Крах знакового открытия: миф о «замедленном созревании» мозга при СДВГ рухнул спустя 20 лет

Два десятилетия назад знаковое исследование показало, что мозг детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) созревает медленнее. Но новое исследование предполагает, что этот результат, основанный на сканах мозга нескольких сотен детей, был миражом.

То, что считалось отличительной чертой мозга при СДВГ, как выяснилось, на самом деле отражает средние половые различия в том, как развивается мозг мальчиков и девочек на протяжении детства. Более ранний набор данных, в котором использовалась меньшая выборка, мог исказиться, чтобы более точно отражать среднее развитие мозга мальчиков, предполагает новое исследование.

В 2007 году исследовательский проект проложил новый путь в изучении СДВГ. Команда, базировавшаяся в Национальном институте психического здоровья, показала, что у детей с СДВГ, которые внешне испытывают трудности с вниманием и импульсивностью, есть различия в мозге, лежащие в основе этих поведенческих симптомов, по сравнению с детьми без СДВГ.

Команда использовала МРТ, чтобы заглянуть внутрь мозга 223 детей с СДВГ и контрольной группы аналогичного размера без этого расстройства. Исследование показало, что мозг детей с СДВГ развивался иначе, чем мозг детей без СДВГ. На протяжении детства толщина коры — внешнего слоя мозга — сначала увеличивается, а затем уменьшается. Команда показала, что этот процесс у детей с СДВГ был значительно замедлен.

В то время этот вывод имел идеальный смысл, поскольку хорошо соответствовал поведению при СДВГ, сказал Мэттью Олбо, клинический нейробиолог из Университета Вермонта. «Вы видите детей, которые, возможно, ведут себя немного младше своего хронологического возраста», — объяснил он Live Science. Статья 2008 года была «основополагающей» в этой области, сказал Олбо. Исследование даже показало, что у детей с СДВГ наблюдается более раннее созревание областей мозга, ответственных за движение, что, как считалось, объясняет их гиперактивность. Работа рассказывала здравую историю, как тогда думали исследователи.

Половые различия подрывают данные о мозге

Но наука редко бывает такой аккуратной. В новом исследовании, опубликованном 18 мая в журнале PNAS, Олбо и его коллеги поставили под сомнение эти ранние выводы. Новая работа использовала мощный источник данных, чтобы показать, что ранее сообщавшаяся задержка созревания, вероятно, является миражом в данных, вызванным различиями в том, как развивается мозг мальчиков и девочек. Когда эти различные паттерны учитываются, нет никакой разницы между созреванием мозга при СДВГ и без него, пишут авторы исследования.

Команда намеревалась воспроизвести статью 2008 года, используя данные исследования «Когнитивное развитие мозга подростков» (ABCD) — проекта, финансируемого Национальными институтами здоровья, который отслеживает более 11 000 детей в возрасте 9–10 лет на протяжении примерно десятилетия, — рассказала первый автор исследования Шеннон О’Коннор, ассистент исследовательского проекта в Университете Вермонта. Исследование ABCD измеряет различные поведенческие черты и показатели мозга и является крупнейшим исследованием визуализации такого рода, отслеживающим людей с течением времени в Соединённых Штатах.

Исследование ABCD попросило родителей сообщить о любых проблемах с вниманием их ребёнка. Когда исследователи первоначально изучили связь между проблемами внимания и толщиной коры, они обнаружили те же ассоциации, что и первоначальное исследование почти 20 лет назад.

Но команда хотела использовать богатый набор данных, предоставленный ABCD, чтобы проверить, что произойдёт, если они учтут другие факторы в жизни детей. О’Коннор заметила, что в других исследованиях данных ABCD у мальчиков, как правило, наблюдалась более низкая скорость истончения коры, чем у девочек. Когда команда учла эти различные скорости, связь между проблемами внимания и структурой мозга исчезла.

«Именно это заставило весь карточный домик рухнуть», — сказал Олбо. Более ранние исследования учитывали различия между мальчиками и девочками в отдельные моменты времени, но не в динамике, отметил он. По мере того как дети выбывали из этих небольших исследований, их тщательно сбалансированный анализ мог сместиться, чтобы непропорционально отражать более низкую скорость истончения коры у мальчиков.

Углубляясь в данные, команда разделила когорту только на мальчиков и только на девочек. В каждом из полов по отдельности не было связи между толщиной коры и вниманием.

Кризис воспроизводимости продолжается

Доктор Макс Визницер, детский невролог из Университета Кейс Вестерн Резерв, не участвовавший в новом исследовании, сказал, что оно «хорошо спроектировано» и «задаёт правильные вопросы». Новые выводы были основаны на сообщаемых родителями проблемах внимания, а не на диагнозах СДВГ, поэтому команда Олбо провела серию последующих исследований, изучая подгруппы пациентов с клиническим диагнозом, которые дали аналогичные результаты.

Новые выводы добавляют вклад в общий кризис воспроизводимости, поразивший нейронауку. Новые мощные наборы данных и более точные методы визуализации подорвали, а не укрепили известные нейробиологические исследования, которые направляли эту область. Олбо сказал, что эти новые наборы данных позволяют предположить, что многие из этих ранних открытий «могли быть случайностями».

Примечательно, что влияние половых различий в значительной степени игнорировалось в нейронауке, и это исследование подчёркивает, как учёт пола в качестве фактора может уточнить выводы исследования.

Олбо поспешил подчеркнуть, что результаты не меняют базового знания о том, что СДВГ — это биологическое состояние, имеющее сильный генетический компонент. Но это оставляет область без надёжных биологических маркеров для этого состояния, сказал Визницер.

Исследование должно побудить учёных в этой области искать биологические маркеры, которые можно использовать для диагностики и лечения отдельных пациентов, а не групп, добавил Визницер. Толщина коры никогда не использовалась таким образом. «Если я назначаю кому-то лекарство, и его поведение улучшается, в некотором смысле не имеет значения, какова толщина его коры, — сказал Визницер. — Клинически есть улучшение, и это то, к чему вы стремитесь».

Тем не менее, крах «основополагающего» открытия вызвал в академической среде не просто дискуссию, а настоящий пересмотр парадигм. Исследователи, стоявшие за оригинальной работой 2007–2008 годов, уже выступили с заявлением, в котором, признавая силу новых данных, тем не менее призвали не спешить с окончательными выводами. «Выборка ABCD огромна, но она не репрезентативна для всей популяции детей с СДВГ в том же смысле, в каком были репрезентативны наши клинические выборки, — возражает один из авторов оригинальной статьи, пожелавший остаться анонимным. — Мы изучали детей с подтверждённым диагнозом, а не просто «проблемы внимания» по опросникам родителей».

Это возражение, однако, поднимает ещё более неудобный вопрос: если клинические выборки так сильно отличаются от популяционных, то насколько вообще обоснованными были диагнозы в этих выборках? Возможно, сам диагноз СДВГ в 2000-х годах систематически присваивался мальчикам с определённым, «замедленным» типом развития коры, в то время как девочки с точно такими же когнитивными трудностями просто не попадали в исследование? Иными словами, команда Олбо и О’Коннор не столько опровергла биологическую реальность СДВГ, сколько вскрыла системную ошибку отбора, которая десятилетиями маскировалась под «нейробиологический факт».

Клиническая практика, впрочем, не спешит меняться. Врачи по-прежнему назначают метилфенидат, а родители по-прежнему видят улучшение поведения. Вопрос лишь в том, что теперь они знают: таблетка работает не на «выравнивание коры», а на что-то иное, чего МРТ до сих пор не уловила. И пока нейробиологи спорят о толщине коры, психиатры всё чаще обращаются к методам функциональной МРТ и генетическому анализу в поисках той самой «надёжной подписи», о которой говорит Визницер.

Главный же урок этой истории выходит далеко за рамки психиатрии. «Кризис воспроизводимости» ударил по психологии, онкологии, генетике — везде, где небольшие выборки и сложные методы анализа создают соблазн увидеть закономерность там, где есть только шум. Исследование СДВГ стало идеальным примером того, как десятилетиями направлять тысячи учёных по ложному следу — потому что однажды кто-то забыл спросить: а что, если мальчики и девочки просто разные? Урок усвоен. Следующее знаковое открытие, возможно, начнут с этого вопроса. А пока — «замедленное созревание» мозга при СДВГ отправляется на свалку научных мифов, рядом с планетой Нибиру и «эффектом воды, помнящей молекулы».