Взгляд невролога на проблему аутизма

Эта статья написана главным образом для родителей детей, страдающих различными формами аутизма. Родители проводят со своими «особенными» детьми гораздо больше времени, чем дефектологи, психологи и учителя. И поэтому, я считаю, что они должны понимать, что происходит с их детьми и как это исправить.

Кора головного мозга взрослого человека похожа на политическую карту: она вся условно разделена на зоны (поля). У новорожденного ребенка эти поля едва намечены, а сама кора очень тонкая, в ней мало клеточных слоев. Корковые поля и клеточный состав коры увеличиваются и дифференцируются в течение всей жизни человека. Способность коры изменяться называют нейропластичностью.

Процесс развития коры идет в определенной последовательности. Особый интерес для понимания причин возникновения аутизма представляет самый первый период,  условно разделяемый  на  три этапа:

I. чувствительно-двигательный. С момента рождения, и в течение первого года жизни быстрее и сильнее развиваются рецептивные (чувствительные) зоны коры: первичные и вторичные слуховые и зрительные корковые зоны, зона тактильной чувствительности, обонятельной, вкусовой, мышечно-суставное чувство. Кроме этого развиваются зоны двигательной коры и мозжечок. Развитие левого и правого полушарий в этом возрасте идет примерно одинаково. В результате этого развития ребенок учится чувствовать собственное тело, его положение в пространстве, различать звуковые, обонятельные, вкусовые раздражители и зрительные образы, он начинает  перемещаться в пространстве, у него формируется крупная моторика.

II. правополушарный. От года и до 2-2,5 лет правое полушарие  (у правшей) в развитии и размерах преобладает над левым. Особенно выделяется в этот период правая лобная область, чья функциональная нагрузка -  контроль за эмоциональной составляющей поведения. Поэтому дети до 2-2,5 лет –  сложные эмоциональные существа, ярко реагирующие на происходящее вокруг них, легко впадающие в истерику. Кроме этого, при хорошо развитом «правом мозге» у детей формируется та часть мышления, которая отвечает на вопрос «КАК?»:

• как взять игрушку?

• как держать ложку и есть?

• как открыть (закрыть) дверцу?

• как пользоваться горшком?

• как одеваться?

Дети учатся пользоваться руками, начинает формироваться мелкая моторика.

III. левополушарный. К 2,5-3 годам (в норме) начинается усиленный рост левого полушария. Левая лобная область отвечает за волевую составляющую поведения  (дети начинают учиться себя контролировать) и за ту часть мышления, которая отвечает на вопросы «КТО?» и «ЧТО?» А это является предпосылкой того, что у ребенка начинает формироваться речь. Сначала жестовая (принеси, покажи), а затем вербальная: слова – фразы – предложения.

Итак, в период от рождения и до 3 лет ребенок последовательно проходит в своем развитии чувствительно-двигательный, правополушарный,  и левополушарный этапы.

Такая последовательность формирования функций обусловлена генетически и приводит к тому, что до 3 лет у ребенка успевает сформироваться полный набор первичных навыков, необходимых для выживания.

Что происходит в первый период развития на клеточном уровне? Нейроны головного мозга вырабатывают целый ряд биологических веществ, одно из которых называется нейротрофическим фактором (англ. Brain-derived neurotrophic factor, BDNF).

Нейротрофический фактор может вызывать в головном мозге ряд изменений:

1. Укрепляет связи между нейронами и помогает соединить их вместе, чтобы обеспечить совместную активацию в будущем, при формировании нервных центров. Например, в слуховой зоне коры находятся нейроны, которые воспринимают звуки разной частоты. Под действием нейротрофического фактора эти нейроны объединяются в группы (по частотному принципу). И когда приходит звук определенной частоты, он возбуждает не единичный нейрон, или всю слуховую кору, а, исключительно, группу определенных нейронов. Так ребенок учится дифференцировать звуки.

2. Способствует росту тонкой миелиновой (жировой) оболочки вокруг каждого аксона (отростка нейрона, передающего сигнал к другим нейронам), что значительно повышает скорость передачи импульсов. Таким образом, формируется белое вещество головного и спинного мозга.

3. Способствует активации базальных ганглиев и поддерживает их активность весь этот период. Базальные ганглии помогают концентрировать внимание, запоминать то, что мы переживаем. Сами базальные ганглии посылают импульсы нейронам, заставляя их постоянно выделять нейротрофический фактор, тем самым принимая участие в процессе дифференциации карты мозга.

4. Завершает первый период развития коры. Когда поля карты мозга достаточно сформированы и дифференцированы, происходит мощный выброс нейротрофического фактора, что включает отрицательную обратную связь – базальные ганглии прекращают активную стимуляцию нейронов на выработку нейротрофического фактора. Постепенно уровень  нейротрофического фактора  снижается настолько, что происходит остановка процесса дифференциации и закрепление существующих связей в коре. Так заканчивается первый период развития  головного мозга - волшебная эпоха обучения, не требующего усилий. В дальнейшем базальные ганглии могут быть активированы только при появлении чего-то важного, необычного или нового, или, когда мы делаем особое усилие для концентрации внимания.

Принцип действия нейротрофического фактора в первый период развития коры помогает понять, как формируется синдром детского аутизма.

Нейроны, вырабатывая нейротрофический фактор, активируют базальные ганглии. Они, в свою очередь, заставляют нейроны высвобождать нейротрофический фактор. Круг замыкается положительной обратной связью. Но кроме нейронов на базальные ганглии также могут воздействовать и нейромедиаторы, способные вызывать как возбуждение так и   торможение базальных ганглиев. Один из тормозных медиаторов – серотонин. Он вырабатывается определенными группами нейронов но, в то же время,  серотонин вырабатываться и соматическими клетками, в частности клетками кишечника. Серотонин, наряду с гистамином, является медиатором воспалительной реакции  (в том числе и аллергической).

 Аутичные дети часто страдают аллергическими заболеваниями (пищевая аллергия, полиноз, бронхиальная астма, атопический дерматит) и различными диспепсиями. Серотонин, вырабатываемый соматическими клетками, не может  проникать в мозг через гематоэнцефалический барьер, но его уровень связан с уровнем серотонина, синтезируемого нейронами непосредственно в мозге. Исследования, проведенные с участием взрослых и детей с аутизмом, показали, что у них был повышен уровень серотонина в крови и одновременно снижен уровень серотонина в спинномозговой жидкости (жидкости, омывающей головной и спинной мозг). Если какой - либо агент постоянно сенсибилизирует организм, повышая уровень серотонина в крови, то тем самым, по механизму отрицательной обратной связи, он снижает уровень серотонина в головном мозге. Это приводит к растормаживанию базальных ганглиев, они возбуждают нейроны и способствуют преждевременному высвобождению огромного количества нейротрофического фактора. Вместо закрепления важных связей происходит закрепление всех связей и преждевременное завершение первого периода. Ребенок остается с множеством недифференцированных полей мозга, происходит остановка развития.

Сохранение многочисленных недифференцированных полей в мозге является причиной возникновения у детей таких характерных для аутизма черт как гиперчувствительность к звукам (когда ребенок слышит звук определенной частоты, у него происходит активация всей слуховой коры), к прикосновениям, яркому свету, вкусу или консистенции пищи.

Становится понятна и высокая частота случаев эпилепсии у детей – аутистов, и то, почему у разных детей определяется разная глубина аутизма: чем раньше произошло завершение первого периода развития, тем менее дифференцированы корковые поля, и тем глубже аутизм. Это также объясняет причины большего размера мозга у детей-аутистов – нейротрофический фактор увеличивает жировую оболочку (миелин) вокруг нейронов, т.е. мозг увеличен за счет белого вещества, а количество клеток (серого вещества) снижено. Итак, к 2-2,5 годам ребенок с аутизмом остается с частично сформированной корой.

Так как процесс формирования корковых полей в различных областях мозга идет с  разной скоростью, то при преждевременном завершении первого периода у ребенка формируется мозаичный интеллект.

Следующий важный тезис: мы уже говорили, что катастрофа раннего детского аутизма (РДА) происходит в возрасте от 1,5 до 2,5-3 лет, когда у ребенка наиболее развитым остается правое полушарие. На этом этапе развития дети не способны работать в группе. Каждый сам по себе. Они не заводят друзей, не умеют делиться (отнимают друг у друга игрушки, дерутся). А поскольку ребенок с аутизмом остается на этом уровне развития и в дальнейшем, он не развивает коммуникативные и социальные навыки в течение времени. Пребывание его в коллективе ничего не меняет, так как он остановился не на том уровне развития.

Роль мозжечка в развитии аутизма

Мозжечок  расположен в задней черепной ямке, является интегрирующим органом. У мозжечка много связей: с фронтальной корой, с подкорковыми (базальными), вестибулярными и вегетативными ядрами, со спинным мозгом. Нейроны мозжечка составляют более 50% от всех нейронов мозга. В среднем слое мозжечка находятся клетки Пуркинье. Мозжечок работает в единой системе с префронтальной корой и таламусом. Префронтальная кора, таламус, мозжечок активизируются одновременно.

Основные функции мозжечка

1. Регуляция мышечного тонуса и согласование работы мышц-антагонистов.

2. Подготовка мышц к двигательному акту.  Мозжечок делает двигательный акт возможным, движения точными и плавными. Таким образом, мозжечок действует на все скелетные мышцы (в том числе мимические и мышцы, участвующие в голосообразовании). При правильной работе мозжечка наше лицо эмоционально и подвижно, речь плавная, а  голос хорошо модулирован.

3. Хранилище процедурной памяти: память о том, как выполнять различные действия (езда на велосипеде, катание на коньках, игра на скрипке). Раз научившись, мы умеем это делать всю жизнь.

4. Обеспечение моторного обучения – процесс улучшения моторных навыков, точности и плавности движений. Этот тип обучения необходим для развития речи, спортивных игр, игры на музыкальных инструментах, лазания по деревьям, плавания.

5. Обеспечение динамических процессов ходьбы, сохранения равновесия и стояния (постуральные рефлексы).

6. Обеспечение динамической интегративной организации психической деятельности: мозжечок обеспечивает быстрое, плавное и последовательное выполнение психических функций, прежде всего мышления. При поражении мозжечка развивается «дисметрия мышления», нарушается последовательность и согласованность исполнения когнитивных операций.  Из-за этого страдают генерация идей, формирование гипотез.

Автоматизация «двигательных актов» и высших корковых функций

При аутизме выявляется уменьшение количества клеток Пуркинье, что приводит к ухудшению исполнения  всех перечисленных функций:

• нарушается мышечный тонус – движение не точные, дети неуклюжие, часто падают, мимика бедная, речь монотонная, дизартричная, голос не модулирован;

• снижается моторное обучение – не умеют бегать, прыгать, ловить мяч, ездить на велосипеде;

• нарушается чувство равновесия – ходят на пальчиках, раскачиваются (попытка компенсировать);

• нарушается динамический строй речи (не могут устанавливать причинно-следственные связи между словами в предложении);

• нарушается связанность мышления – при разговоре дети перескакивают с одного на другое, не могут делать выводы;

• нарушается автоматизация процессов – снижается темп выполнения заданий.

У детей с синдромом аутизма, особенно при низком общем интеллекте, иногда формируется синдром Саванта. Что это такое? Дело в том, что существует  4 вида нейропластичности (по  Гофману):

1. «расширение карты» - происходит на границах между областями в результате повседневной деятельности.

2. сенсорное перераспределение» - происходит при блокировке одного из видов чувствительности, как это бывает у слепых. Зрительная кора становится тактильной, и они «видят руками».

3. «компенсаторная замена» - достижение цели иными способами. Например: вместо чтения книг прослушивание аудиозаписей.

4. «захват зеркальной области» - захват симметричной области в другом полушарии, когда основная область не справляется со своей задачей

Как уже говорилось, при аутизме у ребенка формируется мозаичный интеллект. Если какая-то функция развита сильнее остальных, то ребенок будет стремиться использовать только эту функцию (стереотипное поведение). Зона коры головного мозга, отвечающая за эту функцию, постепенно будет увеличиваться путем «расширения карты» за счет окружающих бездействующих зон. А таких зон много, так как процесс дифференциации не был завершен. Получается «островок гениальности» на фоне общего низкого интеллекта. Но те зоны, которые были захвачены, уже не будут выполнять свои изначальные функции. Этот мозг никогда не будет учиться новому. Синдром Саванта это что-то вроде крайней степени стереотипного поведения. И для аутичного ребенка это не плюс, а огромный минус.

У детей с аутизмом при осмотре оценивают две группы симптомов

1. самообслуживание;

2. речь.

Оценивая самообслуживание, анализируется степень развития правого полушария.

Речь это глобальная высшая корковая функция, которая затрагивает оба полушария и мозжечок. Но основные речевые центры находятся в левом полушарии (у правшей): центр  Вернике, центр  Брока, центр чтения, центр письма и т. д. Оценивая речь, мы можем оценить, в первую очередь, развитие левого полушария. Нарушение самообслуживания, недоразвитие речевой функции и нарушение мозжечковой функции - вот основные симптомы аутизма.

Мозг пластичен всю жизнь. Всю жизнь наш мозг изменяется под воздействием окружающей среды. В книге «Мозг, мышление и поведение» нейрофизиологи Флойд, Блум и Лазерсон пишут: «опыт (например, обучение) может  вызвать физические изменения в мозге».

Следовательно, понятие «коррекционный возраст» т.е. возраст, ограничивающий время развития мозга, не точно отражает реальную картину. Гораздо точнее понятие «критические периоды», т.е. периоды, в которые происходит перестройка мозга и воздействие на мозг облегчается.

Один из критических периодов - подростковый возраст. В это время для развития мозга создаются благоприятные условия: стероидные гормоны вырабатываются в большом количестве, что приводит к усилению синтеза белка, увеличению размеров головного мозга, перераспределению его функций (замена игровой деятельности учебным процессом). Многие дети в этот период  начинают  лучше учиться.

Родителям важно понять, что нельзя останавливаться на достигнутом после того, как ребенок перерос «коррекционный возраст» (10-12 лет). Наоборот, в пубертатный период природа дает этим детям еще один шанс и он должен быть использован.

Каким же образом обучение приводит к развитию мозга?

Существует такое выражение: «нервные клетки не восстанавливаются». Это не так. Действительно, нейроны не способны к делению, но мы же не живем всю жизнь с одними и теми же клетками. А если случилась катастрофа (инсульт, черепно-мозговая травма) и происходит массовая гибель нейронов? Ведь после травмы функции мозга постепенно восстанавливаются. Но восстанавливаются только те функции, которые восстанавливают.

С момента рождения и до смерти в головном мозге существуют  нейрональные стволовые   клетки. Они постоянно делятся и дифференцируются: в нейроны, клетки нейроглии, клетки Пуркинье. Их путь дифференцировки определяется потребностью. Мы говорили, что у детей-аутистов размеры мозга больше, чем у нейротипиков. Но этот размер достигается за счет белого вещества, количество нейронов и клеток Пуркинье у них снижено.

Формирование новой функции путем обучения создает потребность в определенных клетках. Стволовые клетки будут дифференцироваться так, чтобы удовлетворить возникшую потребность. Например, когда вы учитесь езде на велосипеде, стволовые клетки будут дифференцироваться в клетки Пуркинье. И их будет все больше до тех пор, пока сохраняется потребность в усилении этой функции мозжечка. А у клеток Пуркинье кроме моторного обучения есть и другие функции, и эти функции тоже появятся в процессе дифференциации.

Итак, дети с синдромом РДА не безнадежные инвалиды, они могут и должны  развиваться и учиться.

Но они не могут это делать сами, их надо всему учить.

Прежде чем начинать учить, необходима подготовка

1.    Нужно создать мозгу ребенка благоприятные условия: определить и исключить все аллергены из окружающей ребенка среды и пищи. Это приведет к снижению уровня периферического серотонина и повышению мозгового серотонина. А от него зависит количество нейротрофического фактора и, следовательно, глубина пластических изменений в мозге.

Вместе с этим вы избавитесь от диспепсии и, хотя бы частично, от сопутствующих аллергических заболеваний.

2.    Трезво определить неврологический возраст ребенка. Если ребенок 7-ми лет ест руками, ходит в памперсе, не может сам одеться и раздеться, то его неврологический возраст соответствует одному году. Учить с ним буквы и цифры в таком случае преждевременно. Начинать обучение нужно с того момента на, котором ребенок остановился, и проходить последовательно все этапы нормального развития.  Сначала  правополушарное развитие: «как одеться?», «как держать ложку?», «как играть?»... Развиваем Самообслуживание и мелкую моторику.

3.    Как можно раньше начать моторное обучение: качели, карусели, игры с мячом, батут, ролики, самокат, плавание, кувырки, езда на велосипеде.

И только тогда, когда ребенок достигнет неврологического возраста 6-7 лет, можно приступать к школьному обучению. Иначе навыки не будут закрепляться, ребенок будет все забывать.

На занятия с ребенком в день уходит примерно 8 часов. Без выходных, праздников и каникул. Непрерывность занятий необходима для того, чтобы постоянно стимулировать  базальные ганглии. Они будут стимулировать нейроны вырабатывать нейротрофический фактор мозга. А он вызовет в мозге пластические изменения.

Следующий принцип - задания должны постоянно обновляться. Во-первых, для того, чтобы поддерживать внимание, а во-вторых, чтобы ребенок не повторял постоянно то, что он уже умеет, и не закреплял этим стереотипные действия.

Задания должны постепенно и постоянно усложняться.

Занятия должны быть комплексными: одновременно давать упражнения для развития правого полушария, левого и мозжечка. Но, при этом занятия  должны соответствовать неврологическому возрасту ребенка.

Ниже приведен примерный список обучающих игр и игрушек, разбитый по категориям.

Развивают артикуляцию речи через развитие мелкой моторики (мелкая моторика способствует развитию артикуляции т.к. центры движения кисти и артикуляции речи находятся рядом):

• мозаика «Тетрис»;

• термомозаика;

• наборы для собирания бус;

• кинетический песок;

• лепка;

• рисование, раскрашивание карандашами, красками, пластилином;

• лего.

Закладывают основы логики и математики в игровой форме:

• игры Монтессори;

• игры Никитиных («сложи узор», «кубики для всех», «квадраты Никитина» и другие);

• «Нумикон» (в игровой форме обучает основам арифметики);

• блоки Дейнеша (учат различать форму, цвета, размер, толщину).

Общее развитие:

• тематические карточки;

• лото;

• пазлы и разрезные картинки;

• логические игры («третий лишний», «что на что похоже»);

• Fast ForWord для улучшения слухового восприятия;

• видеоуроки «Карточки Домана на DVD», для формирования связи между словом и его значением.

В заключение хочу сказать, что я попыталась описать лишь одну из возможных причин развития аутизма у детей. Есть и другие причины, другие теории его возникновения. Например, Норман Дойдж в своей книге «Пластичность мозга» в качестве причины развития аутизма называет «белый шум» (шум, который присутствует всегда вокруг нас, который мы обычно не  замечаем: шум от вентиляторов, кондиционеров, автомобильных двигателей и т.п. техногенных источников).

Но главное, что все эти причины приводят к нарушению работы системы базальные ганглии - нейроны коры и тормозят нейропластические изменения в головном мозге. А значит, и наши воздействия могут быть одинаковыми, без учета причин появления аутизма. Потому, что причину не всегда можно устранить, но ее всегда можно обойти.

Работа с детьми-аутистами сложна, она требует от родителей много времени и сил, но эта работа – вклад в будущее ребенка, наш шанс изменить то, что раньше считалось непоправимым.

Литература, использованная при создании статьи:

1. Норман Дойдж "Пластичность мозга";

2. Михаэль Мерцених "Soft wired" (ссылки на работы у [1]);

3. Гофман (ссылки на работы у [1]);

4. Флойд, Блум, Лазерсон «Мозг, мышление и поведение».

Автор: IUMrm

Источник