| چکیده |
اوتیسم یک اختلال نافذ رشد است که به‌صورت مشکل در حوزه‌های تعاملات اجتماعی و ارتباطات و بروز رفتارهای محدود و تکراری نمود می‌یابد. مشکلات رفتاری دیگری نیز، نظیر اختلالات توجهی، در مبتلایان به اوتیسم وجود دارد. تحقیقات رفتاری انجام شده منجر به نتایج متناقضی مانند کم انتخابی (انتخاب محدود اطلاعات)، بیش انتخابی، تمرکز بیش از اندازه و حواس‌پرتی در آنان شده است. از آنجا که «توجه» یکی ازپایه‌ای‌ترین توانایی‌ها برای یادگیری و تعاملات اجتماعی است، اختلال در آن می‌تواند مسیر رشد توانمندی‌های شناختی را تغییر دهد. در کنار مطالعات رفتاری، سایر تحقیقات نشان می‌دهد نابهنجاری‌هایی در سیگنال‌های ثبت شده از مغز و همچنین ساختارهای مغزی این افراد وجود دارد. در این پژوهش، تلاش شده تا با ارائه مدلی محاسباتی ارتباط بین اختلالات توجهی و این نابهنجاری‌ها و تناقضات موجود در مطالعات بررسی گردد. در گام نخست، با استفاده از مدلی رقابتی از ریز-ستون‌های کرتکس، نشان داده شده است که نابهنجاری در ساختار ریز-ستون‌های مبتلایان به اوتیسم می‌تواند دلیل اختلالات توجهی در مبتلایان به اوتیسم باشد. این بدان معنی است که الزاما اختلالات توجهی در این افراد، به‌دلیل نابهنجاری در مکانیزم‌های توجهی بالا به پایین ایجاد نشده است. علاوه بر این، نشان داده شده است که اگر میزان نابهنجاری در ریز-ستون‌ها محدود باشد، می‌توان با کمک توجه بالا به پایین تا حدودی اثرات رفتاری ناشی از آن را جبران کرد. سوالی که در مرحله دوم پژوهش مطرح گردید این است که آیا واقعا مکانیزم توجه بالا به پایین در مبتلایان به اوتیسم سالم و بی‌نقص است و حتی با فرض سالم بودن این مکانیزم، آیا سیگنال‌های ارسالی آن به درستی در ریز-ستون‌ها دریافت می‌شوند؟ سیگنال‌های مغزی بین نواحی مختلف از طریق ماده سفید مغز منتقل می‌شود. لذا، در گام بعدی پژوهش با کمک تصویر برداری تشدید مغناطیسی تانسور انتشار، ساختاریافتگی ماده سفید مغز، در دو گروه سنی نوجوانان (16 فرد مبتلا به اوتیسم و 18 فرد معمولی) و بزرگسالان (14 فرد مبتلا به اوتیسم و 19 فرد معمولی) مطالعه گردید. نتایج این بررسی نشان می‌دهد ساختاریافتگی ماده سفید مغز در ناحیه ستون طولی فوقانی که در ارسال سیگنال‌های توجهی و عملکردهای اجرایی سهیم است، در نوجوانان مبتلا به اوتیسم کمتر از همسالان است. چنین اختلافی در بزرگسالان مشاهده نمی‌شود. علاوه بر این، در مبتلایان به اوتیسم برخلاف گروه افراد معمولی، در چندین ناحیه، همبستگی مثبتی بین میزان ساختاریافتگی ماده سفید و سن وجود دارد. این بررسی نشان می‌دهد که روند رشد ماده سفید مغز در مبتلایان به اوتیسم نابهنجار است، لیکن با افزایش سن، میزان ساختاریافتگی ماده سفید مغز آنان و افراد معمولی به هم نزدیک می‌شود. در ادامه، تاثیر نارسایی در ماده سفید مغز بر روی رفتار سیستم در مدل محاسباتی پیشنهادی بررسی شده است. یکی دیگر از یافته‌های اصلی در بیماری اوتیسم، وجود تفاوت بین سیگنال‌های مغزی در باند فرکانس گاما است. از آنجا که همزمانی در این باند فرکانسی، یکی از مشخصات اصلی فعالیت‌های توجهی است، در گام بعد، مدل به نحوی بهبود داده شده است تا بتواند نوسانات متناظر با فعالیت‌های توجهی را ایجاد و بررسی کند. بر طبق نتایج مدلسازی، نابهنجاری در ساختار ریز-ستون‌ها باعث تغییر میزان تلاش کنترلی بالا به پایین لازم برای توجه به محرک ضعیف‌تر می‌شود. این وضعیت به معنای نیاز کمتر/بیشتر به ارسال سیگنال کنترلی توجهی بالا به پایین است. علاوه بر این، افزایش وزن اتصالات نورون‌های تحریکی-مهاری موجب کاهش حساسیت به ورودی توجهی بالا به پایین و همچنین کم شدن اختلاف میزان نرخ آتش در دو حوضچه رقیب می‌شود. در این حالت، حتی در صورت سالم بودن مکانیزم توجهی بالا به پایین و مسیرهای آن، توانایی لازم برای غلبه بر این اختلالات وجود ندارد.به علاوه، این مدلسازی نشان می‌دهد که اختلال در ماده سفید مغز باعث کاهش همزمانی در باند فرکانسی گاما می‌شود. در انتها، نقش اختلالات ساختاری در رفتار سیستم با استفاده از تحلیل دینامیکی مدل با کمک مدل کاهش مرتبه یافته میانگین میدان بررسی شده است.
|
