Нейрогенетика развивающейся дислексии: от генов к поведению

Неврология
Медицинская информация достоверна!
Игорь Лукьяненко
Врач-невролог, нейробиолог, аллерголог-иммунолог.
Подробнее об эксперте

Целью этой статьи является уточнение понимания термина/диагноза – дислексия. Это патология, с которой сложно справляться, которая часто становится «ярлыком» для многих малышей, отстающих от сверстников в навыке чтения. Довольно часто родители, да и некоторые неопытные специалисты приписывают ребенку дислексию, в то время, когда этого порока у него нет, но есть недостаток внимания, участия в развитии и т.д. Если ребенок не умеет читать, плохо справляется с этой задачей, но способен научиться при работе со специалистом, догнать своих сверстников, о какой дислексии может идти речь? Дислексия – это пожизненное состояние.

Дислексия – это сложный дефицит развития нервной системы, характеризующийся нарушением усвоения чтения, несмотря на адекватные неврологические и сенсорные условия, возможности получения образования и нормальный интеллект. Несмотря на то, что учеными установлены гены, предрасположенные к развитию дислексии, мы далеки от понимания молекулярных этиологических путей, лежащих в основе развития способности к чтению (dis). Полученных результатов все еще недостаточно, чтобы разгадать сложность схемы считывания.

Чтение – это когнитивный навык, присущий только человеку и имеющий решающее значение для жизни в современном обществе. Чтобы быть успешным читателем, нужно быстро интегрировать обширную сеть областей мозга с большой точностью и поразительной скоростью. Этот «контур чтения» состоит из нейронных систем, которые поддерживают язык, а также визуальные и орфографические процессы, рабочую память, внимание, двигательные функции, понимание и познание более высокого уровня.

Тем не менее, примерно для 5-12% населения научиться читать чрезвычайно сложно. Эти люди страдают сложным расстройством развития нервной системы, называемым дислексией развития (DD – международная аббревиатура), которое представляет собой наиболее распространенную неспособность к обучению среди детей школьного возраста и разных языков. DD – это пожизненное нарушение (поэтому, не нужно вешать ярлык «дислексика» на ребенка, с которым просто недостаточно занимались воспитанием и развитием, который хорошо реагирует на коррекционные занятия и способен догнать сверстников) характеризующееся нарушением усвоения чтения, несмотря на адекватные неврологические и сенсорные условия, возможности получения образования и нормальный интеллект. Эта трудность в чтении часто связана с нежелательными последствиями для детей, а также с социальными последствиями и экономическим бременем.

Хотя область является незрелой, роль генетики в развитии дислексии быстро растет, и многое было изучено относительно возможного последующего воздействия генов на возникновение дислексии, на структуру, функции и схемы мозга. Аналогичным образом, когнитивные и психофизические исследования предоставили первоначальные доказательства полезности тестирования четко выявленных когнитивных и сенсорных нарушений, связанных с дислексией и вызывающих ее, для изучения биологических и генетических компонентов этого расстройства.

Генетика дислексии

Генетика дислексии

С начала 1980-х годов было выяснено по меньшей мере девять локусов риска дислексии, называемых DYX1–DYX9 на восьми разных хромосомах (то есть, 1p36-p34, 2p16-p15, 3p12-q13, 6p22 и 6q13-16.2, 11p15.5, 15q21.3, 18p11.2 и Xq27.3) и сообщалось об участии нескольких генов, охватывающих эти регионы, в этиологии дислексии (то есть, DYX1C1, DCDC2, KIAA0319, C2ORF3, MRPL19, ROBO1, FAM176A, NRSN1, KIAA0319L и FMR1). Помимо этих локусов DYX, другие гены, вовлеченные в другие расстройства, до проверки на дислексию, также были связаны со способностью к чтению (dis).

Недавние исследования общегеномной ассоциации и секвенирования еще больше усилили роль ранее идентифицированного DD-гены-кандидаты и выявили новые ассоциации с маркерами, охватывающими новые хромосомные области. Были представлены первоначальные доказательства наличия предполагаемых функциональных генетических вариантов, влияющих на экспрессию некоторых из описанных выше генов-кандидатов дислексии.

В нашем обзоре не будем описывать всю сложность генетических механизмов, т. к. материал довольно сложный для восприятия неподготовленному читателю. Достаточно сказать, что ранние предположения о генетической предрасположенности дислексии подтверждены в который раз, более того, четко определен ряд «локаций» (если уместно вставить это слово).

Недавние данные показали, что гены, предрасположенные к дислексии (DD), влияют на миграцию нейронов, рост нейритов, морфогенез коры, структуру и функцию ресничек. Многочисленные данные показывают, что DD является расстройством на умеренном конце спектра ряда путей, вызывающих нарушения в расположении нейронов и росте аксонов, что согласуется с нейроанатомическими данными о фокальной архитектонической дисплазии и эктопиях нейронов в мозге людей с дислексией.

Визуализация в исследовании дислексии

Визуализация в исследовании дислексии

Посмертные исследования у пациентов с DD показали снижение левосторонней асимметрии височной плоскости, а также нейронные эктопии и архитектонические дисплазии в левых перисильвиальных областях. В последнее время магнитно-резонансная томография (МРТ) широко используется для изучения как морфологических, структурных, так и функциональных нарушений мозга у пациентов с DD.

Будучи неинвазивной и позволяющей проводить исследования in vivo, МРТ является уникальным и ценным инструментом для выявления изменений тканей и функциональной организации/реорганизации при нарушениях развития, таких как дислексия. Наконец, функциональная МРТ (ФМРТ) исследует активность мозга во время выполнения когнитивных и сенсорных задач, а также в состоянии покоя.

Анализ МРТ

ФМРТ сыграла важную роль в понимании патофизиологии дислексии путем анализа областей мозга, активируемых при выполнении определенных задач. Активации мозга, связанные с процессом чтения, были тщательно проанализированы с помощью МРТ, а также других функций, связанных с чтением, таких как фонологическая обработка, интеграция букв и речи, зрительное восприятие и внимание, рабочая память и акустические стимулы. В зависимости от задачи, выполняемой во время МРТ, несколько измененных активаций сообщалось о некоторых закономерностях.

При выполнении задач, связанных с чтением, у испытуемых с дислексией были обнаружены измененные активации в височно-теменных областях левого полушария, а также в двусторонних лобных и затылочных областях.

Субъекты с DD проявляли аномальную активность во время выполнения фонологических задач в височных областях левого полушария (роландическая крышка, средняя и верхняя височная извилина, веретенообразная извилина, височная плоская извилина и область Вернике), в двусторонней теменной (верхняя и нижняя теменные извилины), лобной (средняя и нижняя лобные извилина, прецентральная извилина, верхняя медиальная извилина и префронтальная кора), затылочная кора (средняя и верхняя затылочная извилина, язычная извилина, калькариновая борозда, полосатая кора), мозжечок и правая подкорковые структуры полушарий (путамен, базальные ганглии).

Имеются подобные результаты по выявлению активности областей мозга у пациентов с дислексией при выполнении семантических задач, слуховых заданий, задачи, связанных с рабочей памятью, при использовании визуальных стимулов, выполнении задач на внимание, а также, более сложных – задач, требующих обработки нескольких требований (зрительно-пространственных, орфографических, фонологических и семантических).

Результаты исследований изображений детей, не начавших читать, подверженных риску дислексии, согласуются с результатами, полученными у детей с уже определенной патологией DD, что указывает на наличие нейронных изменений, предшествующих началу чтения. Факт, отражающий дифференциальную траекторию развития сетей мозга, связанных с чтением, который может служить ранним биомаркером риска развития дислексии (DD).

Учитывая неоднородность методов визуализации и результатов, трудно обобщить результаты МРТ в единую перспективу. Согласно предыдущим результатам, показывающим постоянную связь между чтением и как подкорковыми структурами, так и корковыми системами, структурные методы идентифицируют височно-теменную и, частично, среднюю лобную области как мишени церебральных нарушений, которые могут возникать при DD, в то время как передние и затылочные области, по-видимому, реже вовлекаются в патологический процесс.

Еще сложнее обобщить результаты, полученные в результате функциональных исследований МРТ. В широком смысле, модель гипоактивации мозга, по-видимому, преобладает над гиперактивностью во время МРТ на основе задач. Схемы, включающие височно-базальные, теменные и лобные доли, чаще нарушаются, без четкой латерализации между левым и правым полушариями.

Обучение чтению требует точной, быстрой и своевременной интеграции различных нейронных систем, поддерживающих различные когнитивные и сенсорные процессы. Молекулярно-генетические исследования последовательно идентифицировали гены-кандидаты DD и предоставили первоначальные доказательства наличия предполагаемых функциональных генетических вариантов, влияющих на экспрессию генов.

Более подробно о дислексии можно узнать из нашего обзора «Дислексия».

Список литературы

  1. Arslan A. Genes, brains, and behavior: imaging genetics for neuropsychiatric disorders. J Neuropsychiatry Clin Neurosci 2015.
  2. Fisher SE, DeFries JC. Developmental dyslexia: genetic dissection of a complex cognitive trait. Nat Rev 2002.
  3. Plomin R, Kovas Y. Generalist genes and learning disabilities. Psychol Bull 2005.
  4. Scerri TS, Schulte-Korne G. Genetics of developmental dyslexia. Eur Child Adolesc Psychiatry 2010.
  5. Carrion-Castillo A, Franke B, Fisher SE. Molecular genetics of dyslexia: an overview. Dyslexia 2013.
Поделиться с друзьями
Игорь Лукьяненко

Врач-невролог, нейробиолог, аллерголог-иммунолог.

Оцените автора
( 18 оценок, среднее 4.78 из 5 )
О Болезнях.ру  - информация о заболеваниях
Добавить комментарий