности их электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в ситуации устойчивого зрительного внимания. У детей с РАС амплитуда мю-ритма в большинстве регионов коры была меньше, а в диапазоне бета-ритма – больше, чем у здоровых детей. Поскольку мю-ритм выражен в ситуации физического расслабления, а широко распределенный по поверхности коры бета-ритм усиливается при психическом напряжении, такие различия в паттерне ЭЭГ могут указывать на большую степень активации и тревоги у детей с РАС в данной ситуации. Оценена динамики ЭЭГ в ситуациях, включающих наблюдение ребенком за действиями других людей с игрушкой и выполнение собственного действия. Предварительные результаты анализа ЭЭГ показали, что манипуляции с игрушкой вызывают у детей с РАС бо́льшую степень активации различных систем мозга, чем у здоровых детей. Анализ динамики сенсомоторных ритмов ЭЭГ выявил у здоровых детей 4-7 лет подавление мю-ритма в центральных и теменных областях при выполнении большинства заданий на ПП. Снижение мощности в этих регионах большинство авторов интерпретируют как активацию ЗСМ, лежащую в основе понимания целей действий и эмоций окружающих. У детей с РАС в ситуациях эмоционального ПП и комплекса эмоционального и альтруистического ПП наблюдалась преимущественно усиление мю-ритма ЭЭГ. Данный факт может указывать на меньшую вовлеченность их ЗСМ по крайней мере в ряде ситуаций, требующих просоциальных действий. Целям и результатам проекта посвящен раздел сайта лаборатории психофизиологии и нейроэтологии Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского (http://pfl-crimea.ru).

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Проект: Нейрофизиологические механизмы помогающего поведения у детей: роль зеркальной системы мозга. Исследование выполняется за счет гранта Российского научного фонда № 22-28-00720, https://rscf.ru/project/22-28-00720/. Склонность человека к просоциальному поведению является одним из основополагающих элементов социального взаимодействия. Нарушения просоциального поведения характерны для детей с расстройством аутистического спектра (РАС), что является одной из причин их социальной дезадаптации. Целью настоящего исследования явилось проведение анализа реактивности психофизиологических показателей детей раннего и дошкольного возраста с РАС и их здоровых сверстников при выполнении задач разного уровня сложности. Исследование предполагало комплексный анализ психофизиологических процессов, участвующих в становлении просоциальных форм поведения у типично развивающихся детей в возрасте 1-7 лет и их сверстников с РАС. Считают, что в становлении просоциальных форм поведения участвует зеркальная система мозга (ЗСМ). В качестве маркеров активации ЗСМ рассматривается реакция подавления сенсомоторных ритмов электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в частотном диапазоне мю- и бета-ритмов. За отчетный период в 2023 году был обследован 21 ребенок в возрасте от 1 до 7 лет. Из них 11 (6 детей 4-7 лет и 5 детей 1-3 лет) имели диагноз РАС. Применение нами шкалы CARS и тест-системы ADOS подтверждает данный диагноз. Комплексная психофизиологическая диагностика включала оценку их когнитивного, речевого развития, степень развития помогающего поведения (ПП) и характеристик ЭЭГ. В 2023 году проведена обработка и систематизация психофизиологических данных всех обследованных в 2022 и 2023 году детей (102 ребенка). Результаты анализа ПП здоровых детей в ситуациях инструментального, эмоционального, альтруистического и комплекса альтруистического и эмоционального помогающего поведения (ИПП, ЭПП, АПП и АЭПП, соответственно) показали, что дети 4-7 лет наиболее высокие оценки получили при реализации АЭПП, а дети 1-3,5 лет – при реализации ИПП. В случае ИПП, когда надо было подать упавший предмет, задание для детей раннего возраста было более простым, чем при задаче на оказание эмоциональной и альтруистической помощи. Этот вид поведения появляется в онтогенезе раньше остальных и не требует сложных когнитивных навыков для понимания целей и потребностей нуждающегося человека. В задании с плюшевым мишкой (ситуация АЭПП) активно помогали дети 4-7 лет. В данном возрасте дети в большей степени способны к пониманию неудовлетворенной потребности экспериментатора в ресурсах (игрушке) и его аффективного негативного состояния. Также выявлено, что дети 1-3,5 лет демонстрируют значимо менее выраженное ПП по сравнению со старшими детьми в ситуации, когда эмоциональная поддержка требуется малознакомому человеку. Дети с РАС также действуют просоциально в ответ на потребности других и могут делать это в ситуациях, требующих разных видов помощи. Уровень ПП в ситуации, требующей инструментальной помощи, у детей с РАС был таким же высоким, как и у детей группы контроля. Однако в ситуациях АПП и АЭПП, дети с РАС менее склонны к оказанию помощи. У детей 4-7 лет выявлена отрицательная взаимосвязь между показателями вербального и общего теста Векслера и уровнем ЭПП. У здоровых детей раннего возраста выявлены положительные корреляции между уровнем когнитивного развития и выраженностью АПП, показателями шкалы «Рецептивная речь» и уровнем ЭПП, а также между показателями «Экспрессивная речь», ЭПП и АПП. Таким образом чем выше уровень когнитивного и речевого развития ребенка, тем чаще дети проявляют ПП. Для выявления особенностей нейрофизиологических механизмов, в том числе специфики функционирования ЗСМ ребенка, лежащих в основе нарушений просоциального поведения у детей с РАС проводили вейвлет- и спектральный анализы сенсомоторных ритмов ЭЭГ в ситуациях наблюдения за действиями других людей и совершении самостоятельных действий. В ситуациях наблюдения за мнимым и реальным действием, а также при выполнении ребенком самостоятельного действия (сталкивание машинки с горки) на основе применения вейвлет- и спектрального анализа ЭЭГ у нормотипичных детей и у их сверстников с РАС было выявлено значимое падение амплитуды мю- и бета-ритмов относительно базового уровня. Поскольку десинхронизацию сенсомоторных ритмов связывают с активацией ЗСМ, то в указанных экспериментальных ситуациях, которые включали игровой компонент и, предположительно, сопровождались эмоциональным вовлечением испытуемых, ЗСМ не только нормотипичных детей, но и детей с РАС оказалась способна к активации. Однако паттерн ЭЭГ-реакций двух групп детей при этом существенно отличался. Прежде всего, в ситуациях наблюдения за мнимым и реальным действием, а также при выполнении ребенком самостоятельного действия большее снижение амплитуды альфа-ритма ЭЭГ в лобных отведениях у детей с РАС по сравнению с детьми группы нормы. Гиперактивацию участков лобной коры можно расценить как свидетельство того, что детям с РАС требуется вовлечение дополнительных нервных ресурсов для восприятия стимулов в эмоциональных ситуациях. В то же время, в центральных отведениях при наблюдении за реальным действием десинхронизация мю-ритма ЭЭГ у группы РАС ниже, чем у нормотипичных детей. Большая реактивность мю-ритма у детей группы нормы при наблюдении за реальным действием отражает, вероятно, большую активацию ЗСМ, которая позволяет им в реальных жизненных условиях лучше распознавать намерения окружающих. Меньшая десинхронизация мю-ритма в центральных отведениях неокортекса у группы РАС в указанной экспериментальной ситуации может свидетельствовать о менее выраженной реакции ЗСМ на целенаправленные действия других людей. Анализ изменений амплитуд ЭЭГ в ситуациях ПП у типично развивающихся детей показал значимое изменение мю-ритма по сравнению с фоном. Можно предположить, что экспериментальные ситуации с неравным угощением и поломанной игрушкой (задания на АПП и АЭПП) вызывали у детей активацию ЗСМ, тесно связанную с эмпатическими реакциями, и, как следствие, – выраженное просоциальное поведение. Вероятно, яркая эмоциональная окраска хорошо знакомых детям ситуаций усиливает реакции ЗСМ на наблюдаемые действия и важна для запуска ПП. У детей с РАС значимая десинхронизация мю-ритма в ситуации АЭПП отсутствовала. Отсутствие депрессии мю-ритма у детей с РАС в условиях задачи на АЭПП может указывать на меньшую степень активации ЗСМ, в наиболее сложных социальных ситуациях. Анализ изменений показателей когерентности при реализации разных видов ПП выявил увеличение ее уровня в анализируемых нами частотных диапазонах. Эти изменения указывают на повышение внутриполушарной интеграции, возможно, необходимой для реализации ПП. Сопоставление результатов анализа когерентности внутриполушарных связей ритмов ЭЭГ детей с РАС с показателями типично развивающихся детей показало, что уровень когерентности ритмов ЭЭГ в условиях УЗВ (фон) у детей с РАС ниже и, несмотря на его рост в ситуациях ПП, не достигает такового у типично развивающихся детей. Анализ изменений источников активности, выявленных с помощью метода электромагнитной томографии низкого разрешения LORETA в неокортексе во время реализации разных видов ПП показало различную степень активации зон коры больших полушарий мозга у типично развивающихся детей и детей с РАС. Результаты настоящего исследования указывают на возможные нарушения у детей с РАС функционирования ЗСМ и регионов неокортекса, модулирующих ее активность, в сложных социальных ситуациях. Снижение или отсутствие депрессии мю-ритма у детей с РАС в условиях ряда задач на ПП может указывать на меньшую степень активации ЗСМ в наиболее сложных социальных ситуациях. Выявленные особенности реактивности мю-ритма ЭЭГ могут быть полезны для разработки новых протоколов сеансов БОС, предназначенных для коррекции развития детей с РАС. Целям и результатам проекта посвящен раздел сайта лаборатории психофизиологии и нейроэтологии Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского (http://pfl-crimea.ru).