Нарушения сна у младенцев с повышенным риском аутизма: роль нейронной фильтрации тактильных сигналов

Нейронная фильтрация тактильных сигналов и сон у 10-месячных младенцев с типичным и повышенным риском расстройства аутистического спектра

Введение

Нарушения сна являются распространенной проблемой при расстройстве аутистического спектра (РАС), проявляющейся уже на ранних этапах развития. Однако точные причины этого явления остаются неясными. Данное исследование направлено на изучение особенностей развития латентности засыпания (SOL) и количества ночных пробуждений у младенцев с повышенным риском развития РАС (EL), чьи старшие братья или сестры имеют диагноз РАС, и у младенцев с типичным риском (TL). Дополнительно, мы исследуем, связана ли способность к фильтрации тактильных сигналов, измеряемая с помощью индекса подавления тактильных сигналов (TSI) на основе электроэнцефалографии (ЭЭГ), с вариациями в SOL и количестве ночных пробуждений.

Методы

Были проанализированы данные о ночных пробуждениях и SOL, полученные от родителей 124 младенцев (97 с повышенным риском РАС) в возрасте 5, 10 и 14 месяцев, с использованием обобщенных оценочных уравнений (generalized estimating equations, GEE). У 65 младенцев (48 с EL, 17 с TL) в возрасте 10 месяцев проводилось исследование ЭЭГ для оценки реакции на тактильную стимуляцию.

Результаты

Траектории развития сна

У младенцев с повышенным риском РАС (EL) наблюдалось значительно больше ночных пробуждений и более длительная латентность засыпания по сравнению с младенцами с типичным риском (TL) в возрасте 10 и 14 месяцев. В группе младенцев с типичным риском (TL) количество ночных пробуждений и латентность засыпания значительно уменьшались с возрастом (от 5 до 14 месяцев). В отличие от этого, у младенцев из группы повышенного риска (EL) эти показатели оставались относительно стабильными на протяжении всего периода наблюдения. Это указывает на то, что типичное развитие сна, характеризующееся консолидацией и снижением частоты пробуждений, происходит у младенцев с повышенным риском развития РАС в меньшей степени.

При разделении группы EL на подгруппы в зависимости от диагноза РАС в возрасте 3 лет (ELASD+ для тех, кто получил диагноз РАС, и ELASD для тех, кто его не получил), было обнаружено, что младенцы из группы ELASD+ имели самую длительную латентность засыпания. Это позволяет предположить, что нарушения сна у младенцев с повышенным риском РАС могут быть обусловлены внутренними причинами, а не только факторами окружающей среды, связанными с наличием старшего ребенка с РАС.

Связь тактильной сенсорной фильтрации с показателями сна

Индекс подавления тактильных сигналов (TSI), который отражает способность нервной системы ослаблять повторяющиеся тактильные стимулы, был ниже у младенцев из группы повышенного риска (EL) по сравнению с младенцами из группы типичного риска (TL). Это свидетельствует о нарушении механизмов сенсорной фильтрации у младенцев с повышенным риском РАС. Было выявлено, что TSI являлся предиктором латентности засыпания (SOL) в возрасте 10 месяцев, независимо от статуса риска РАС. Это говорит о том, что нарушение способности к нейронной фильтрации тактильных сигналов связано с трудностями при засыпании.

Однако, TSI не предсказывал количество ночных пробуждений ни в возрасте 10, ни в 14 месяцев. Это может указывать на то, что механизмы, лежащие в основе инициации сна (засыпание) и поддержания сна (предотвращение пробуждений), различаются и по-разному подвержены влиянию сенсорной обработки. Возможно, нарушения фильтрации сенсорных сигналов в большей степени влияют на процесс засыпания, чем на поддержание непрерывного сна.

Долгосрочные эффекты

Ассоциация между TSI и латентностью засыпания, выявленная в 10 месяцев, не сохранялась в 14 месяцев, даже при контроле показателей сна в 10 месяцев. Это предполагает, что влияние нарушенной сенсорной фильтрации на засыпание не является кумулятивным или необратимым в долгосрочной перспективе. Тем не менее, поскольку и нарушения сенсорной обработки, и проблемы со сном являются распространенными в раннем развитии при РАС, ранние вмешательства, направленные на модуляцию сенсорного восприятия, могут иметь положительный эффект на качество сна и последующее развитие.

Обсуждение

Полученные результаты подчеркивают, что нарушения сна, проявляющиеся в виде увеличенной латентности засыпания и повышенной частоты ночных пробуждений, присутствуют у младенцев с повышенным риском РАС уже в возрасте 10 месяцев. Эти различия в траекториях развития сна между группами EL и TL указывают на ранние нейробиологические особенности, связанные с развитием РАС. Важно отметить, что выявленная связь между нарушением нейронной фильтрации тактильных сигналов и увеличенной латентностью засыпания является независимой от статуса риска РАС. Это поддерживает гипотезу о том, что проблемы с сенсорной обработкой могут являться общим фактором, способствующим нарушениям сна не только при РАС, но и в общей популяции.

Ключевые выводы

• Младенцы с повышенным риском РАС демонстрируют более выраженные нарушения сна (дольше засыпают, чаще просыпаются) с 10 месяцев.
• Нарушение нейронной фильтрации тактильных сигналов (сниженная способность ослаблять повторяющиеся стимулы) связано с увеличенной латентностью засыпания у младенцев.
• Эта связь между сенсорной фильтрацией и засыпанием сохраняется независимо от того, есть ли у ребенка повышенный риск РАС.
• Сенсорная фильтрация не оказывает значимого влияния на количество ночных пробуждений, что может указывать на разные нейробиологические механизмы инициации и поддержания сна.
• Результаты предполагают, что ранние вмешательства, направленные на улучшение сенсорной обработки, могут быть полезны для коррекции нарушений сна у младенцев.

Перспективы

Дальнейшие исследования с использованием более объективных методов оценки сна, таких как полисомнография или актиграфия, могут помочь уточнить природу нарушений сна у младенцев с повышенным риском РАС. Изучение роли других сенсорных модальностей и нейромедиаторных систем, таких как ГАМК (гамма-аминомасляная кислота), также может пролить свет на нейробиологические основы связи между сенсорной обработкой и сном. Разработка и оценка эффективности ранних интервенций, направленных на модуляцию сенсорной чувствительности и улучшение качества сна, остается приоритетной задачей для улучшения развития и благополучия детей с РАС и их семей.

Клиническое значение

Учитывая значительное влияние нарушений сна на когнитивное развитие, поведение и общее самочувствие, данное исследование имеет важное клиническое значение. Идентификация ранних маркеров нарушений сна, таких как особенности сенсорной обработки, позволяет разрабатывать более целенаправленные профилактические и терапевтические стратегии. Вмешательства, направленные на снижение сенсорной перегрузки или обучение стратегиям саморегуляции, могут помочь младенцам с повышенным риском РАС достичь более здорового сна, что, в свою очередь, положительно скажется на их дальнейшем развитии.

Научные термины и аббревиатуры

• РАС (ASD - Autism Spectrum Disorder): Расстройство аутистического спектра – группа нарушений развития нервной системы, характеризующихся трудностями в социальном взаимодействии, общении, а также повторяющимся и ограниченным спектром поведения и интересов.
• SOL (Sleep Onset Latency): Латентность засыпания – время, которое требуется человеку, чтобы заснуть после того, как он лег в постель и пытается уснуть.
• EL (Elevated Likelihood): Повышенный риск – группа младенцев, имеющих повышенную вероятность развития РАС, например, из-за наличия старшего ребенка с диагнозом РАС.
• TL (Typical Likelihood): Типичный риск – группа младенцев, не имеющих повышенной вероятности развития РАС, обычно с отсутствием семейного анамнеза РАС.
• EEG (Electroencephalography): Электроэнцефалография – метод регистрации электрической активности мозга с помощью электродов, размещенных на поверхности головы. Используется для изучения мозговой активности во время бодрствования и сна.
• TSI (Tactile Suppression Index): Индекс подавления тактильных сигналов – показатель, рассчитанный на основе ЭЭГ, который отражает степень ослабления нейронного ответа на повторяющуюся тактильную стимуляцию. Более низкий TSI указывает на менее эффективное подавление сигнала.
• GEE (Generalized Estimating Equations): Обобщенные оценочные уравнения – статистический метод, используемый для анализа зависимых данных, особенно при работе с ненормально распределенными переменными и учетом корреляций внутри групп.
• DSM-5 (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Fifth Edition): Диагностическое и статистическое руководство по психическим расстройствам, пятое издание – классификационный справочник, используемый психиатрами и психологами для диагностики психических расстройств.
• ADOS-2 (Autism Diagnostic Observation Schedule, Second Edition): Автоматизированная диагностическая шкала наблюдения для аутизма, второе издание – стандартизированный инструмент для оценки наличия и степени тяжести симптомов РАС у детей.
• ADIR (Autism Diagnostic Interview-Revised): Пересмотренное диагностическое интервью для аутизма – полуструктурированное интервью для родителей или опекунов, предназначенное для сбора информации о развитии ребенка и поведенческих характеристиках, связанных с РАС.
• MSEL (Mullen Scales of Early Learning): Шкалы раннего обучения Мерлен – набор тестов для оценки когнитивного развития у детей раннего возраста.
• VABS (Vineland Adaptive Behavior Scales): Шкалы адаптивного поведения Вайнленда – инструмент для оценки адаптивных навыков в повседневной жизни у лиц с нарушениями развития.
• REM (Rapid Eye Movement): Быстрое движение глаз – фаза сна, характеризующаяся быстрыми движениями глаз, повышенной активностью мозга и мышечной атонией.
• N2 (Non-REM stage 2): Фаза 2 медленного сна (Non-REM) – стадия сна, предшествующая глубокому сну, характеризующаяся появлением сонных веретен и K-комплексов на ЭЭГ.
• PI (Primary Insomnia): Первичная бессонница – расстройство сна, характеризующееся трудностями с засыпанием или поддержанием сна, не связанное с другими медицинскими или психическими состояниями.
• GABA (Gamma-Aminobutyric Acid): Гамма-аминомасляная кислота – основной ингибирующий нейромедиатор в центральной нервной системе, играющий роль в регуляции возбудимости нейронов.
• E/I (Excitation/Inhibition): Соотношение возбуждения/торможения – баланс между возбуждающими и тормозящими процессами в мозге, нарушение которого может приводить к различным неврологическим и психическим расстройствам.