Подход машинного обучения для прогнозирования результатов лечения tDCS у подростков с расстройствами аутистического спектра

Расстройство аутистического спектра (РАС) — это расстройство развития нервной системы, характеризующееся нарушениями общения, плохими социальными навыками и аберрантным поведением. Особенно вредно наличие ограниченного и повторяющегося стереотипного поведения и неконтролируемых вспышек гнева по поводу тривиальных изменений в окружающей среде, которые часто вызывают эмоциональный стресс у детей, их семей, школ и местных сообществ.

В основе этих когнитивных и поведенческих проблем лежит нарушение связи коры головного мозга и, как следствие, исполнительная дисфункция, которые лежат в основе использования эффективных стратегий интеграции информации в различных контекстах. Проблемы с подключением мозга влияют на скорость, с которой информация проходит через мозг. Низкая скорость обработки связана со сниженной способностью исполнительной функции автоматически вспоминать и формулировать мысли и действия, в результате чего аутичные дети с низкой скоростью обработки испытывают большие трудности в обучении или восприятии отношений в различных ситуациях. Как следствие, эти дети компенсируют нарушенную способность интегрировать информацию из окружающей среды, запоминая визуальные детали или отдельные правила из каждой ситуации. Это объясняет, почему дети с аутизмом, как правило, в мельчайших деталях следуют распорядку дня и сильно расстраиваются из-за, казалось бы, тривиальных изменений в окружающей среде.

На сегодняшний день не существует известного лекарства от РАС, и это расстройство остается крайне инвалидизирующим состоянием. Недавно метод неинвазивной стимуляции мозга, транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS), показал большие перспективы в качестве потенциально эффективного и рентабельного инструмента для уменьшения основных симптомов, таких как тревога, агрессия, импульсивность и невнимательность у пациентов с аутизмом. Было показано, что этот метод изменяет поведение, вызывая изменения возбудимости коры и улучшая связь между целевыми областями мозга. Однако не все пациенты с РАС реагируют на это вмешательство одинаково, и прогнозирование поведенческого воздействия tDCS у пациентов с РАС остается клинической проблемой. Таким образом, это предлагаемое исследование направлено на решение этих проблем путем определения того, можно ли использовать ЭЭГ в состоянии покоя и исходные клинические данные для дифференциации респондеров и нереспондеров на лечение tDCS. Результаты исследования дадут новое руководство по разработке программ вмешательства для людей с РАС.