Аутизм не має єдиної причини ні на рівні генетики, ні на рівні розвитку мозку. У невеликій кількості випадків можна виявити значну генетичну зміну, яка спричинила аутизм, але в більшості випадків це складніше, і ми ще не до кінця розуміємо вплив генетики на розвиток аутизму. Ми також не маємо чітких доказів конкретного впливу навколишнього середовища.
Чому деякі люди розвивають мізки так по-іншому? Це одна з найбільших загадок аутизму. Відмінності в поведінці та досвіді настільки очевидні серед людей з аутизмом, що ми інтуїтивно припускаємо подібну очевидну причину. Однак дослідження за останні 70 років показують, що це набагато складніше. І, як зазвичай, кожна прогалина в наших знаннях відразу заповнюється дивними твердженнями: кажуть, що аутизм спричиняє перегляд телевізора, випромінювання електричних приладів, щеплення або навіть наявність сексуальної позиції на момент зачаття. Жоден з цих чуток не підтверджений науковими доказами, але всі вони сприяють загадковій димці над аутизмом.
У 1950–1960-х рр. Широко поширювалося думка, що аутизм дитини можна віднести до розмірених стосунків дитини. Термін "матері-холодильники" прямо звинувачував плечі матерів дітей-аутистів. Лео Каннер, який першим описав характерну поведінку, пов'язану з аутизмом, серед іншого розглядав "відсутність материнської любові" як можливу причину її походження.
Професор Ендрю Уайтхаус досліджує аутизм в Університеті Західної Австралії та очолює дослідницьку групу в Інституті дітей Телемону. Предметом його дослідження є методи ранньої діагностики аутизму. Крім того, він розробляє підходи, що покращують якість життя дітей з розладом аутичного спектру. Його видавнича діяльність включає 120 рецензованих статей у професійних журналах, дві книги та два посібники, що використовуються на міжнародному рівні для дослідження дітей з РАС. У 2017 році він отримав премію Eureka за роботу в галузі досліджень аутизму.
Це помилкове уявлення, як з’ясувалося пізніше, протягом двох десятиліть кидало тінь провини та сорому на батьків дітей-аутистів. Міф про "матерів-холодильниць" поступово розвіяли кілька видатних вчених, деякі з них - батьки дітей-аутистів. Серед іншого вони вказали, що багато батьків, які вписуються в стереотип «холодних стосунків», виховували дітей, які ніколи не хворіли на аутизм.
Коли було показано, що аутизм не викликаний поганою освітою, дослідження зосереджувались на біологічних факторах. По мірі поширення наших знань у цій галузі стало очевидним, що, мабуть, не існує жодної причини аутизму. У більшості випадків вирішальну роль відіграє взаємодія кількох генетичних факторів. Вони можуть діяти окремо або в поєднанні з впливами навколишнього середовища і, зрештою, призводити до того, що мозок дитини розвиватиметься по-різному, що призведе до проявів аутичної поведінки.
Генетика
Коли вчені хочуть розрізнити, який вплив мають гени («природа»), а що спричинює навколишнє середовище («виховання»), вони допомагають одне одному, досліджуючи близнюків. Щоб зрозуміти, як працює це дослідження, нам слід усвідомити, що існують два типи близнюків. Один - це однояйцеві близнюки (розмовно «ідентичні»), які мають однакову ДНК. Якщо вони виростають в одній родині, вони також мають однакове середовище та виховання. Другий тип - це неідентичні близнюки (у народі «подвійне яйце»), які зазвичай також мають спільне середовище, однакове виховання, але їх ДНК приблизно на 50% однакова.
Дослідження близнюків починаються з визначення популяції, скажімо, мешканців певного міського району, і продовжуються з намаганнями знайти якомога більше близнюків у цій місцевості. Якщо предметом дослідження є аутизм, шукають двійнят, один чи обидва брати та сестри мають аутизм. Потім дослідники з’ясовують, як зближуються близнюки. Іншими словами, якщо у одного з близнюків є аутизм, перевіряється ймовірність того, що його матиме його брат або сестра. Якщо ця ймовірність вища у однояйцевих близнюків, ніж у неідентичних, ми можемо спостерігати генетичний вплив на розвиток аутизму.
Перше дослідження близнюків на аутизм було проведено в 1977 р. У Великобританії на 11 однояйцевих та 10 неідентичних близнюках. Хоча дослідження було проведено лише на невеликій вибірці, воно дало перші докази того, що аутизм може походити від генів. З моменту цього першого дослідження було проведено більше двадцяти інших досліджень близнюків, що підтверджують первинні спостереження.
Згідно з останніми висновками, існує 50-80% ймовірності того, що якщо у одного з однояйцевих близнюків є аутизм, то у іншого він теж буде. Для неідентичних близнюків це 5 -20%. Ці дані свідчать про сильний вплив генів. Також існує діапазон від 5 до 20% ймовірності того, що якщо у пари є одна дитина з аутизмом, у іншої їхньої дитини також буде аутизм.
У той момент, коли вчені домовились, що на початок аутизму впливають гени, вони почали шукати, які конкретні гени беруть участь у розвитку аутизму. Однак навіть після кількох десятиліть інтенсивних досліджень сьогодні вчені не можуть визначити генетичну мутацію, спільну для всіх аутистів. Ці знання змусили експертів думати, що аутизм не повинен бути єдиним захворюванням з однією загальною причиною. Натомість вони почали розглядати аутизм як цілий спектр захворювань, які можуть мати різні причини і які проявляються дуже подібним чином. Новий погляд на аутизм як різноманітний спектр виявився дуже корисним для вивчення різних підгруп аутизму. Було показано, що генетичні зміни, які можуть призвести до аутичної поведінки, можуть спостерігатися при ряді інших захворювань.
Було показано, що аутизм не повинен бути єдиним захворюванням з однією загальною причиною. Натомість експерти почали розглядати аутизм як цілий спектр захворювань, які можуть мати різні причини та подібні прояви.
Невелика частка випадків аутизму може бути віднесена до того, що ми знаємо як нові (нові) мутації. Яйцеклітина та сперма, що утворюють нову особину, зазвичай містять генетичний матеріал, присутній у матері та батька. Проте в деяких рідкісних випадках яйцеклітина або сперма може містити генетичний матеріал, якого немає у батьків. Зараз ми маємо докази того, що деякі люди з аутизмом успадкували генетичні мутації de novo і це вплинуло на розвиток їх мозку.
Вплив на навколишнє середовище
За останнє десятиліття кількість знань про вплив навколишнього середовища на розвиток аутизму також зросла. Однак знову ж таки, незважаючи на інтенсивні дослідження, жоден фактор довкілля не відіграв вирішальної ролі.
Найбільш часто використовуваним інструментом дослідження для виявлення екологічних ризиків є епідеміологія, яка дозволяє з’ясувати, як часто і чому аутизм виникає у різних груп населення. Кілька факторів, що діють під час вагітності, пов’язані з розвитком аутизму за допомогою цього методу. Наприклад, виявлено, що бактеріальні або вірусні інфекції, які подолала мати під час вагітності, незначно збільшують ризик аутизму у нащадків. Це може бути пов’язано з передачею інфекційних організмів через плаценту, а також імунною реакцією матері, яка може вплинути на розвиток плода.
Взаємодія генів і середовища змушує людей з різним генетичним складом по-різному реагувати на один і той же вплив довкілля. Фото: Габбі Оркут/Unsplash
Інші фактори ризику можуть включати дефіцит фолієвої кислоти під час вагітності, вживання антидепресантів або наявність гестаційного діабету у матері. Однак вплив цих факторів ще не було достовірно продемонстровано. Іншим фактором ризику вважається старший вік батьків, особливо батьків. У старших чоловіків кількість мутацій de novo у спермі збільшується, і хоча деякі з цих мутацій мають мінімальний ефект, інші можуть спричинити інший розвиток мозку. Очевидним на перший погляд, але все ж важливим є той факт, що не всі люди, які зазнають цього впливу, мають аутизм. Поясненням може бути так звана взаємодія ген-середовище, яка змушує двох людей з різним генетичним складом по-різному реагувати на однаковий вплив навколишнього середовища.
Розвиток мозку
Ще одним об’єктом, що цікавить вчених, є вивчення загальних ознак мозку у людей із розладом спектру аутизму. Мета - знайти відмінності в мозку, які можуть бути відповідальними за аутичну поведінку. На сьогодні, однак, ці зусилля не дали очікуваних результатів, і лише деякі дослідження свідчать про деякі характерні зміни в мозку у різних осіб з аутизмом. Той факт, що досі не вдалося виявити загальні ознаки мозку при аутизмі, може бути ще одним свідченням того, що аутизм має безліч різних причин. Однак це може також довести, наскільки складний мозок людини і наскільки важко його дослідити.
Сьогодні вчені використовують низку складних технологій для картографування структур і функцій мозку. Ці технології включають магнітний резонанс, рентгенівські промені, картографування з використанням радіоактивних матеріалів тощо. Незважаючи на те, наскільки дивовижні ці технології, вони все ще не дозволяють нам захопити мозок та його функції у всій складності. Аутистична поведінка є складною і передбачає різницю в мисленні, мовних навичках, а також сенсорному сприйнятті. Тому важко вказати на одну область мозку, яка спричиняє ці відмінності. Тим не менше, ми маємо знання, які вказують на можливий зв’язок між деякими характеристиками мозку та аутизмом.
З'являється все більше доказів того, що диференційний розвиток мозку у деяких осіб з аутизмом починається на пренатальній стадії. Кілька досліджень з використанням ультразвукових вимірювань показали різні шляхи розвитку мозку протягом перших місяців вагітності. Новонароджені, яким пізніше діагностували спектр аутизму, часто повідомляють про більший розмір голови порівняно з невротиповими дітьми.
Наразі в мозку аутистів не виявлено спільних рис, що може свідчити про різноманітність аутизму. Фото: Метью Перді/Flickr
В одному дослідженні було розглянуто 11 аутистів і виявлено мікроскопічні зміни в структурі та розташуванні клітин мозку, які формуються в перші тижні життя. Це свідчить про те, що різний розвиток мозку у аутистів може відбутися дуже скоро після запліднення. Ще одна сфера, на якій фахівці приділяють увагу довгий час, - це зростання окружності голови протягом перших років життя. Витоки цього дослідження сягають 1973 року, коли Лео Каннер обстежив 11 дітей з аутизмом і спостерігав збільшену окружність голови у 5 з них. У перші роки життя розмір голови у дітей є показником розміру мозку, і протягом десятиліть «занадто великий мозок» у новонароджених та маленьких дітей вважався фактором ризику розвитку аутизму.
Однак порівняно недавно, у 2014 році, цю думку оскаржило найбільше в своєму роді дослідження. Дослідники, які його проводили, не виявили значної залежності між окружністю голови, зростанням голови та аутизмом у дітей віком до 3 років.
Кілька досліджень, які використовують методи візуалізації мозку, зосереджувались на конкретних частинах мозку, щоб з’ясувати, чи можуть вони відрізнятися за розміром, різними за формою чи функцією у людей з аутизмом. Однак результати дослідження не є однозначними. Не кожна людина-аутист має різний розмір або криву зростання мозку або окремих областей мозку. Незважаючи на те, що подібні особливості спостерігались у деяких аутистів, незрозуміло, чи пов'язано це і в якій мірі з аутизмом.
Кілька досліджень, що використовують візуалізацію мозку, виявили особливості роботи зв’язку мозку у аутистів. Дослідження в цій галузі зосереджені на тому, наскільки інтенсивно та ефективно різні відділи мозку спілкуються між собою та яка різниця між функціонуванням так званих коротких зв’язків (між сусідніми областями) та довгими зв’язками (між віддаленими ділянками).
З цих досліджень виникла одна видатна теорія, яка передбачає, що особи з аутизмом мають менш ефективні тривалі зв'язки та більш ефективні короткі зв'язки. Якщо ця теорія виявиться істинною, це може пояснити, чому деякі люди з аутизмом відчувають труднощі при виконанні складних завдань, що вимагають інтеграції інформації з різних відділів мозку (наприклад, соціальних навичок), але не мають проблем і навіть не мають розвитку вище середнього здатність вирішувати завдання, які вимагають залучення коротких зв’язків (наприклад, сенсорне сприйняття).
Інші біологічні фактори
Ми маємо докази того, що деякі особи з аутизмом піддавались підвищеним дозам тестостерону під час розвитку в матці, що може вплинути на розвиток мозку. Знову ж таки, це стосується не всіх аутистів.
Ще однією специфічною областю є вивчення зв'язку між аутизмом та проблемами з травленням або споживанням їжі. Ми знаємо, що від 30 до 50% людей з аутизмом страждають від нетравлення шлунку. Тривалий час ці проблеми були таємницею, але сьогодні є багато доказів того, що мікрофлора в травному тракті відіграє важливу роль у розвитку людини, пов’язана з імунною системою та функціонуванням мозку.
Деякі вчені припускають, що порушення балансу "хороших бактерій" у травному тракті може викликати аутизм. На сьогодні, однак, недостатньо переконливих доказів, що підтверджують цю теорію. Враховуючи те, що в цій галузі проводяться кілька цікавих досліджень, можливо, ми найближчим часом дізнаємось щось нове.
Поки що ми можемо узагальнити наші знання наступним чином: Аутизм не має єдиної причини ні на рівні генетики, ні на рівні розвитку мозку. У невеликій кількості випадків можна виявити значну генетичну зміну, яка спричинила аутизм, але в більшості випадків це складніше, і ми ще не до кінця розуміємо вплив генетики на розвиток аутизму. Ми також не маємо чітких доказів конкретного впливу на навколишнє середовище, але існує думка, що у осіб з генетичними схильностями вплив навколишнього середовища може сприяти аутизму. Як саме працює цей взаємозв'язок між середовищем та генами, ми ще не з'ясували.