CC BY
50
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
УДК 612.821
ОСОБЕННОСТИ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ МОЗГА У ДЕТЕЙ С СИНДРОМОМ РДА ПРИ ВОСПРИЯТИИ ИЛЛЮЗОРНОГО КОНТУРА
И.Н. ПОСИКЕРА1*, Н.П. ПУШИНА1, А.О. ПРОКОФЬЕВ1, М.М. ЦЕТЛИН1, А.А. МОРОЗОВ2, Ю.В. ОБУХОВ2, В.А. МОРОЗОВ2
1 Психологический институт РАО, 2 Институт радиоинженерии и электроники РАН, Москва
Проверялась гипотеза о нарушении так называемых «промежуточных» автоматических мозговых механизмов обработки зрительных паттернов, связанных с процессами восприятия целостностных образов, у детей с синдромом раннего детского аутизма (РДА) в возрасте 3-6 лет. Были исследованы связанные с событием вызванные потенциалы мозга (ССВП) при предъявлении зрительной иллюзии (квадрат Каниза) и контрольного неиллюзорного изображения. В результате было выяснено, что у детей без отклонений в развитии восприятие иллюзии сопровождается более негативным компонентом ССВП N1 по сравнению с неиллюзорной фигурой в теменных зонах правого полушария («эффект иллюзии»). Дети с синдромом РДА показали обратный «эффект иллюзии», то есть более позитивный компонент ССВП N1 в ответ на иллюзорную фигуру. Таким образом, у здоровых детей, так же, как у взрослых, опознание иллюзии зависит от активности вторичных зрительных зон правого полушария. У детей с синдромом РДА различение иллюзорной и неиллюзорной фигур, возможно, происходит с помощью механизмов обработки коллинеарности, встроенных в нейронные сети первичной зрительной коры.
Ключевые слова: ранний детский аутизм, вызванные потенциалы, восприятие целостности, иллюзия Каниза, зрительная кора.
Введение
По данным современных нейропсихо-логических исследований, синдром аутизма часто сопровождается искажением процессов обработки зрительной информации [7]. Обычно это искажение связывают с рядом особенностей когнитивной сферы, присущих синдрому аутизма. К их числу относят снижение способности к восприятию информации в контексте, а также склонность обрабатывать перцептивную информацию на уровне разрозненных эле-
© Посикера И.Н., 2009
* Для корреспонденции:
Посикера Ирина Николаевна, ведущий сотрудник лаборатории возрастной психогенетики, Психологический институт РАО 125009 Москва, ул. Моховая, 9, стр. 4 E-mail: irapos@mail.ru
ментов, не объединяя их в целостные образы [12]. Однако пока слабо изучено, какие психофизиологические особенности лежат в основе сниженных способностей к перцептивной интеграции при аутизме. Неясно, что является основной причиной своеобразия зрительно-пространственных способностей при аутизме: искаженное развитие «высокоуровневых» когнитивных функций, затрагивающее мотивационно-личностную сферу, или нарушение базовых («низкоуровневых») процессов обработки сенсорной информации [3].
«Низкоуровневые», а точнее «промежуточные» [16] процессы обработки сенсорной информации, которые обеспечивают так называемое перцептивное завершение (то есть автоматическое «достраивание» совокупности элементов поступающей сенсорной информации до
уровня целостных паттернов), могут быть изучены с помощью «иллюзорных фигур». «Иллюзорные фигуры» - это сочетание элементов зрительного поля, которые расположены таким образом, что позволяют воспринимать некую целостную форму при отсутствии реальных линий ее контура. Иллюзорный квадрат Каниза - одна из таких фигур, которая часто используется при изучении психофизиологических основ «промежуточного зрения», связанного с процессами перцептивного завершения. Исследования с использованием современных методов трехмерного картирования мозга обнаружили так называемый «эффект иллюзии»: восприятие иллюзорной фигуры (по сравнению со стимулом, не содержащим иллюзии) вызывает дополнительную активность во вторичных (экстрастриарных) областях зрительной коры головного мозга [10, 15, 23]. Эти данные были дополнены результатами исследований электрической активности мозга у здоровых взрослых с помощью метода связанных со стимулом вызванных потенциалов. Показано, что «эффект иллюзии» возникает через »170 мс с момента предъявления стимула в отведениях над задней частью поверхности головы и выражается в увеличенной амплитуде негативного компонента ССВП - N1 [6, 13, 20, 22]. «Эффект иллюзии» также был обнаружен у младенцев, при изучении которых применялся метод ССВП [9]. Полученные результаты согласуются с данными психологических исследований [21] и указывают на то, что процессы автоматического перцептивного завершения появляются уже в раннем возрасте. Однако на сегодняшний день отсутствуют исследования, показывающие возрастную динамику этих процессов.
В нашем исследовании мы использовали метод ССВП, чтобы найти психофизиологические корреляты обработки иллюзорной фигуры у детей 3-6 лет без отклонений в развитии, а также с синдромом раннего детского аутизма. Другой целью было проверить гипотезу о раннем проявлении
у детей с синдромом РДА нарушений «промежуточной» перцептивной обработки, затрагивающих процессы перцептивного завершения. Основываясь на результатах предыдущих исследований, мы предполагали обнаружить «эффект иллюзии» у детей 3-6 лет без отклонений в развитии и не обнаружить его в группе детей с РДА.
Методика
Испытуемые
В исследовании приняли участие две группы детей: 19 детей (все мальчики) с синдромом РДА в возрасте 3-6 лет (средний возраст 60,4±13,9 мес.) и 19 детей (все мальчики) того же хронологического возраста без отклонений в развитии (средний возраст 61,4±14,7 мес.). Набор детей с синдромом РДА проводился в центрах для детей с нарушениями развития, психиатрических больницах. Дети из контрольной группы были набраны в детских садах. Все дети с диагнозом РДА осмотрены опытным психиатром для уточнения диагноза в соответствии с критериями, принятыми в международной классификации нарушений DSM-IV. Критериями исключения из выборки детей с синдромом РДА были: несоответствие имеющегося диагноза критериям DSM-IV, наличие нарушений, комор-бидных аутизму (синдром дефицита внимания, эписиндром, а также выявленные генетические синдромальные формы психопатологии - например, синдром Марти-на-Белла). Диагноз подтверждался клиническим психологом, использовавшим диагностическую методику «Childhood Autism Rating Scale» (CARS) [26]. Критериями отбора здоровых детей было отсутствие жалоб родителей на здоровье ребенка, а также хронических заболеваний и неврологических нарушений в его медицинском анамнезе. Дети с тяжелыми задержками психического развития (КИ<70 по шкалам батареи тестов «The Kaufman Assessment Battery for Children» (KABC) [17] или «The Psychoeducational Profile» (PEP) [25] были
исключены из выборки. Поскольку для оценки коэффициента интеллекта и умственного возраста детей использовались разные тесты, мы пересчитали задержку психического развития каждого ребенка относительно его хронологического возраста по формуле: % задержки = 100 - (Умств. возраст х 100 / Хрон. возраст). Средняя задержка психического развития в группе детей с РДА составила 26,4% (а=18,6%, размах вариации 0-60,3%). Дети в двух группах соответствовали друг другу по полу, возрасту и предпочтению руки и подобраны по принципу схожих пар. Родители всех испытуемых дали согласие на участие их детей в исследовании.
Стимулы
Все стимулы подавались с помощью программного обеспечения «Presentation» (Neurobehavioral Systems Inc., США) на 17-дюймовый монитор, находящийся на расстоянии 50 см от испытуемого. Два экспериментальных стимула состояли из четырех симметрично расположенных черных кружков. У каждого кружка отсутствовал сегмент в 90°, длина каждого края сектора была равна радиусу кружка. Кружки были повернуты друг относительно друга таким образом, что образовывали или не образовывали иллюзорное восприятие квадрата. Каждый из двух типов стимула предъявлялся 134 раза (рис. 1). Испытуемым не давалось никакой инструкции. Чтобы поддерживать у испытуемых внимание к экрану, короткие серии экспериментальных стимулов перемежались короткими анимационными роликами (длительность 3-6 с, всего 67 роликов). Каждому испытуемому предъявлялся одинаковый набор анимационных роликов. Все стимулы предъявлялись на белом фоне в псевдослучайном порядке. Каждая проба начиналась с предъявления фиксационного крестика в центре экрана, затем появлялся один из стимулов. Длительность предъявления экспериментального стимула равнялась 500 мс, меж-стимульный интервал определялся случайным образом в интервале от 500 до 1000
мс. Угловые размеры экспериментального стимула составляли 8,94° х 8,94°.
Процедура проведения эксперимента
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) записывалась при помощи 32-канально-го аппаратно-программного комплекса «Neuroscan SynAmps» (Compumedics USA Ltd., США) с референтным отведением «объединенные уши», полосой пропускания 0,5-100 Гц, частотой дискретизации 500 Гц. ЭЭГ регистрировалась в 30 стандартных отведениях, соответствующих Расширенной Международной Схеме 10-20. Для регистрации глазодвигательных движений использовались четыре электрода. Сопротивление во всех отведениях было ниже 10 кОм. Данные записывались на жесткий диск компьютера; одновременно велась видеозапись, синхронизированная с ЭЭГ.
При анализе данных после завершения эксперимента поведение испытуемых кодировалось экспериментатором по видеозаписи, чтобы исключить из анализа участки записи, когда испытуемый не смотрел на экран. Кроме того, из анализа исключались участки с двигательными артефактами и «всплесками» сигнала амплитудой более 100 мВ. Коррекция глазодвигательной активности осуществлялась с помощью регрессионного подхода в составе программного обеспечения «Scan 4.2» (Compumedics USA Ltd., США). Запись разбивалась на эпохи длиной 1000 мс после появления стимула и с предстимульным интервалом в 800 мс. У каждого испытуемого было собрано не менее 29 пригодных к анализу эпох для каждого из двух типов экспериментальных стимулов (среднее 64,8±5,4 эпохи). Две группы испытуемых не различались по количеству включенных в анализ эпох для иллюзорного [F(1,36) = 3,93, не знач.] и неиллюзорного [F(1,36) = 3,88, не знач.] типов стимула.
Нами был применен традиционный метод анализа ССВП, в основе которого лежит изучение компонентов усредненных по совокупности эпох потенциалов мозга. В анализ были включены 6 отведений в задних
Рис. 1. Связанные с событием вызванные потенциалы при предъявлении иллюзорной фигуры и неиллюзорного изображения типично развивающимся детям, а также детям с синдромом раннего детского аутизма. а) Усредненные ВП для трех отведений, расположенных над затылочной областью [латеральные (01-02), а также по средней линии - Ог], и трех отведений теменной области [латеральные (Р3-Р4), а также по средней линии - Рг]. б) Амплитуды компонента ВП N1 в ответ на каждый из двух типов стимула. Звездочками отмечены статистически значимые различия амплитуд (полученные при помощи теста Бонферрони) между иллюзорной фигурой и неиллюзорным изображением: *р<0,05; ***р<0,005; ****р<0,001
областях головы: 01, 02, Р3, Р4, Ог, Рг. Из каждой взятой в анализ эпохи производилось вычитание потенциала, полученного в результате усреднения всех точек предстимульного интервала. Для каждого испытуемого эпохи усреднялись, и затем производилась фильтрация нижних частот с полосой пропускания до 30 Гц. Для каждого отведения оценивали амплитуды и ла-тентности компонента N1. Компонент N1 в каждом случае определялся посредством визуального анализа и представлял собой наиболее негативное значение ССВП в промежутке от 150 до 300 мс после предъявления стимула.
Для статистического оценивания в обоих случаях (при анализе амплитуд и ла-тентностей компонента) был использован дисперсионный анализ (ANOVA) с независимым фактором группы (дети с РДА, здоровые дети) и с факторами повторных измерений: тип стимула (иллюзия, контрольный стимул), область (затылочная, теменная) и отведение (левое, среднее, правое). Post hoc сравнения проводились с учетом теста Бонферрони и непараметрического критерия знаков с поправкой Бонферрони. В этой статье мы рассмотрим лишь эффекты, включающие факторы типа стимула и группы.
Применение дисперсионного анализа ANOVA к данным ССВП нельзя назвать полностью оправданным, поскольку обычно распределение значений амплитуд ССВП отличается от нормального [5]. Поэтому мы также использовали непараметрическую технику пошагового вычитания [19], чтобы оценить статистическую значимость комплексных взаимодействий. Применение этого метода к такому взаимодействию, как «Группа х Тип Стимула х Область х Полушарие» выполнялось посредством пошагового вычитания. Первым шагом был расчет разности амплитуд между пробами с иллюзорной фигурой и пробами с неиллюзорной фигурой (Д1) для каждого из четырех отведений, включенных в данный анализ. В результате мы получили 152 значения Д1 (4 отведения х 38 испытуемых), включенных в следующий шаг. Второй шаг заключался в расчете разности значений Д1 между отведениями левого и правого полушария (Д2), в результате чего мы получили 76 значений Д2 (2 области х 38 испытуемых). На третьем шаге подсчитывалась разница значений Д2 между затылочной и теменной областями, что дало 38 значений Д3 (по одному на каждого испытуемого). Наконец, мы распределили испытуемых по парам (ребенок с РДА - ребенок без отклонений в развитии; дети в каждой паре соответствовали друг другу по возрасту) и затем сравнили значения Д3 в каждой паре для оценки указанного выше четырехфакторного взаимодействия (был применен односторонний непараметрический критерий знаков Уилкоксона). Оценивая более простые взаимодействия (к примеру, «Группа х Тип Стимула»), мы должны были исключить влияние пространственных измерений (факторы области и полушария) на зависимое измерение. Чтобы сократить размерность данных, мы применяли анализ главных компонент и, взяв первую компоненту, описывающую максимум дисперсии, подсчитывали значения фактора для каждого элемента матрицы данных (то есть для каждого ис-
пытуемого в двух случаях - иллюзорной и неиллюзорной фигур). Затем, используя полученные значения фактора, мы подсчитывали разность между пробами с иллюзорной фигурой и пробами с неиллюзорной фигурой для каждого испытуемого (Д1), из полученных значений составляли 19 пар по принципу, описанному выше, и применяли односторонний непараметрический критерий знаков Уилкоксона.
Результаты
На среднегрупповых ССВП для двух типов стимула был выделен компонент N1 (см. рис. 1). Значения пиковых латентно-стей компонента N1 на среднегрупповых ССВП находились в диапазоне от 180 до 228 мс, в зависимости от отведения и типа стимула.
Амплитуда N1
В целом между детьми с РДА и их здоровыми сверстниками отсутствовали различия в общих амплитудах компонента N1 (ССВП для обоих типов стимула были объединены при анализе).
Вместе с тем при анализе амплитуды мы обнаружили, что «эффект иллюзии» в двух группах различался (взаимодействие факторов группы и типа стимула: F (1,35) = 11,16, p<0,002), Это взаимодействие подтвердило наше предположение об аномальном проявлении «эффекта иллюзии» в ССВП у детей с РДА (см. рис. 1а и 1б). Применение непараметрического метода подтвердило значимость данного взаимодействия [критерий знаков: p<0,002]. Post hoc сравнения показали, что в группе детей без отклонений в развитии иллюзорный квадрат Каниза вызывает более высокоамплитудный (более негативный) компонент N1, чем неиллюзорный стимул (тест Бон-феррони: p<0,06, критерий знаков: p<0,03). Удивительно, что в группе детей с РДА наблюдается прямо противоположный эффект: амплитуда компонента N1 в ответ на иллюзорный квадрат Каниза оказалась меньше (более позитивный компонент),
чем на неиллюзорный стимул (тест Бонферрони: p<0,05, критерий знаков: p<0,02). Сравнение двух групп выявило различия на грани значимости лишь для иллюзорного стимула, вызывавшего более позитивный компонент N1 в группе детей с РДА (тест Бонферрони: p<0,28, критерий знаков: p<0,03). При восприятии неиллюзорного стимула межгрупповых различий не было обнаружено (тест Бонферрони: p<0,6, критерий знаков: p<0,38).
Также статистически значимым оказалось взаимодействие четырех факторов: группы, типа стимула, области и отведения [F(2,70) = 3,83, £ = 0,9, p<0,035], означающее, что межгрупповые различия «эффекта иллюзии» наиболее выражены лишь в определенных отведениях. Post hoc сравнения (см. рис. 1б), проведенные для группы детей без отклонений в развитии, показали, что иллюзорная фигура Каниза вызывает более негативный компонент N1 [тест Бонферрони: p<0,001] в теменной области правого полушария (отведение P4), а в других отведениях значимых различий нет. В группе детей с РДА, напротив, более позитивный компонент N1 в ответ на иллюзорную фигуру Каниза обнаружен в затылочном по средней линии (Oz) [тест Бонферрони: p<0,04] и левом затылочном (O1) [тест Бонферрони: p<0,005] отведениях (в других отведениях значимых различий также нет). Чтобы подтвердить не предсказанную заранее статистическую значимость этого взаимодействия, был проведен непараметрический анализ для значений амплитуд в отведениях O1, O2, P3 и P4 для обеих групп детей. Вследствие методологических ограничений этого вида анализа (лишь основные эффекты и взаимодействия с четным числом уровней могут быть проанализированы) мы исключили из анализа центральные отведения Oz и Pz.
Непараметрические оценки подтвердили значимость четырехфакторного взаимодействия (критерий знаков: p<0,01). Непараметрические сравнения post hoc так-
же подтвердили результаты post hoc теста Бонферрони (сравнения амплитуд компонента N1 для иллюзорного и неиллюзорного типов стимула в группе детей без отклонений в развитии в отведении P4: критерий знаков: p<0,002; то же в группе детей с РДА в отведениях O1 и Oz: критерий знаков: p<0,008 и p<0,008, соответственно).
Латентность компонента N1
Для латентности компонента N1 статистически значимых взаимодействий, включающих факторы группы и типа стимула, не было выявлено.
Обсуждение
Данное исследование показало, что:
1) Дети без отклонений в развитии воспринимают и обрабатывают иллюзорный квадрат Каниза и неиллюзорный стимул по-разному; в вызванной активности мозга при этом наблюдается «эффект иллюзии» -более высокоамплитудный компонент N1 на иллюзорный квадрат.
2) В то же время дети с РДА демонстрируют обратный «эффект иллюзии», то есть более высокоамплитудный компонент N1 в ответ на неиллюзорный стимул.
Как оказалось, типично развивающиеся дети демонстрируют «эффект иллюзии», в целом аналогичный тому, что был обнаружен ранее при исследовании восприятия взрослых людей. В специальных экспериментах было доказано, что увеличение амплитуды компонента N1 при восприятии иллюзии связано с процессом перцептивного завершения иллюзорного контура (то есть группировки элементов воспринимаемого изображения определенным образом), чем с влиянием прочих высоко- и низкоуровневых когнитивных процессов - таких как избирательное внимание или обработка коллинеарных участков линий в квадрате Каниза [13, 20]. Отметим, что у типично развивающихся детей описанный «эффект иллюзии» наиболее выражен в теменной области правого полушария, однако не был нами обнаружен в левом
полушарии. Похожее правополушарное преобладание «эффекта иллюзии», наиболее выраженное в затылочно-теменной области, уже обнаруживалась у 8-месячных младенцев [9]. В то же время у взрослых испытуемых «эффект иллюзии» проявляется как в правом, так и в левом полушарии [13, 20]. Отсутствие «эффекта иллюзии» в левом полушарии у детей и появление его у взрослых может означать, что определенные мозговые механизмы, лежащие в основе «промежуточных» процессов обработки зрительной информации, не даны в готовом виде от рождения, а формируются в течение жизни ребенка. Это предположение можно продолжить, опираясь на результаты поведенческого исследования здоровых взрослых [1]. Было найдено, что распознание иллюзии происходит в обоих полушариях, но с использованием разных стратегий. Обработка зрительной информации правым полушарием основывается на поиске/вычленении (знакомых) целостных форм, в то время как в левом полушарии восприятие основано на анализе всех деталей поступающей информации. Таким образом, присутствие у детей «эффекта иллюзии» лишь в правом полушарии может означать, что они успешно вычленяют из зрительного потока паттерн простой геометрической фигуры (квадрата). И в то же время анализ деталей развит пока еще недостаточно для того, чтобы на его основе (быстро) делать заключение о различии двух типов стимула.
Гипотеза нашего исследования предполагала отсутствие при аутизме различий в амплитуде компонента N1 при восприятии двух типов стимула. Вопреки ожиданиям, дети с РДА также продемонстрировали «эффект иллюзии». Однако топография распределения отличий по поверхности головы и полярность «эффекта иллюзии» у детей с РДА были другими, чем у детей без отклонений в развитии. В отличие от типично развивающихся детей, у детей с РДА амплитуда компонента N1 при восприятии иллюзорной фигуры была значимо меньше
(компонент был более позитивным), чем при восприятии неиллюзорного стимула. Иными словами, более высокоамплитудным компонентом N1 сопровождалась не иллюзия (как при описанном «эффекте иллюзии»), а контрольное неиллюзорное изображение (обратный «эффект иллюзии»). Кроме того, в группе детей с РДА выявленный обратный «эффект иллюзии» наиболее выражен в срединном затылочном отведении с распространением в левую затылочную область, в то время как в группе детей без отклонений в развитии максимум «эффекта иллюзии» приходится на правую теменную область.
На наш взгляд, обратный характер «эффекта иллюзии» у детей с РДА указывает на существование качественных отличий в психофизиологических механизмах обработки иллюзорной фигуры Каниза при данном нарушении развития. Снижение амплитуды (или, иначе говоря, большую позитивность) компонента N1 в затылочной области при восприятии квадрата Каниза можно объяснить с помощью так называемого «эффекта коллинеарности» на ССВП, который был ранее обнаружен у здоровых взрослых людей [18]. Этот эффект заключается в том, что амплитуда ССВП при восприятии двух типов простых зрительных стимулов различаются, если в одном из типов присутствуют коллинеар-ные (то есть лежащие на одной прямой) участки линии, а в другом - нет. Было выяснено, что обработка свойств коллинеарности сопровождается позитивизацией ССВП затылочной области, которая начинается уже спустя 80 мс после подачи стимула и сильнее всего проявляется в промежуток времени, соответствующий компоненту N1. В нашем исследовании коллине-арные участки линий представлены лишь в иллюзорной фигуре Каниза и отсутствуют в неиллюзорной фигуре. Это еще одно различие двух типов стимулов, помимо присутствия или отсутствия зрительной иллюзии. Следовательно, более позитивный затылочный компонент N1 в ответ на ил-
люзорную фигуру Каниза у детей с аутизмом может отражать необычно усиленный эффект коллинеарности. Известно, что обработка свойств коллинеарности происходит в нейронной сети пирамидных клеток первичной зрительной области коры, обладающих одинаковой ориентационной настройкой и взаимодействующих друг с другом через локальные латеральные горизонтальные связи [24]. Такая сеть особенно чувствительна к элементам зрительного поля, одинаково ориентированным и расположенным коллинеарно друг относительно друга (например, линии контура какого-либо объекта). Поэтому она может уже на ранних этапах корковой обработки потока зрительных стимулов «извлекать» информацию о краях фигуры, попавшей в поле зрения [14].
Таким образом, наиболее вероятное объяснение различий в выявленном на ССВП «эффекте иллюзии» между детьми с РДА и типично развивающимися детьми заключается в следующем. У детей без отклонений в развитии обработка иллюзорной фигуры задействует «промежуточные» автоматические механизмы перцептивного завершения, в то время как чувствительность к типу стимула у детей с РДА основана преимущественно на «низкоуровневых» механизмах обработки коллинеарности, локализованных в первичной зрительной коре (поле V!). Увеличенное число локальных латеральных связей в первичной зрительной коре при аутизме [8] в сочетании с недостатком длинных связей между разными областями коры [2] может приводить к дисбалансу процессов «низкоуровневой» и «промежуточной» обработки иллюзорного квадрата Каниза, ограничивая ее первичными областями зрительной коры. Это объяснение на данный момент является лишь гипотетическим, поскольку экспериментальные данные о локализации источников обратного «эффекта иллюзии» при РДА отсутствуют. Тем не менее оно согласуется с современным взглядом на необычный, «низкоуровневый» характер
обработки перцептивной информации при аутизме [4, 7]. Исследователи полагают, что при аутизме акцент обработки потока зрительной информации смещен в сторону распознания и дифференцировки множества не зависящих друг от друга элементов зрительного поля, в то время как для восприятия большинства людей характерно стремление связывать множества элементов в целостные паттерны.
Заметим, что выбор детей без отклонений в развитии в качестве контрольной группы в данном исследовании ограничивал наши возможности оценить, насколько специфичны для синдрома РДА выявленные искажения процессов обработки иллюзорной фигуры. Обратный «эффект иллюзии» может отражать искажение перцептивной интеграции, общее для целого ряда нарушений развития, которые, подобно аутизму, характеризуются снижением когнитивных способностей.
Однако недавнее исследование особенностей ССВП при восприятии иллюзорной фигуры у детей с синдромом Ви-льямса (которые, как и дети с РДА, демонстрируют отставание психического развития в сочетании с трудностями перцептивной интеграции) не выявило различий в амплитуде компонента N1 при восприятии иллюзорной и неиллюзорной фигур [11]. Этот факт позволяет предполагать, что найденный в нашем исследовании обратный «эффект иллюзии» является частью особого электрофизиологического эндофенотипа РДА.
Заключение
Обнаруженный в исследовании обратный «эффект иллюзии» в ССВП детей с РДА указывает на искажение психофизиологических механизмов обработки иллюзорной фигуры при данном нарушении развития. Представленное объяснение вероятных причин данного факта согласуется с предположением об избыточной активности механизмов перцептивной об-
работки в первичных областях зрительной коры.
Мы признательны Н.В. Римашевской и В.В. Грачеву за помощь в наборе группы детей с РДА. Это исследование частично поддержано Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ грант 06-07-89302), Российским гуманитарным научным фондом (РГНФ грант 07-06-00208а), Роснаукой (ГК № 02.740.11.0376).
Литература
1. Atchley R., Atchley P. Hemispheric specialization in the detection of subjective objects // Neuropsychologia. - 1998. - Vol. 36.
- P. 1373-1386.
2. Barnea-Goraly N., Kwon H., Menon V., Eliez S., Lotspeich L., Reiss A.L. White matter structure in autism: preliminary evidence from diffusion tensor imaging // Biol. Psychiatry. - 2004. - Vol. 55. - P. 323-326.
3. Behrmann M., Thomas C., Humphreys K. Seeing it differently: visual processing in autism // Trends Cogn. Sci. - 2006. - Vol. 10.
- P. 258-264.
4. Bertone A., Mottron L., Jelenic P., Faubert J. Enhanced and diminished visuo-spatial information processing in autism depends on stimulus complexity // Brain. - 2005. - Vol. 128. - P. 2430-2441.
5. Bertrand O., Tallon-Baudry C. Oscillatory gamma activity in humans: a possible role for object representation // Int. J. Psychophysiol. -2000. - Vol. 38. - P. 211-223.
6. Brodeur M., Lepore F., Debruille J.B. The effect of interpolation and perceptual difficulty on the visual potentials evoked by illusory figures // Brain Res. - 2006. - Vol. 1068. - P. 143-150.
7. Caron M-J., Mottron L., Berthiaume C., Dawson M. Cognitive mechanisms, specificity and neural underpinnings of visuospatial peaks in autism // Brain. - 2006. - Vol. 129. -P. 1789-1802.
8. Casanova M.F., Buxhoeveden D.P., Switala A.E., Roy E. Minicolumnar pathology in autism // Neurology. - 2002. - Vol. 58. - P. 428-432.
9. Csibra G., Davis G., Spratling M.W., Johnson M.H. Gamma oscillations and object
processing in the infant brain // Science. -2000. - Vol. 290. - P. 1582-1585.
10. Ffytche D.H., Zeki S. Brain activity related to the perception of illusory contours // Neuroimage. - 1996. - Vol. 3. - P. 104-108.
11. Grice S.J., Haan M.D., Halit H., Johnson M.H., Csibra G., Grant J. et al. ERP abnormalities of illusory contour perception in Williams syndrome // NeuroReport. - 2003. - Vol. 14.
- P. 1773-1777.
12. Happe F., Frith U. The weak coherence account: detail-focused cognitive style in autism spectrum disorders // J. Autism Dev. Disord. - 2006. - Vol. 36. - P. 5-25.
13. Herrmann C.S., Bosch V Gestalt perception modulates early visual processing // NeuroReport. - 2001. - Vol. 12. - P. 901-904.
14. Hess R.F., Hayes A., Field D.J. Contour integration and cortical processing // J. Physiol. Paris. - 2003. - Vol. 97. - P. 105-119.
15. Hirsch J., DeLaPaz R.L., Relkin N.R., Victor J., Kim K., Li T. et al. Illusory contours activate specific regions in human visual cortex: evidence from functional magnetic resonance imaging // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1995.
- Vol. 92. - P. 6469-6473.
16. Humphreys G.W., Riddoch M.J., Donnelly N., Freeman T., Boucart M., Muller H. Intermediate visual processing and visual agnosia / The Neuropsychology of High-Level Vision: Collected Tutorial Essays. - 1994. -Vol. 63. - 101 p.
17. Kaufman A.C., Kaufman N.L. Kaufman assessment battery for children: administration and scoring manual. - Circle Pines, MN: American Guidance Service, 1983.
18. Khoe W., Freeman E., Woldorff M.G., Mangun G.R. Electrophysiological correlates of lateral interactions in human visual cortex // Vis. Res. - 2004. - Vol. 44. - P. 1659-1673.
19. Morozov A.A., Morozov V.A., Obukhov Y.V., Stroganova T.A. Nonparametric multi-way analysis of human EEG // Artif Intell. - 2006.
- Vol. 3. - P. 603-612.
20. Murray M.M., Imber M.L., Javitt D.C., Foxe J.J. Boundary completion is automatic and dissociable from shape discrimination // J. Neurosci. - 2006. - Vol. 26. - P. 12043-12054.
21. Otsuka Y., Kanazawa S., Yamaguchi M.K. The effect of support ratio on infants' perception of illusory contours // Perception. - 2004. -Vol. 33. - P. 807-816.
22. Proverbio A.M., Zani A. Electrophysiological indexes of illusory contours perception in humans // Neuropsychologia. - 2002. - Vol. 40. - P. 479-491.
23. Ritzl A., Marshall J.C., Weiss P.H., Zafiris O, Shah N.J., Zilles K. et al. Functional anatomy and differential time courses of neural processing for explicit, inferred, and illusory contours. An event-related fMRI study // Neuroimage. - 2003. - Vol. 19. - P. 1567-1577.
24. Schmidt K.E., Goebel R., Lowel S., Singer W. The perceptual grouping criterion of
colinearity is reflected by anisotropies of connections in the primary visual cortex // Eur J. Neurosci. - 1997. - Vol. 9. - P. 10831089.
25. Schopler E., Reichler R., Bashford A., Lansing M., Marcus L. Psychoeducational profile (rev.). - Austin, TX: Pro-Ed; 1990.
26. Schopler E., Reichler R., Remler B.R. The childhood autism rating scale (CARS) for diagnostic screening and classification of autism. - 1986.
FEATURES OF THE BRAIN EVOKED POTENTIALS IN CHILDREN WITH THE SYNDROME OF EARLY INFANTILE AUTISM IN PERCEPTION ILLUSORY CONTOUR
I.N. POSIKERA1, N.P. PUSHINA1, A.O. PROKOFEV1, M.M. TSETLIN1, A.A. MOROZOV2,
U.V. OBUHOV2, V.A. MOROZOV2
1 Psychological Institute, RAE, 2 Institute of Radio Engineer and Electronics, RAS, Moscow
We investigated the hypothesis of the violation of the so-called «intermediate» automatic brain mechanisms for processing visual patterns, associated with the processes of perception integral images in children with the syndrome of early infantile autism (EIA) at the age of 3-6 years. We investigated event-related evoked potentials (EREP), upon presentation of visual illusions (square Canisius) and control non-illusory image. As a result, it was found that children without disabilities in the development of the perception of the illusion is accompanied by a more negative N1 component of the EREP compared with non-illusory figure in the parietal areas of the right hemisphere («effect of illusion»). Children with the syndrome of EIA showed the reverse «effect of the illusion» that is a positive component of the EREP N1 in response to the illusory figure. Thus, in healthy children, as well as in adults, the identification of the illusion depends on the activity of the secondary visual areas of the right hemisphere. In children with the syndrome EIA distinction illusory and non-illusory figures may occur through the mechanisms of processing of collinearity embedded in neural networks of the primary visual cortex.
Keywords: early infantile autism, evoked potentials, perception of integrity, Canisius illusion, visual cortex.
