Аннотация результатов, полученных в 2014 году
В отчетный период в соответствии с планом исследований работы велись по трем направлениям – нейрофизиологическое исследование индуцированных гамма-осцилляций мозга как возможных биомаркеров аутизма, психологическое исследование нарушений базовых механизмов зрительного восприятия у детей с аутизмом и генетическое исследование вариаций генома на микроскопическом, субмикроскопическом и молекулярном уровнях. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ БЛОК Исследовали возможность направленных модуляций частоты гамма-осцилляций (55–120 Гц) в зрительной коре человека с помощью изменений скорости движения концентрических черно-белых решеток. Экспериментальные манипуляции, вызывающие изменение частоты сенсорных гамма-осцилляций у человека до сих пор не найдены (Muthukumaraswamy and Singh, 2013), хотя и вызывают значительный интерес, так как могут быть чрезвычайно полезны для исследования функций тормозных клеток в здоровом и больном мозге. Нейрофизиологические исследования у животных показали, что частота гамма-осцилляций зависит, в основном, от кинетики быстро разряжающихся (FS - fast spiking) тормозных нейронов, определяемой уровнем их возбуждения внешним входом, действующим через глутаматные рецепторы на мембране (Mann and Moody, 2009). Соответственно, у животных увеличение скорости движения зрительного стимула приводит к монотонному росту частоты гамма в популяционной активности зрительных нейронов (Singer and DePrisco, 1997). Мы впервые использовали этот же подход для исследования частотных свойств гамма-активности в мозге здоровых детей и подростков в возрасте от 8 до 15 лет. Зрительные гамма-осцилляции были проанализированы у 27 испытуемых с помощью магнитоэнцефалограммы – единственного неинвазивного метода, позволяющего надежно зарегистрировать низкоамплитудную гамма-активность мозга человека. Так как кинетика тормозных взаимодействий в зрительной коре определяет психофизику зрительного восприятия, мы также исследовали связь между модуляциями частоты гамма-осцилляций скоростью движения зрительного стимула и выполнением испытуемыми психофизической задачи на пространственное подавление, зависимой от тормозных механизмов зрительной коры (Tadin et al, 2003). Результаты исследования показали, что в мозге человека, как это было показано ранее для мозга животных, частота гамма-осцилляций возрастает при увеличении скорости движения зрительного стимула. Этот феномен, с большой вероятностью отражает более быструю кинетику FS интернейронов при возрастании возбуждающего входа к зрительной коре. Данное предположение подтверждается надежной корреляцией между динамическим диапазоном индивидуальных вариаций гамма частоты и индексом пространственного подавления – психофизическим мерой эффективности тормозных взаимодействий в зрительной системе. Обнаруженные рост динамического диапазона модуляций гамма частоты с возрастом, возможно, отражают возрастные изменения в балансе различных типов глутаматергических рецепторов на FS тормозных интернейронах коры (Magueresse and Monyer, 2013). Мы полагаем, что разработанная нами экспериментальная модель может быть применена для исследования нарушений тормозного взаимодействия в нейронных сетях коры мозга как возможного патофизиологического механизма характерных сенсорных аномалий у детей с аутизмом. ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ БЛОК Исследовали способность к дискриминации угла наклона линий у детей и подростков с расстройствами аутистического спектра (РАС) и у типично развивающихся детей (ТР). Важность задачи исследования определяется тем, что ориентация линейного отрезка контура изображений является признаком первого порядка, на котором базируются следующие операции анализа зрительного образа. В психофизических исследованиях взрослых людей и в нейрофизиологических работах на животных был обнаружен «эффект наклона линии» – базовое свойство зрительного восприятия человека, связанное с лучшим различением отклонения линий от т.н. кардинальных (вертикальных и горизонтальных) ориентаций, чем от диагональных ориентаций (Girshick et al. 2011; Li et al, 2003). Считают, что в основе этого эффекта лежит настройка/обучение нейронов детекторов зрительной коры, происходящая в раннем онтогенезе и определяемая либо статистическими свойствами внешней среды либо биологической важностью кардинальных ориентаций для поддержания равновесия (Li et al, 2003). Ведущая роль в возникновении узкой настройки зрительной системы на кардинальные ориентации принадлежит механизмам латерального торможения в первичной зрительной коре. Исследований, направленных на изучение «эффекта наклонных линий» у детей с РАС ранее проведено не было. Мы оценили психофизические пороги различения отклонения линий от вертикальных и диагональных образцов у 32 мальчиков с ТР и у 16 мальчиков с РАС без тяжелой задержки умственного развития ( коэффициентом интеллекта IQ превышающий 71) в возрасте от 6 до 15 лет. Результаты статистического анализа показали высокую надежность «эффекта наклона линии» у детей и подростков, причем в обеих группах детей способность к различению отклонению линий от диагональных, но не кардинальных ориентаций улучшалось с возрастом, приводя к усилению «эффекта наклона линии». Наши данные полностью соответствуют результатом предыдущих исследований (Liang et al., 2007, Girshick et al. 2011, Shen et al., 2014), авторы которых высказывают предположение о том, что улучшение в восприятии наклонных ориентаций с возрастом может отражать пластические изменения в зрительной коре, возникающие вследствие обучения нейронных сетей в процессе развития ребенка. Вместе с тем, мы впервые обнаружили, что «эффект наклона линии» снижен у детей с РАС за счет того, что они значимо хуже здоровых сверстников воспринимают отклонения линий от кардинальных ориентаций, тогда как пороги различения углов наклонов диагональных линий у них, в целом, не изменены. Эта новая и парадоксальная находка свидетельствует о том, что у детей с РАС были нарушены процессы настройки/обучения нейронов детекторов зрительной коры, которые происходили в раннем онтогенезе, но не на более поздних этапах возрастного развития. Объяснением этому факту могут служить данные о наличии особых механизмов узкой настройки нейронов-детекторов наклонов линий в сенситивном периоде раннего развития первичной зрительной коры, связанных с расширением и усилением тормозных влияний, поступающих от быстро-разряжающихся интернейронов (Li et al, 2012). Полученные нами результаты позволяют рассматривать нарушение базовых механизмов ориентационной чувствительности при аутизме как первопричины особого восприятия зрительного образа у детей с этим нарушением развития (Monk et al, 2010), а также предложить новый психофизический индикатор гипотетических нарушений тормозных процессов в мозге детей с аутизмом для будущих междисциплинарных исследований. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ БЛОК Был дополнен и апробирован комплекс молекулярно-цитогенетических и биоинформатических методов для формирования когорты детей с аутизмом для молекулярного кариотипирования. Согласно полученным данным в когорту вошли 100 мальчиков и 50 девочек. Были закончены предварительные исследования с помощью FISH молекулярного кариотипирования и биоинформатических технологий. Молекулярно-цитогенетический анализ хромосомной нестабильности и соматических хромосомных мутаций в 24 образцах клеток головного мозга детей с аутизмом и 24 контрольных образцах клеток головного мозга выявил трехкратное увеличение уровня хромосомных мутаций при аутизме по сравнению с контролем. Обнаружено, что деление и запрограммированная гибель клеток эмбрионального мозга, геномный импринтинг, репарация и репликация ДНК, регуляция активности генома в клетках головного мозга, убиквитинилирование и гликозилирование играют роль в патогенезе аутизма. Обнаружены новые формы генетической (геномной) патологии, ассоциированной с аутизмом. По результатам работы опубликованы 2 статьи и 1 монография на русском языке, приняты к печати 2 статьи в российский и международный научные журналы, поданы в печать 2 статьи в российский и международный научные журналы, а также 2 тезисов на международные научные конференции.

Аннотация результатов, полученных в 2015 году
В отчетный период в соответствии с планом исследований работы велись по трем направлениям – нейрофизиологическое исследование спонтанных и индуцированных гамма-осцилляций мозга как возможных биомаркеров аутизма, психологическое исследование нарушений базовых механизмов зрительного восприятия у детей с аутизмом и генетическое исследование вариаций генома на микроскопическом, субмикроскопическом и молекулярном уровнях. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ БЛОК 1) В 2015 году впервые были получены данные, позволяющие предположить, что частота зрительных гамма осцилляций в МЭГ может быть новым неинвазивным биомаркером, обладающим чувствительностью и специфичностью к сниженной возбудимости PV+ тормозных нейронов, как одного из нейронных механизмов, лежащих в основе нарушений развития мозга и поведения у детей с РАС. Исходя из данных новейших оптогенетических работ, модуляция частоты гамма осцилляций при нарастании деполяризции нервной сети зависит исключительно от тонической возбудимости тормозных нейронов, аномалии которых характерна для аутизма. Наш анализ был направлен на возможные нарушения модуляции частоты зрительных гамма осцилляций (ЗГО) у детей с РАС. С этой целью мы разработали новую экспериментальной парадигму, в которой линейный рост возбуждения обеспечивался за счет роста скорости движения зрительного стимула (1.2 г/с; 3.6 г/с; 5.9 г/с). Мы показали, что рост скорости движения провоцирует рост частоты ЗГО у здоровых детей, тогда как у детей с РАС динамический диапазон модуляций частоты ЗГО был аномально мал. Несмотря на явную аномалию модуляций частоты ЗГО при низкой скорости движения, их частотно-мощностные характеристики у детей с РАС находились в пределах нормы. Эти данные свидетельствовали в пользу того, что у детей с РАС присутствует специфический патофизиологический фактор, который, не мешая формированию ЗГО индуцированных движением стимула на низкой скорости, препятствует росту возбуждения первичной зрительной коры при высокой скорости движения. Учитывая данные нейронных исследований (Billingslea et al., 2014, Mann & Mody, 2010), таким патофизиологическим фактором с высокой вероятностью является патология NMDA рецепторов на мембране тормозных интернейронов нейронных сетей зрительной коры. Исследование показало, что у 25 % детей с РАС диапазон модуляций частоты ЗГО находится ниже нижнего предела вариаций в норме, тогда как у 75% детей с РАС этот параметр соответствует нижней границе нормы. Таким образом, предполагаемая грубая патология возбудимости тормозных интернейронов зрительной коры присутствовала у четверти детей с РАС. Мы проверили это предположение, сопоставив результаты оценки модуляций частоты ЗГО с другим функциональным показателем работы тормозных интернейронов первичной зрительной коры - порогом ориентационной чувствительности. Как и ожидалось, одни и те же дети с РАС демонстрировали как аномальное снижение модуляций частоты ЗГО, так и аномальную ориентационную чувствительность в зрительном восприятии. Эта находка подтверждает гипотезу о том, что обе разно-уровневые аномалии у детей с РАС зависят от нарушения одного и того же нейронного механизма. Полученные данные о возможном наличии промежуточного физиологического биомаркера сниженной возбудимости PV+ тормозных нейронов в перспективе, после прямой экспериментальной проверки, могут способствовать выбору персонализированной фармакологической терапии у детей с РАС. Расстройства аутистического спектра представляют скорее группу разных нарушений, чем разные варианты одного и того же расстройства развития (Gilberg, 2013). Одни и те же фармако-препараты могут быть эффективны у одних и совершенно бесполезны у других детей с РАС. В недавнем исследовании было показано, что у генетически-модифицированных животных гипофункция NMDA рецепторов на тормозных нейронах вызывала сходные с аутизмом нарушения поведения, а направленное введение селективных агонистов этих рецепторов полностью снимало симптомы «аутизма» (Won, et al., 2013). Результаты нашей работы, демонстрируя возможность определения особой подгруппы детей с РАС сходных по наличию дефицита NMDA рецепторов на тормозных интернейронах, дополняют усилия нейрофизиологических исследований, направленных на стратификацию аутизма в соответствие с различными этиологическими и патофизиологическими причинами расстройства. 2) В 2015 году был произведен анализ данных спонтанной мозговой активности у детей с РАС и их типично развивающихся сверстников. Было обнаружено, что аномально повышенная мощность спонтанных гамма осцилляций в МЭГ в подростковом возрасте характеризует детей с наиболее тяжелой формой расстройств аутистического спектра, но не с умеренно выраженными симптомами нарушений психического развития. Мощность спонтанных гамма осцилляций положительно коррелировала со степенью аутизации, измеренной по опроснику Коэффициент Аутичности (Auyeung B et al., 2008) и отрицательно - с коэффицентом интеллекта, определенного с помощью батареи тестов Кауфманов (Kauffman&Kauffman, 2004). Полученные результаты проясняют причины расхождения в данных разных авторов, которые демонстрируют, что уровень спонтанных гамма осцилляций может быть как понижен, так и повышен у пациентов с РАС. Мы показали, что данный показатель, предположительно отражающий дисбаланс возбуждения/торможения в коре (Saunders et al, 2012; Orekhova et al, 2007) может зависеть как от возраста ребенка, так и от специфики патофизиологических факторов, приводящих не только к нарушениям коммуникации, но и к грубым отклонениям в когнитивном развитии. ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ БЛОК 3) В 2015 году эффект наклонных линий (ЭНЛ) зрительном восприятии был исследован на расширенной выборке детей и подростков c РАС и типичным развитием. ЭНЛ относят к числу фундаментальных свойств зрительного восприятия человека и животных. Представители многих видов млекопитающих, в том числе вида Homo Sapiens, могут очень точно различать отклонение наклона линий относительно горизонтальной и вертикальной оси, в то время как ориентационная чувствительность относительно диагональных осей в десятки раз хуже (Appelle, 1972). Хотя аномалии зрительной и слуховой чувствительности неоднократно отмечались в поведении детей с РАС и теперь входят в число ключевых симптомов РАС, исследования сконцентрированы, в основном, на т.н. промежуточных и высокоуровневых зрительных функциях. Учитывая роль тормозных интернейронов зрительной коры в ЭНЛ (S. H. Lee et al., 2012; Rosenberg, 2015), и их возможную гипофункцию у детей с РАС, мы предположили, что ЭНЛ может быть искажен при данном расстройстве развития. Для проверки этой гипотезы мы провели психофизический эксперимент, в котором определялись пороги ориентационной чувствительности к вертикальным и наклонным линиям у детей и подростков с типичным развитием и при РАС. В сравнение с результатами пилотного эксперимента 2014 г. мы 1) оценили воспроизводимость данных на большей по объему выборке здоровых детей (n = 38) и детей с РАС (n = 27), 2) проверили индивидуальную надежность определения порогов ориентационной чувствительности в обеих группах детей, 3) повторили анализ для групп детей с типичным развитием и с РАС, уравненных по интеллекту. Здоровые дети демонстрировали типичный ЭНЛ, тогда как у детей с РАС ЭНЛ был резко снижен за счет существенного ухудшения ориентационной чувствительно к вертикальным линиям безотносительно к уровню их интеллекта. Ориентационная чувствительность к наклонным линиям у детей с РАС не была нарушена. Как избирательность нарушения, так и его присутствие у детей с РАС, обладающих как сниженным так и высоким уровнем интеллекта свидетельствовали о том, что редукция ЭНЛ не связана с особенностями регуляции внимания или мотивации у детей с РАС, но отражает базовые свойства обработки информации об ориентации стимула на уровне зрительной коры мозга. Мы предполагаем, что аномально сниженная чувствительность к линиям вертикальной ориентации детей с РАС может отражать нарушение механизма раннего обучения на основе внешнего входа, которое происходит в критических период формирования ориентационной чувствительности. Мы планируем проверить эту гипотезу в дальнейших нейрофизиологических экспериментах. 4) В продолжение линии исследований, направленной на анализ базовых зрительных функций при РАС был проведен анализ эффекта пространственного подавления у детей с РАС и в контрольной выборке. В норме этот эффект проявляется в ухудшении восприятия движения высококонтрастного стимула (например, черно-белой решетки) по мере увеличения его размера (Tadin et al, 2003). Выраженность феномена пространственного подавления связывают с эффективностью процесса латерального торможения на уровне соседних нейронных колонок в зрительной зоне MT/V5, отвечающей за переработку информации о движении (Churan et al, 2008). Обработка данных психофизического эксперимента по восприятию движения показала, что дети с РАС обладают менее выраженным, по сравнению с группой контроля, эффектом пространственного подавления, что указывает на нарушение механизмов латерального торможения у части детей с данным нарушением развития. 5) Была исследована функциональная асимметрия зрительно-пространственного внимания у детей с РАС и их типично развивающихся сверстников. Детям предъявляли модифицированную методику корректурных проб со сменой установки внимания. Дети в обеих выборках при смене критерия целевых фигур допускали ошибки, связанные с трудностями смены установки внимания — вычеркивали те стимулы, которые были целевыми в предыдущих пробах. Здоровые дети допускали такие ошибки в левой части листа почти вчетверо реже, чем в правой; более того, к возрасту 12 лет ошибки в левой части листа исчезали. В группе детей с РАС наблюдался повышенный уровень этих ошибок без выраженной асимметрии. Таким образом, левая часть пространства имеет преимущество при произвольном переключении внимания на новую мишень у типично развивающихся детей и подростков, но не у детей с РАС. Полученные результаты свидетельствуют о том, что у детей с РАС наряду с общим дефицитом операции смены установки при зрительно-пространственном внимании, нарушена ее функциональная латерализация, что может быть связанным с нарушениями морфофункциональной специализации регионов правого полушария, обеспечивающих анализ формы объектов и смену установки внимания. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ БЛОК 6) Было проведено исследование геномных вариаций в 22 аутопсийных образцах головного мозга пациентов с аутизмом (10 образцов мозжечка и 12 образцов коры головного мозга), в результате которого обнаружена хромосомная перестройка хромосомами 5 и 20, хромотрипсис, мозаичная анеуплоидия и наличие дополнительных перестроенных хромосом. Биоинформатический анализ показал, что обнаруженные изменения генома в клетках головного мозга при аутизме, проявляющиеся в виде вариаций числа копий последовательностей ДНК (CNV), нарушают геномные сети (pathways) аксонального наведения, репарации ДНК, регуляция (митотического) деления клетки и транскрипционной активности генома, ремоделирование хроматина, синаптогенез. Исследование соматических геномных вариаций у 180 детей с РАС показали, что в этой группе в 28-ми случаях (15,6%) наблюдался хромосомный мозаицизм в виде анеуплоидии или наличия дополнительных перестроенных хромосом 15. Анализ структурных вариаций генома у 200 детей с РАС позволили выявить хромосомные аномалии в 51 случае (25,5%) и CNV у всех исследованных детей, биоинформатический анализ которых позволил приоритизировать геномные вариации, изменения которых непосредственно сказываются на функционировании мозга. Поскольку нарушения приоритизированных геномных сетей, в основном, приводят к геномной нестабильности или соматическому мозаицизму, был сделан вывод о том, вариации генома, обнаруженные у детей с РАС в клетках головного мозга и периферической крови являются одним из критических элементов патогенетического каскада, и возникают за счет «груза» наследуемых CNV. Полногеномный скрининг и биоинформатический анализ вариаций генома у 28 детей с определенными нейрофизиологическими и психологическими/психофизическими биомаркерами РАС выявили хромосомные и генные мутации у 11 индивидуумов. Таким образом, в результате проделанной в 2015 году работы над проектом удалось выявить психофизические и нейрофизиологический маркеры, отражающие как общее нарушение баланса возбуждения/торможения в коре мозга, так и, по всей видимости, промежуточные маркеры более специфически связанные с гипофункией NMDA-рецепторов на тормозных интернейронов в нейронных сетях зрительной коры. Анализ структурных вариаций генома, проведенный как на расширенной выборке 200 детей с РАС, так и на выборке детей, для которых был осуществлен поиск психофизиологических биомаркеров, показал наличие хромосомных и генных мутаций у значительного числа индивидов с РАС

Аннотация результатов, полученных в 2016 году
НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ И ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ БЛОКИ В 2016 году был продолжен поиск «промежуточных» нейрофизиологических фенотипов, которые служат связующим звеном между генетическими и клеточными нарушениями и аномальной организацией базовых психических процессов, опосредующей поведенческие симптомы РАС. Важнейшим новым результатом 2016 стало открытие нового фундаментального механизма «быстрой адаптации» в слуховой коре человека и выявление нарушений этого механизма у большинства детей с РАС, имеющих в анамнезе задержку в развитии речи. Механизм «быстрой адаптации» до сих пор не был описан у людей при неинвазивной регистрации суммарной мозговой активности (МЭГ/ЭЭГ). Работа этого механизма проявляется в быстром падении силы ответов слуховой коры при длительной ритмической слуховой стимуляции. Мы предполагаем, что этот феномен связан с хорошо известными у животных тормозными механизмами быстрой адаптации нейронов слуховой системы и может иметь принципиальное значение для фонематического слуха человека, обостряя дискриминационную чувствительность нейронных ансамблей к изменениям частотно-амплитудных характеристик слухового входа. Его нарушение у детей и подростков с РАС может быть основным патофизиологическим механизмом задержки в формировании восприятия и продукции речи, как одного из ключевых диагностических признаков аутизма. Вторым достижением стала успешная апробация новой экспериментальной модели для исследования возрастного развития человека, позволяющей модулировать свойства сенсорных гамма-осцилляций мозга с помощью изменения силы внешнего возбуждающего входа. Эта модель позволяет определять состояние общего баланса возбуждения и торможения (В/Т) в нейронных ансамблях зрительной коры и оценивать возбудимость тормозных нейронных групп на основе данных о частотно-амплитудных свойствах сенсорных гамма-осцилляций, выявляемых с помощью метода МЭГ (Orekhova et al, 2015; Stroganova et al, 2015, Orekhova et al, in preparation). Был проведен анализ баланса В/Т в зрительной коре у типично развивающихся детей и здоровых взрослых. Впервые показаны качественные изменения этого баланса в возрастном развитии мозга человека, которые, по-видимому, обусловлены изменениями состава и плотности возбуждающих трансмембранных рецепторов. В частности, впервые было обнаружено, что частота гамма-осцилляций у детей значимо выше, чем у взрослых людей, а основные реактивные изменения мощности зрительных гамма-осцилляций у детей возникают при меньшей силе внешнего возбуждающего входа, чем у взрослых. В совокупности эти результаты указывают на то, что «нормальный» баланс В/Т в развивающемся мозге устанавливается на более высоком уровне возбудимости как возбуждающих так и тормозных нейронных групп. Более того, только у детей, но не у взрослых людей, новый индикатор баланса возбуждения и торможения в зрительной коре оказался надежно связанным с уровнем развития интеллекта. Мы предполагаем, что поскольку относительно повышенная возбудимость нейронных сетей в нормальном развитии способствует пластичности нейронных сетей и направленному формированию межнейронных связей под влиянием внешнего входа (Paoletti et al, 2013), то дети с большей выраженностью этой черты быстрее усваивают новую информацию и имеют высокий интеллект. Таким образом, с помощью предложенной модели удалось выявить изменения свойств гамма-осцилляций как показателей баланса В/Т на разных стадиях возрастного развития. Полученные данные важны для широкой области исследований, использующих вызванные гамма-осцилляции в качестве биомаркеров нарушений баланса возбуждения и торможения в мозге детей и взрослых с РАС и с другими нарушениями нервно-психического развития. Третий ключевой результат был получен при исследовании сверхбыстрых процессов обработки информации о движении зрительного стимула в коре мозга детей с типичным развитием и с РАС. Впервые в исследованиях мозга человека нам удалось с помощью распределенной модели локализации источников вызванного магнитного ответа коры, экспериментально доказать основное положение теории «магноцеллюлярного преимущества» (Laycock, 2013; Zeki, 2005; Builer, 2001) об опережающем, минующем первичную зрительную кору поступлении информации о начале движения стимула в теменные зоны правого полушария. Мы также обнаружили, что чувствительность правой, но не левой нижнетеменной коры к раннему магноцеллюлярному восходящему входу снижена у многих детей с РАС. Низкая чувствительность и изменение полушарной специализации теменных зон могут приводить к аномально замедленной обработке информации о движении зрительного стимула, выявленного в наших исследованиях у части детей с РАС. Эту гипотезу мы планируем проверить в будущей работе. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ БЛОК Завершено исследование 300 детей с РАС с помощью полногеномного скрининга (на основе ДНК микроматриц) и биоинформатический анализ вариаций генома, которое позволило оценить вклад в патогенез аутизма хромосомных аномалий, эпигеномных вариаций в виде потери гетерозиготности (сегментной унипарентальной дисомии) и патогенных вариаций числа копий последовательностей ДНК(CNV). Анализ данных, полученных в ходе генетических исследований аутопсийных образцов клеток головного мозга при аутизме (n=22) у 300 детей, исследованных с помощью полногеномного сканирования на предмет CNV, а также у группы 56 детей, исследованных с помощью полногеномного сканирования, обнаружил наличие нескольких «генерализованных» или «промежуточных» генотипов. «Промежуточные генотипы» представляют собой: (1) совокупность геномных изменений («вариом»), предрасполагающую к геномной нестабильности (вариации генов, экспрессирующихся в клетках головного мозга, преимущественно в раннем онтогенезе); (2) соматический мозаицизм, являющийся результатом вышеуказанного «вариома» и нарушениями генных сетей запрограммированной клеточной гибели; (3) геномную/хромосомную нестабильность в виде неспецифической анеуплоидии, хромотрипсиса и структурных вариация генома в виде мозаичных (включая тканеспецифический мозаицизм) икроделеций и микродупликаций. Помимо подтверждения ранее найденных изменений геномных сетей при аутизме (нейрогенез, метаболизм ДНК, митоз, регуляция клеточного цикла, запрограммированная клеточная гибель (апоптоз), синаптогенез, структурная организация хроматина, регуляция транскрипции) было обнаружено, что геномные сети ДНК репликации и репарации также нарушаются в клетках головного мозга. Более детальное исследование геномных вариаций, нарушающих соответствующие процессы, а также анализ геномных сетей гомологичной рекомбинации и негомологичного соединения разрывов ДНК («non-homologous end-joining») показали, что нарушения процессов ДНК репликации и репарации происходят за счёт геномных вариаций, затрагивающих гены: SSBP1, PCNA, LIG1, POLA1, PRIM1, PRIM2, ATM, RAD50, BRCA1, BRCA2, RAD51B, BLM и гены семейств replication factor C, replication protein A и DNA polymerase delta. Полученные данные свидетельствуют о том, что патогенез аутизма соответствует более сложной модели, чем представлялось ранее. Расширенная модель включает в себя геномную патологию, которая во взаимодействии с факторами окружающей среды может привести к онтогенетическим вариациям генома в виде соматического мозаицизма и геномной/хромосомной нестабильности в клетках головного мозга. Онтогенетические вариации генома, в свою очередь, служат источником молекулярных изменений множества геномных сетей и молекулярных путей, в том числе сетей глутаматергических и ГАМК-эргических синапсов, определяющих баланс торможения и возбуждения в нейронных сетях мозга. В ходе полногеномного сканирования вариаций числа копий последовательностей ДНК (CNV) у 9 из 56 обследованных детей с РАС были обнаружены дупликации/делеции, затрагивающие разные участки гена SHANK3. Ген SHANK3 кодирует белок, являющийся одним из ключевых структурно-функциональных элементов постсинаптического уплотнения NMDA рецепторов возбуждающих синапсов. Точечные мутации данного гена ассоциированы с синдромом Филана-МакДермида, который рассматривается в качестве одного из наиболее известных генетических заболеваний-моделей расстройств аутистического спектра. Мы предположили, что выявленные изменения числа копий в функциональном ядре гена SHANK3 могли приводить к нарушению вызванных гамма-осцилляций в слуховой коре мозга детей с РАС – носителей этих генетических изменений. Основанием для этой гипотезы были данные о том, что направленная частичная блокада возбуждающих NMDA рецепторов сопровождается угнетением резонансного ответа слуховой коры при ритмической стимуляции, совпадающей по частоте с собственной частотой гамма-ритма (Sivarao, 2016). Выделив в отдельную подгруппу детей с РАС, имеющих интрагенные перестройки SHANK3, мы проанализировали с помощью распределенного моделирования данных МЭГ резонансный ответ слуховой коры и обнаружили его угнетение, аналогичное нейронным ответам у животных с гипофункциональными NMDA рецепторами. Важно, что полное подавление реакции следования в слуховой коре, судя по нашим данным, отличает детей с интрагенными перестройками гена SHANK3 не только от здоровых детей, но и от детей с РАС, не имеющих этой геномной вариации. Полученные данные впервые демонстрируют связь между интрагенными перестройками в гене SHANK3 и особенностями работы мозга человека с РАС, обусловленными нарушениями синаптической передачи. Ссылки на информационные ресурсы в сети Интернет (url-адреса), посвященные проекту: http://kot.sh/statya/1366/tatyana-stroganova-ya-pytayus-ryt-tunnel-s-toy-storony-gde-tvyordaya-poroda https://www.gazeta.ru/science/news/2016/10/13/n_9215537.shtml https://russian.rt.com/article/325918-rossiiskie-uchenye-nashli-sposob-rannei-diagnostiki-autizma https://www.youtube.com/watch?v=yBRASpKGxso http://www.nanonewsnet.ru/articles/2016/gde-kak-v-rossii-issleduetsya-konnektom-cheloveka-neirobiologiya