شبیه سازی عمل و معکوس سازی عمل در کودکان مبتلا به اختلالات طیف اوتیسم

چکیده

کلمات کلیدی

1. مقدمه

2. مواد و روش ها

2.1 شركت كنندگان

2.2 محرک ها و پارادایم تجربی

جدول 1. اطلاعات دموگرافیک 

شکل ۱. مثال هایی برای محرک های تجربی که کارهای مستقیم و غیرمستقیم را به تصویر می کشد.

2.3 تهیه تصویر

2.4. تجزیه و تحلیل داده های fMRI

2.5. محاسبه حرکت سر

2.6 روابط مغزی-رفتاری

3. نتایج

3.1 مرور کلی

3.2 نتایج رفتاری

3.3. نتایج فعال سازی مغز

3.3.1 فعال سازی درون گروهی و بین گروهی

3.3.2 روابط مغزی-رفتاری

4. توضیحات

شکل 2 نمودارهای میله ای نشان دهنده دقت و زمان واکنش به میلی ثانیه. میله های خطا نشان دهنده میانگین خطای استاندارد هستند.  

شکل 3. نتایج فعال سازی مغز در داخل گروه ها برای: الف) گروه دارای رشد معمولی و ب) گروه های ASD و مقایسه غیر مستقیم در برابر پایه (P <0.05، FWE اصلاح شده).

جدول 2. نتایج مقایسه شرایط مستقیم با پایه و شرایط غیرمستقیم با پایه

شکل 4. نتایج فعال سازی مغز درون گروهی برای A) گروه دارای رشد معمولی، B) گروه مبتلا به ASD، و C) اختلاف بین گروهی معنی دار برای مقایسه بین گروه مستقیم و پایه (P <0.05، FEW اصلاح شده). 

شکل 5: نقاط پراکنده نشان دهنده همبستگی مثبت و معنی دار بین ارزیابی پارامترها (اقدامات غیرمستقیم) با نمرات AQ و SCQ (05 / 0P <، FWE اصلاح شده) است.

5. نتیجه گیری

تقلید ذهنی، که شاید پیش درآمد تقلید حرکتی است، شامل دیدگاه گیری بصری و تصورات حرکتی است. تحقیقات در مورد تقلید ذهنی در اختلالات طیف اوتیسم (ASD) نسبت به تقلید حرکتی خیلی کمتر است. هدف اصلی از این مطالعه FMRI، تعیین تفاوت های پاسخ های مغز در شبکه های معکوس سازی و ذهنی سازی در هنگام تقلید روانی در کودکان و نوجوانان مبتلا به ASD است. سیزده کودک و نوجوان با عملکرد بالا مبتلا به ASD و 15 شرکت کننده به عنوان گروه کنترل با رشد معمولی و یکسان از نظر سن و IQ (TD) در این مطالعه fMRI شرکت کردند. در اسکنر MRI، شرکت کنندگان تصاویر کارتونی از اعمالی که اقدامات روزمره را انجام می دادند (اقدامات غیر مستقیم به عنوان مثال، لباس اتو کردن با یک دست و اقدامات مستقیم: به عنوان مثال، دست زدن بدون برخورد کف دست ها) و از آنها خواسته شد که تشخیص بدهند که کدام یکی از دست ها یا کف دست ها می تواند این فاصله را بهتر پر کند. یافته های اصلی مقاله عبارتند از: 1) عملکرد هر دو گروه در پردازش اقدامات مستقیم و غیر مستقیم مساوی بود؛ 2) هر دو وظیفه باعث فعال شدن IFG و IPL در گروه های ASD و TD شد؛ 3) شکنج تمپورال میانی راست و پیش حرکتی های شریان چپ در طی اقدامات غیرمستقیم کودکان ASD نسبت به TD افزایش بیشتری یافت؛ و 4) شدت علائم ASD با فعاليت در منطقه تمپورال میانی راست، جداری چپ و پیش حرکتی راست در همه افراد ارتباط مثبت دارد. به طور کلی، یافته های ما نشان می دهد که مناطقی که نقش واسطه ای در عمل معکوس سازی دارند شاید منابع مغزی بیشتری در افراد مبتلا به ASD استفاده کنند و ممکن است پیامدهایی برای درک جنبش اجتماعی از طریق مدل سازی داشته باشند.

تقلید نقش مهمی در رشد ایفا می کند و از طریق مدل سازی و درک جنبش اجتماعی پیامدهای مهمی برای توسعه اجتماعی دارد [1]. تقلید یک پیش درآمد لازم برای عملکرد نمادین است [2] و کودک را با اطلاعاتی درباره اقدامات و اهداف دنیای اجتماعی و پایه ای برای توسعه اجتماعی آشنا می کند. افراد مبتلا به اختلالات طیف اوتیسم (ASD) به کارهای تقلیدی، حرکات و عمل های متوالی مشغول هستند. از نظر رفتاری، ثابت شده است که تمام شکل های تقلید به طور یکسان در افراد مبتلا به ASD دچار نقص نشده اند، بلکه زیر مجموعه های خاصی از افراد ممکن است در مقایسه با کل طیف از این موضوع تاثیر گرفته باشند [3]. راجرز و همکاران [4] بهبود معنادار عملکرد در تقلید را در مقایسه با تقلید بی معنی در نوجوانان مبتلا به ASD مقایسه کردند. به طور مشابه، همیلتون و همکارانش [5] تقلید هدفمند و برنامه ریزی حرکتی در کودکان مبتلا به ASD را مشاهده کرده اند. کمترین میزان رفتار تقلیدی ناخوداگاه اعمال در مورد اشیا و ژست ها در کودکان مبتلا به ASD به طور گسترده ای گزارش شده است (6-8). مطالعات تصویربرداری عصبی نیز شواهدی از به کار گیری تغییر یافته مناطق درگیر در عمل تقلید را در کودکان و بزرگسالان مبتلا به ASD ارائه کرده است [9]. به عنوان مثال، در یک متاآنالیز روی 13 مطالعه نوروپاتولوژی که به مشاهده فعالیت و تقلید عمل در افراد مبتلا به ASD پرداخت، یانگ و هوفمن [10]، به کار گیری تغییر یافته در چندین ناحیه مرتبط با تقلید مانند کورتکس جلومغزی دو طرفه، جزیره و کمربندی قدامی در افراد مبتلا به ASD را مشاهده کرده اند. با این حال، لازم به ذکر است که در چندین مطالعه دیگر، شواهدی نیز در مورد پاسخ های مغزی ناسازگار و مهارت های تقلید در افراد مبتلا به ASD ارائه شده است [11-13]. ناسازگاری در ماهیت تقلید مورد بررسی قرار گرفته و تفاوت در یافته های همه مطالعات، نیاز به بررسی بیشتر تقلید در سطوح رفتاری و عصبی در افراد مبتلا به ASD را مهم جلوه می دهد. گفته می شود که سیستم MNS نقش مهمی در شبیه سازی عمل و اجرای عمل بازی می کند [14]. مناطق مهم MNS شامل IFG / PMV و IPL می باشند. این مناطق با همکاری STS برای ایجاد درک عملی و شبیه سازی عملکرد ارتباط برقرار می کنند [15]. محدودسازی موفقیت آمیز احتمالا نه تنها در این مناطق MNS، بلکه در ارتباط آنها با دیگر شبکه های عصبی [16]، از جمله تعاملات با مناطق اندامی [17،18] و با مناطق مرتبط با پردازش نظریه ذهن (ToM) متکی است [15]. قبلا پیشنهاد شده بود که افراد مبتلا به ASD که نقصی در تقلید دارند نیز ممکن است پاسخ غیرمعمول MNS داشته باشند [9،19]. با این حال، مطالعات دیگر نشان داده اند که فعالیت های دست کاری نشده و حتی افزایش فعالیت در شرکت کنندگان ASD در خصوص MNS در طول وظایف تقلیدی - در مقایسه با کودکان دارای رشد معمولی (TD) – مشاهده می شود [11،12،20]. اغلب مطالعات در افراد مبتلا به ASD تقلید از دیدگاه حرکت [11] یا ترکیبی از حرکت و چیز دیگری مانند اقدامات هدفمند [12،20] را بررسی کرده اند. این مسئله می تواند یک مشکل بزرگ باشد زیرا مشکلات مربوط به تقلید از مشکلات مربوط به برنامه ریزی حرکت یا عمل ناشی می شود. در مطالعه ای که فرايندهای جزء متناوب را در افراد مبتلا به ASD مورد بررسی قرار داد (Bennetto، 1999)، افراد مبتلا به ASD در عملکرد حرکتی و جنبه های مربوط به برنامه ریزی اقدامات تقلیدی ضعیف عمل کرده اند، اما در مورد بازنمودهای فضایی و زمانی، شکل بدن و حافظه، در مقایسه با افراد TD هیچ فرقی نداشتند. فعالیت مغزی و پیوندهای مغزی تغییر یافته که ممکن است منجر به اختلال در توانایی های تقلید در افراد مبتلا به ASD شود شاید از برنامه ریزی های غیرعادی از طریق شبیه سازی حرکتی حاصل شده باشد نه از نقص در تقلیدهای واقعی [21،22]. در حال حاضر مطالعه MRI نقش شبیه سازی عمل و مکانیسم های نوروبیولوژی در عمل شبیه سازی را در تقلید، مستقل از تولید حرکت واقعی در کودکان مبتلا به ASD، بررسی می کند. این شبیه سازی عمل یا پارادایم تقلید ذهنی به عنوان دیدگاه گیری و تصور حرکتی تعریف شده است [23،24]. اهمیت بررسی تقلید ذهنی در تئوری شبیه سازی مورد تأکید قرار گرفته است، که پیشنهاد می کند که ما با شبیه سازی ذهنی و مخفیانه اقدامات خودمان بدون انجام واقعی آنها، درک عمیقی از کارهای ذهنی به دست می آوریم [25]. یکی دیگر از جنبه های مهم بررسی تقلید ذهنی، شناخت تجسم است، که کمک می کند تا توضیح دهیم که آیا ویژگی های مفهومی که در طول مطالعات تقلید fMRI مطرح می شوند، زمانی که این ویژگی ها مستقیما تجربه می شوند در حقیقت در دنیای واقعی اعمال می شوند [26]. علاوه بر این، دو مطالعه اخیر در مورد شناخت تجسم در افراد مبتلا به ASD، شبیه سازی روانی را مورد بررسی قرار داد. در کانسون و همکارانش [27] شبیه سازی ذهنی حرکت بدن افراد را به منظور درک دیدگاه فرد دیگری، بررسی کردند. آنها دریافتند که افراد مبتلا به ASD، وظایف شبیه سازی را با تکیه بر یک استراتژی غیر تجسمی در مقایسه با کنترل های TD که استراتژی اصلاح شده را اتخاذ کرده اند، انجام می دهند. در کانسون و همکاران [28] تأثیر اطلاعات بدن بر مهارت های شبیه سازی نوجوانان مبتلا به ASD مورد آزمایش قرار گرفت. آنها دریافتند که در حالی که هر دو گروه ASD و TD در اقدامات ذهنی شبیه سازی موفق بوده اند، این توانایی در افراد مبتلا به ASD بیشتر از شرکت کنندگان در TD، توسط جایگاه بدن، محدود شده است. این یافته ها در زمینه چارچوب شناخت مفهومی مورد توجه خاصی قرار گرفته است که شناخت را از طریق فرایندهای حسی و حرکتی با جهان متصل می کند [29]، که نشان دهنده اختلال در افراد مبتلا به ASD است [30]. بنابراین، شبیه سازی عمل ممکن است نقش مهمی در شناخت بهتر تقلید و ارزیابی عملکرد اجتماعی و شناخت تجسمی در افراد مبتلا به ASD داشته باشد. به طور خاص، مطالعه حاضر به منظور جداسازی تقلید مستقل از تولید حرکت واقعی، برای ارزیابی ارتباطات رفتاری و عصبی شبیه سازی انجام شده است. بنابراين، هدف اين مطالعه تعيين الگوهاي فعاليت های مشاهده شده در کودکان مبتلا به ASD است که با انجام کارهای تقلیدی رواني از جمله اقدامات مستقیم (اقداماتي که شامل يک هدف هستند) و اقدامات غيرمستقيم (اقداماتي که شامل هدف نیستند و بیشتر ماهیتی ارتباطی دارند) ارائه شده است. مطالعه اقدامات مستقیم و غیرمستقیم اجازه می دهد تا به بررسی جنبه های ارتباطی (مستقیم) و غیر متقابل (غیرمستقیم) تقلید بپردازیم که در هنگام مطالعه افراد مبتلا به ASD با توجه به کمبود اجتماعی و ارتباطی آنها اهداف خاصی را دنبال می کند. با توجه به این که افراد سالم در کارهای مستقیم بهتر از اقدامات غیرمستقیم عمل می کنند [31]، نتایج مشابهی را در گروه TD پیش بینی کردیم؛ با این حال، گروه ASD در هر دو مورد عملکرد بدتری نسبت به گروه TD داشته است. این براساس یافته های قبلی مربوط به برنامه ریزی اقدامات ضعیف است که مهارت در ابتدا توسط مولفه های پیش درآمدی MNS - PMV در کودکان مبتلا به ASD متولد می شود. ما همچنین پیش بینی کردیم که افراد مبتلا به ASD سطوحی از فعالیت را در ناحیه MNS و مناطق پیشانی را در خود نشان می دهند، اما سطح فعالیت مشابه در مناطقی مانند IPL را در حین اقدامات غیرمستقیم نشان می دهند، اما در اعمال غیرمستقیم چنین نیست. این فرضیه بر مبنای نتایج قبلی یک متاآنالیز روی مشاهده و تقلید اعمال در گروه مبتلا به ASD به دست آمده است که در آن مناطق فرونتال شاهد کاهش فعالیت در گروه ASD نسبت به TD است، اما در مناطق پاریتال هیچ تفاوتی مشاهده نشد [10]. شدت علائم و ارتباطات اجتماعی پیش بینی کننده فعال شدن مغز برای هر دو عمل است. یافته های این مطالعه بینش مهمی را برای حل فعال سازی حاصل از تقلید و تفاوت فعال سازی در کودکان و نوجوانان مبتلا به ASD در هنگام تقلید روانی غیرمتعارف ارائه می دهد. یافته ها همچنین به مطالعات غير کانوني MNS در افراد مبتلا به ASD کمک خواهند کرد، و می توانیم از آن به عنوان یک پارادايم برای بررسی ترکیبی از جنبه های تقلیدی و ارتباطی درک عمل استفاده کنیم.