Функциональная связность в зрительной коре младенцев и её связь с обработкой движения и аутизмом

Почему важны ранние сигналы в мозге младенца

Родители часто задумываются, существуют ли очень ранние признаки, которые могли бы подсказать, как будет развиваться их ребёнок, особенно при наличии семейной истории аутизма. В этом исследовании рассматривают пятимесячных детей и задают поразительный вопрос: могут ли крошечные шаблоны мозговой активности, возникающие, пока ребёнок просто смотрит короткие видео, уже быть связаны с выраженностью аутистических черт спустя несколько лет? Сосредоточившись на том, как разные участки зрительного мозга «общаются» друг с другом, авторы изучают, не лежат ли ранние отличия в обработке движения и социальной информации в основе развития аутизма.

Просмотр простых сцен на экране

Исследователи приглашали в лабораторию пятимесячных младенцев, многие из которых имели старшего родственника с диагнозом аутизм. Пока дети сидели на коленях у опекуна, они смотрели два типа одно­минутных роликов: женщину, улыбающуюся и поющую детские песенки (богатая социальная сцена), и ярко раскрашенные игрушки, вращающиеся и крутящиеся (несоциальная сцена). Эти клипы были короткими, дружелюбными и интересными для младенцев, и в обоих присутствовало движение, но один явно был социальным, а другой — нет. В тот же визит, но в отдельном эксперименте, те же дети также видели движущиеся точки, предназначенные для проверки реакции мозга на глобальные, то есть «общие», шаблоны движения.

Подслушивание «разговоров» зрительного мозга

Пока младенцы смотрели видеоклипы, команда записывала их мозговую активность с помощью EEG‑шапочки — по сути мягкой сети сенсоров на коже головы. Они сосредоточились на затылочной области, где расположена зрительная кора, и измеряли, насколько сильно срединный участок (примерно соответствующий первичной зрительной коре) синхронизирует свою активность с более боковыми областями. Вместо анализа сырой мощности сигналов изучали временные соотношения между ними в трёх хорошо известных ритмах мозга: тета, альфа и гамма. Считается, что эти ритмы поддерживают базовое внимание, эмоциональное возбуждение и процесс связывания фрагментов зрительной информации в цельную картину.

Различные шаблоны, связанные с последующими аутистическими чертами

Дети прошли повторное обследование в возрасте трёх лет, когда обученные клиницисты оценивали аутистические симптомы с помощью стандартного наблюдательного инструмента. Исследователи обнаружили, что сила синхронизации срединных зрительных областей с далёкими боковыми участками в пять месяцев была значимо связана с уровнем симптомов позже, особенно в тета‑ и гамма‑диапазонах. Более сильная связность в тета‑диапазоне во время просмотра несоциальных роликов с игрушками была связана с большим числом аутистических симптомов в три года, особенно у детей с семейной историей аутизма. Напротив, связность в гамма‑диапазоне во время социальных роликов была связана двояко: с тяжестью последующих симптомов и с ранней мерой того, насколько зрительная кора детей предпочитала боковые регионы срединным при обработке глобального движения.

Две зрительные дорожки, два вида подсказок

Объединив новые результаты по связности с ранними данными о глобальном движении у преимущественно тех же младенцев, авторы выделили два по‑видимому отдельных, но связаных с аутизмом процесса в зрительной системе. Один включает тета‑связность при несоциальном просмотре, которая предсказывала уровень аутистических симптомов, но не была связана с обработкой глобального движения. Другой включает гамма‑связность при социальном просмотре, которая была связана и с последующими симптомами, и с тем, как мозг справлялся с движением в предыдущем эксперименте. Вместе небольшой набор мер зрительной связности объяснял заметную долю различий в последующей тяжести симптомов, хотя данные собирались у детей всего пяти месяцев от роду.

Что это может значить для раннего понимания

Для неспециалиста ключевая мысль такова: способ, которым зрительные области мозга младенцев обмениваются информацией, пока они смотрят повседневные сцены, может нести ранние подсказки о развитии их социальных и сенсорных навыков. Исследование указывает, что нетипичная организация внутри зрительной коры — как в её реакции на сложное движение, так и в том, как она связывает социальную и несоциальную информацию — может быть частью раннего пути к аутистическим чертам. Хотя это исследование не является диагностическим тестом и нужны более крупные и разнородные выборки, оно отмечает зрительную систему как перспективное место для поиска ранних маркеров в мозге, которые в будущем могли бы поддержать более раннюю и более таргетированную помощь детям в спектре аутизма.

Цитирование: Hardiansyah, I., Bussu, G., Bölte, S. et al. Functional connectivity in infants’ visual cortex and its links to motion processing and autism. Sci Rep 16, 7826 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42048-3

Ключевые слова: младенческий мозг, зрительная кора, аутизм, функциональная связность, восприятие движения