Международная группа исследователей сделала один из первых важных шагов в обнаружении биологических изменений в мозге, которые вызывают расстройство алкогольного спектра плода (ФАСН). Новая работа с использованием теории хаоса для анализа сигналов мозга, обсуждаемая в этом месяце в журнале Chaos, показывает долгосрочные эффекты.
Исследователи обнаружили, что у подростков, которые подвергались воздействию алкоголя в утробе матери, наблюдались изменения в мозговых связях, которые соответствовали нарушению когнитивных функций. Их выводы были получены путем измерения откликов с помощью метода визуализации мозга, называемого магнитоэнцефалографией (МЭГ), а затем их анализа с помощью инструментов, разработанных с использованием теории хаоса.
ФАСН является одной из основных причин умственной отсталости во всем мире и связана с широким спектром неврологических проблем, включая СДВГ. Хотя преобладающая теория связывает потребление алкоголя будущими матерями с когнитивными нарушениями у детей, остаются вопросы о степени этого эффекта. Несмотря на известную связь, исследователи не уверены в точном механизме, с помощью которого алкоголь влияет на развивающийся мозг.
Усилия группы стали одним из первых случаев, когда исследователи смогли количественно оценить влияние алкоголя на развивающийся мозг.
"В статье представлены важные интегральные результаты для области ФАСН," сказала Джулия Стивен, автор газеты. "Эти результаты могут затем указывать на то, что простые сенсорные измерения могут обеспечить чувствительность к дефицитам мозга, которые влияют на более широкую когнитивную сферу."
Предыдущие попытки изучить мозговые схемы у пораженных людей были затруднены из-за сложности делать выводы из сложных данных МЭГ.
Чтобы понять суть проблемы, члены команды разработали сложную компьютерную технику под названием Cortical Start Spatio-Temporal multidipole analysis, которая может определить, какие области мозга были активны, когда испытуемые находились в аппарате MEG.
После того, как были собраны данные от 19 пациентов с ФАСН и 21 субъекта без ФАСН, вычислительный подход выявил несколько областей мозга, которые показали нарушение связи среди группы ФАСН.
Субъекты, которые подвергались воздействию алкоголя в утробе матери, с большей вероятностью имели проблемы со связями через их мозолистое тело, полоску ткани мозга, которая соединяет левую и правую половины мозга. Сообщалось о дефиците в этой области у людей с шизофренией, рассеянным склерозом, аутизмом, депрессией и отклонениями в чувствительности.
"В этой работе представлены основные доказательства того, что дети, подвергшиеся пренатальному воздействию алкоголя, подвержены риску нарушения когнитивных способностей и других вторичных факторов," сказал Линь Гао, автор газеты. "Наше исследование … показывает, что не существует безопасного количества или безопасных стадий во время беременности для употребления алкоголя."
Авторы надеются, что их работа вдохновит другие группы на проведение аналогичных совместных исследований заболеваний, таких как ФАСН, которые извлекают выгоду из объединения медицинских и вычислительных областей.