Otistik Beyin Yüzleri Bilim İnsanlarının Düşündüğünden Farklı İşler

Bazı otistik kişiler yüzlere daha az sıkılıkla bakar veya göz temasını daha az kurar. Nörotipik bireylerle karşılaştırıldığında yüzleri hatırlamada veya yüz ifadelerini yorumlamada daha zor çekebilirler. Bilim insanları, bu farkların ardındaki beyin aktivitesini onlarca yıldır inceliyor. Örneğin 2000’lerin başında Yale araştırmacıları, yüzleri işleyen beyin bölgelerinin otistik bireylerde otizmi olmayanlara göre daha az aktif olduğunu bildirdi.

PhD unvanına sahip, Çocuk Çalışmaları Merkezi’nde Harris Profesörü ve Beyin ve Zihinsel Sağlık Merkezi Direktörü James McPartland, otistik insanların yüzleri nasıl işlediğini elektroensefalografi (EEG) kullanarak inceliyor; bu yöntem, beyinin elektriksel aktivitesini kaydeden bir tekniktir. Ancak önceki EEG çalışmalarında genellikle sınırlı bölgelerden sinyaller incelenmiş, tüm kafa derisi boyunca yayılan aktivite analiz edilmemiştir.

Daha kapsamlı bir tablo elde etmek için McPartland ve arkadaşları, yaklaşık 400 otistik çocuğun katıldığı, kafa derisi boyunca kaydedilen elektriksel sinyalleri inceleyen bir çalışma yürüttü. Yüz tanıma ile ilişkili beyin aktivitesinin otistik katılımcılarda daha belirsiz ayrılabilir olduğunu keşfettiler. Gelişimde çarpıcı bir farkı da tespit ettiler: Nörotipik çocuklarda beyinin yüzlere yanıtı yaşla birlikte daha özelleşirken, otistik çocuklar aynı deseni göstermedi.

“Yüz algısı ve otizm anlamak için EEG kaydının sağladığı zengin bilginin tamamını ilk kez kullandık,” diyor McPartland.

Bilim İnsanları Otistik Beyin Aktivitesindeki Farkları Nasıl Keşfetti

McPartland, yüz tanımayı çalışmanın geleneksel yaklaşımlarını, tüm bir şehrin trafik durumunu anlamaya çalışırken yalnızca merkezdeki bir sokağı izlemeye benzetiyor.

“Yüz işlemeyle ilgili araştırmaların çoğu şu ana kadar böyle işledi,” diyor McPartland.

Yeni yaklaşım, tüm bir şehrin üzerindeki trafiği uydu görüntüleriyle izlemeye benzer şekilde çok daha geniş bir bakış açısı sağlıyor. Bu örüntüleri araştırmak için araştırmacılar, Otizm Biyomarkerları Klinik Deneyler Konsorsiyumu (ABC-CT) aracılığıyla toplanan bilgileri analiz etti. Veri setine farklı yaş gruplarındaki otistik ve nörotipik çocuklar dahil edildi.

Deneyleme sırasında katılımcılar yüz ve günlük nesne resimlerini görürken EEG cihazları beyin aktivitelerini kaydediyordu. Bilim insanları, kaydı sınırlı sayıda kayıt noktasına yoğunlaştırmak yerine, her katılımcının kafatasının etrafına yerleştirilen 128 elektrottan gelen elektrik sinyallerini inceledi.

Ardından, kayıtlardaki örüntülerin her çocuğun neyi gördüğünü ortaya çıkarabilir olup olmadığını belirlemek için makine öğrenimi teknikleri kullandı.

Sonuçlar, beyin aktivitesinin yüz görme durumuna ilişkin nörotipik çocuklarda otistik çocuklara göre daha belirgin bir işaret verdiğini gösterdi. Başka bir deyişle, yüzleri görmeyle ilişkili elektrik sinyalleri otistik grupta daha az ayırt edilebilir durumdaydı.

“Kafatasında ölçtüğümüz sinirsel aktivite, otistik çocuklarda bu kadar belirgin değil,” diyor ilk yazar Jason Griffin, PhD, Houston Üniversitesi Psikoloji Yardımcı Profesörü. Griffin daha önce McPartland’ın laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olarak çalışmıştı.

Araştırmacılar ayrıca, bir çocuğun neyi gördüğünü beyin aktivitesinden belirleme yeteneğinin nörotipik katılımcılarda yaşla birlikte geliştiğini de buldu. Bu yaşa bağlı gelişim, otistik çocuklarda gözlemlenmedi; bu da onların yüzlere yönelik sinirsel tepkilerinin farklı bir örüntü izlediğini gösteriyor.

“Yüze özgü işlemleri aynı izleyişi izlemiyor,” diyor Griffin.

Yüz Tanıma Farklılıkları, Daha Önce Düşünüldüğünden Erken Başlamış Olabilir

Beyin aktivitesindeki farklılıkları belirlemenin ötesinde, çalışma bu farklılıkların yüz algısında ne kadar erken ortaya çıktığına dair yeni bir içgörü sunuyor.

Birini tanıma, birden fazla aşamalı nöral işleme sürecini içerir. Dizi, görsel bilgilerin gözlere girmesiyle başlar ve beynin bu bilgiyi yorumlayıp bir yüzü tanıdığı ana kadar devam eder.

Otomizma ve yüz algısı üzerine yapılan önceki çalışmalar, N170 adı verilen bir nöral sinyal üzerinde yoğunlaşmıştı. Elektriksel aktivitede gözlemlenen bu ölçülebilir değişim, bir kişi bir yüz gördükten yaklaşık 170 milisaniye sonra ortaya çıkar. Önceki çalışmalar, N170 yanıtının otizmi olan kişilerde daha geç ortaya çıkma eğiliminde olduğunu göstermişti.

“Ancak yüz işlemeyi, bilginin tamamının zaman dilimini daha kapsamlı biçimde içeren bir yaklaşımla incelediğimizde, otizmdeki farkların daha da erken ortaya çıktığını görüyoruz,” diyor McPartland.

Bu Bulgunun Otizma Tanısı ve Erken Destek İçin Anlamı Olabilir

Bulgualar, araştırmacıların otizma tanısına ve destekleyici müdahalelerin geliştirilmesine yaklaşımını uzun vadede etkileyebilir.

Geçmişte bazı klinik uzmanlar, yüz algısındaki zorlukları gidermeye çalışırken otizmi olan kişilerden göz teması kurmalarını istemişlerdi. Sonra yapılan çalışmalar, göz temasını zorlamak etkili bir çözüm olmadığını gösterdi. Yüz işlemenin beyinde nasıl geliştiğine dair daha iyi bir anlayış, daha faydalı ve uygun yaklaşımların belirlenmesine yardımcı olabilir.

Otomizma araştırmalarında sürüp giden bir meydan okuma, yalnızca otizmayla ilişkili nöral farklılıkları, bu duruyla yaşamanın getirebileceği değişimlerden ayırmaktır. Araştırmacılara göre, bu çalışmada belirlenen örüntüler, yüz işlemedeki farkların birikmiş yaşam deneyimlerini yansıtmaktan çok, otizmanın altında yatan gelişimsel özelliklerle ilişkili olduğunu öne sürüyor.

“Normal gelişen kişilerde bu beklenen olgunlaşma ve özelleşmeyi görürken, otizmi olan kişilerde azalmış bir gelişimsel değişim görüyoruz,” açıklıyor McPartland.

İlköğretim döneminde ortaya çıkan bu farklar, aynı zamanda, otistik çocukların yüz ifadelerini anlamalarına yardımcı olmayı hedefleyen desteklerin, çocukluğun erken dönemlerinde başlatıldığında özellikle faydalı olabileceği ihtimalini de gündeme getiriyor.

Buna rağmen araştırmacılar, otizmin her zaman müdahale gerektiren zorluklar yaratmadığını vurguluyor. Birçok nöroçeşitli kişi, otizmiyle ilgili çok az veya hiç işlev bozukluğu yaşamıyor ve ek desteğe ihtiyaç duymayabilir ya da böyle bir desteği istemeyebilir. Başkaları içinse yüzleri tanıma veya yüz ifadelerini anlama konusundaki zorluklar, günlük sosyal etkileşimleri zorlaştırabilir.

“Başka bir kişinin yüzündeki bilgiyi algılamanın sizin için zor olduğu bir hayatta yol bulmayı düşünün; oyun alanında dolaşmaktan bir iş görüşünde yol bulmaya,” diyor McPartland. “Bu, birçok otistik kişi için zorluk yaratan kritik alanlardan biri.”

Yeni Beyin Sinyalleri Otizm Tanısını İyileştirmeye Yardımcı Olabilir

Başka bir olası uygulama, otizmi değerlendirmek için daha nesnel yollar bulma çabasındadır. Günümüzde klinikçiler, otizmi tanımlamada öncelikle davranışı değerlendirerek yapıyor; çünkü rutin tanı için güvenilir biyolojik testler henüz mevcut değil.

Bilim insanları, tanı değerlendirmelerini iyileştirebilecek veya otizm spektrumu içindeki farklı grupları ayırt etmeye yardımcı olabilecek birkaç olası biyomarker araştırıyor. Biyomarker, ölçülebilir biyolojik özelliklerdir.

Son dönemde ortaya yüz ile ilgili beyin aktivitesi desenleri, bu çabaya katkı sağlayabilir. Bu sinir sinyallerinin kişiler arasında nasıl farklılaştığını inceleyen araştırmacılar, nihayetinde ek tanı araçları geliştirebilir veya sosyal beceri terapisi de dahil olmak üzere belirli destek biçimlerinden yararlanmaları muhtemel otistik kişileri daha iyi belirleyebilir.

Bu bulgular klinik uygulamada kullanılmadan önce daha fazla araştırmaya ihtiyaç olsa da, çalışma otistik beynin yüzleri nasıl işlediğine ve bu tepkilerin çocukluk boyunca nasıl değiştiğine bakmak için yeni bir yol sunuyor.

“Bu, yeni bir biyomarkerın tanıtımında ilk adım.” diyor McPartland.