Разрыв между реальным возрастом ребенка и биологическим возрастом его мозга помогает предсказать, как он будет справляться с сильными эмоциями в раннем подростковом возрасте. Новое исследование показало, что неравномерное созревание мозга в позднем детстве связано с привычкой подавлять чувства несколько лет спустя, при этом симптомы синдрома дефицита внимания и гиперактивности не дают дополнительной предсказательной силы. Результаты работы опубликованы в научном журнале «Трансляционная психиатрия».
Как созревание мозга влияет на эмоции
Умение справляться с внезапными всплесками чувств — нормальный этап взросления. Этот процесс зависит от постепенного развития сетей мозга, которые связывают центры эмоций в глубинных отделах с зонами самоконтроля за лобными долями. По мере созревания этих нейронных путей дети обычно учатся лучше успокаивать себя и адекватно реагировать на разочарования.
Если созревание мозга идет не по графику, у ребенка могут возникнуть стойкие трудности с регуляцией эмоций. Некоторые психические состояния, например синдром дефицита внимания и гиперактивности, характеризуются задержкой этого биологического процесса. Дети с этим диагнозом часто испытывают слишком сильные эмоции и не могут умерить реакции, что приводит к проблемам в общении и учебе.
Что такое биологический возраст мозга
Чтобы понять биологические причины эмоциональных особенностей, исследователи используют показатель разницы между предсказанным возрастом мозга и реальным. Для его расчета применяют искусственный интеллект: алгоритм машинного обучения анализирует десятки тысяч снимков магнитно-резонансной томографии, чтобы выяснить, как выглядит типичный мозг в каждом возрасте.
Когда ученые загружают в программу новый снимок, компьютер оценивает возраст человека по структуре мозга. Разрыв между этой оценкой и реальной датой рождения становится количественным показателем. Если мозг выглядит заметно старше или моложе хронологического возраста, это указывает на нетипичный путь развития.
Ведущий исследователь Криштоф Агрез, сотрудник Исследовательского центра естественных наук в Будапеште, и его коллеги хотели узнать, может ли этот разрыв предсказать будущие эмоциональные привычки. Также ученые проверяли, связаны ли поведенческие проблемы при синдроме дефицита внимания и гиперактивности с этим показателем мозга или они выступают отдельным предиктором регуляции эмоций.
Данные масштабного исследования подростков
Для работы использовали данные американского проекта по изучению когнитивного развития мозга подростков. Проанализировали записи 2711 детей, которые прошли сканирование мозга в 10 лет. Спустя три года, когда участники вошли в ранний подростковый возраст, они заполнили анкеты о том, как справляются с сильными чувствами.
Исследователи сосредоточились на двух стратегиях поведения. Первая — когнитивная переоценка, то есть изменение отношения к стрессовой ситуации, чтобы снизить эмоциональный накал. Это адаптивный, здоровый способ справляться со стрессом. Вторая — экспрессивное подавление, сокрытие внешних признаков эмоции после начала реакции, часто это называют «загонять чувства внутрь».
- когнитивная переоценка — изменение отношения к стрессовой ситуации, чтобы снизить эмоциональный накал. Это адаптивный, здоровый способ справляться со стрессом;
- экспрессивное подавление — сокрытие внешних признаков эмоции после начала реакции, часто это называют «загонять чувства внутрь». Чрезмерное использование этого метода считается неадаптивным, оно связано с длительным стрессом и риском расстройств настроения.
Чтобы результаты анализа были точными, исследователи учли внешние факторы, влияющие на эмоциональную зрелость. Они скорректировали статистические модели с учетом реального возраста детей, их пола при рождении и стадии полового созревания. Также учитывали прием психотропных препаратов, которые напрямую меняют химию мозга и эмоциональную реактивность.
Результаты анализа эмоциональных привычек детей
Анализ показал: чем больше разрыв между реальным возрастом и предсказанным возрастом мозга в 10 лет, тем чаще ребенок будет полагаться на экспрессивное подавление в 13 лет. Нетипичный темп созревания мозга напрямую коррелирует с поздней склонностью прятать эмоции.
Разрыв между реальным возрастом десятилетнего ребенка и возрастом его мозга предсказывает склонность к подавлению эмоций в 13 лет.
При проверке когнитивной переоценки такой связи не нашли. Ни разрыв в возрасте мозга, ни симптомы синдрома дефицита внимания и гиперактивности не предсказали, будет ли ребенок использовать здоровую стратегию переосмысления стрессовой ситуации. Когнитивная переоценка требует высокой ментальной гибкости, и исследователи полагают, что она опирается на другие нейронные механизмы, чем простое подавление внешней реакции.
- разрыв между реальным возрастом и возрастом мозга в 10 лет предсказывает склонность к подавлению эмоций в 13 лет;
- темп созревания мозга не связан с использованием здоровой стратегии когнитивной переоценки;
- симптомы синдрома дефицита внимания и гиперактивности не дают дополнительной информации о будущих привычках подавлять чувства.
Эти результаты подтверждают, что оценка возраста мозга помогает выявлять риски нарушений развития. Известно, что экспрессивное подавление участвует в формировании многих психических проблем: тревожности, депрессии, расстройств, связанных с употреблением веществ. Поиск биологических маркеров, предшествующих таким привычкам, помогает ученым понять, как раннее развитие мозга создает предпосылки для психологических уязвимостей.
Ограничения и планы исследователей
Несмотря на большую выборку, у работы есть несколько важных оговорок. Для оценки снимков мозга нужны максимально четкие изображения, поэтому из анализа исключили участников, чьи снимки были размыты из-за движения в аппарате. Дети с тяжелой гиперактивностью или проблемами с контролем импульсов чаще всего не могут долго сохранять неподвижность во время сканирования. Из-за этого итоговая группа участников может быть чуть менее репрезентативной для крайних клинических случаев. Возможно, при анализе более тяжелых пациентов поведенческие симптомы синдрома дефицита внимания и гиперактивности выступят независимым предиктором привычек регуляции эмоций.
Еще один момент касается инструмента искусственного интеллекта для оценки возраста мозга. Алгоритм обучали на наборе из более чем 50 тысяч снимков, но большинство из них принадлежали взрослым старше 45 лет. Программа очень точная, но модель, обученная исключительно на снимках развивающихся мозгов, сможет уловить более тонкие нюансы созревания детей. В будущем исследователи планируют использовать модели машинного обучения, построенные на тысячах снимков подростков, когда такие наборы данных станут доступны.
Продолжение наблюдения за участниками исследования по мере их учебы в старших классах поможет понять, сохраняются ли эти закономерности со временем. Сопоставление анатомии мозга с повседневными навыками совладания со стрессом в итоге позволит врачам разрабатывать персонализированные методы помощи детям, которые входят в группу риска по длительным психическим проблемам.
